matlab 转换 地平赤道坐标系,“赤道坐标系”与“地平坐标系”

中国，赤道坐标系是一种天球坐标系。通过天球中心与地球赤道面平行的平面称为天球赤道面，它与天球相交而成的大圆称为天赤道。赤道面是赤道坐标系的基本平面。天赤道的几何极称为天极，与地球北极相对的天极即北天极，是赤道坐标系的极。经过天极的任何大圆称为赤经圈或时圈；与天赤道平行的小圆称为赤纬圈。作天球上一点的赤经圈，从天赤道起沿此赤经圈量度至该点的大圆弧长为纬向坐标，称为赤纬。赤纬从0°到±90°计量，赤道以北为正，以南为负。赤纬的余角称为极距，从北天极起，从0°到180°计量。古代说，星星有三种分类，来自沈括《梦溪笔谈·象数一》：“星有三类：一、经星，北极之为长；二、舍星，大火为之长；三、行星，辰星为之长。”舍星就是二十八宿。如果说天球坐标系统，离不开二十八星宿。二十八星宿是全天空所有星宿，沿天球黄、赤道带，将其临近天区划分成28个区，并不全在赤道附近。图 三垣二十八宿示意图1

在中国，最早的天球定位系统是用十二地支，然后是二十八宿。二十八宿就是天上的坐标和刻度。用来表示某天文现象或者某天体的位置。“天事本无度，推历者无以寓其数，乃以日所行分天为三百六十五度有奇。(日平行三百六十五日有余而一期，天故以一日为一度也。)既分之，必有物记之，然后可窥而数，于是以当度之星记之。循黄道日之所行一期，当者止二十八宿星而已，(度如伞橑，当度谓正当伞橑上者。故伞盖二十八弓，以象二十八宿。)”天上本来没有刻度，但是古代推算制定历法者要标定位置，就需要读数。于是把天平均分成365度有奇(365.25度，罗盘为二十四山360度)分开之后，以二十八宿的主星(距星)作为参考星，来对比得到读数。就像用伞骨来分割伞面一样。图 中国传统星象图部分

图 二十八宿的主星(距星)作为参考星，来对比得到读数

《宋史·天文》：“按汉永元铜仪，以娄为十二度，唐开元游仪十三度。旧去极八十度。景佑测验，娄宿十二度，距中央大星去极八十度，在赤道内十一度。”《黄帝内经·灵枢·卫气行》中说：“子午为经，卯酉为纬。天周二十八宿，而一面七星经，四七二十八星，房昂为纬，虚张为经。”由此可以看到，古代先哲已经有了“天球”的空间概念。也就是说，以地球观测点为圆心，由此延生出无限长之半径，将宇宙设想成一个圆形的球体，日月星辰布列在其球面上，南北为经，东西为纬，以球面上的二十八宿为标记。此球体以北极星为轴心，北斗七星为枢机，自东向西而不停地运动旋转。这样一来，斗柄方位的不断变化，每行十五度，标志一个节气，完成一个圆周运动时，便形成了全年的二十四节气。周而复始，相续相连。四维、八干、十二支还是以斗柄指向确立出来的，这在《淮南子·天文训》中记载得相当齐备：“斗指子位则冬至；加十五日指癸则小寒。……加十五日指子，又为冬至。故曰阳气生于子；阴气生于午，阳气生于子位，所以十一月正中为冬至。阴生于午位，故五月为小刑，斗杓为小岁；正月建于寅位，月(十二支所纪的十二月)顺从由左向右行的十二辰。”图 四象、十二辰、十二次、二十八宿、中国星占方位图

图 五行八卦四方度数 五星图

古代去极度、入宿度的概念，就是天球坐标系统。比如，古代一般说，在牵牛初度，去极多少多少度。今天我们则是说一个天体，时角多少，赤纬多少。什么叫天球坐标？如下图：图 古代去极度、入宿度的概念，就是天球坐标系统

中国古代的“浑天说”就是天球赤道坐标系，天球和天球坐标是人为想象的产物。浑天说的代表作《张衡浑仪注》中说：“浑天如鸡子。天体圆如弹丸，地如鸡子中黄，孤居于天内，天大而地小。天表里有水，天之包地，犹壳之裹黄。”形象的比喻就是天文观测者习惯上绘制星图是基于把宇宙看做是鸡蛋，地球是黄，所有的星星影象都象是鸡蛋壳上面的星星点点，散列分布在鸡蛋壳上。  所以，中国古代绘制星图时都是球面视图，不会耗费人力的去做三维纵深模拟星空，也用不着如此！中国古代星图一张“星图”，往往和时间和地点有关。它是根据“天球”投射的原理制作的。图 北部星图(北部“天球”的投影)

这是因为，我们站在地球上仰望星空，看到天上的星星好像都离我们一样远。星星就好像镶嵌在一个圆形天幕上的宝石。 实际星星和我们的距离有远有近，我们看到的是它们在这个巨大的圆球球面上的投影，这个假想的圆球就称为天球，它的半径是无限大。而地球就悬挂在这个天球中央。星星在天空中移动的方向并不是杂乱无章的，星星从东方的地平线爬上来，爬到最高点(中天)，然后往西方沉下去。看起来就像整个天球围绕著地球旋转一样。因此，中国古代才会画出这样的星图！图 中国古代星图

现在的星图在今天可以很容易获得。但是古代，绘制一张准确的星图往往是国家级科研大项。正统的科研工作者，对着星空做位置普查，修正星图错误，绘制更准确的星图，乃是一生的奋斗！这是一件相当难的事情！西方通常一个人就能完成中国的国家级科研项目，现在经常这样出现在教科书里，出现在天文学史里，其年代都比中国早，洗脑了很多人！请问，真的能够实现吗？！谁能够相信！这样的事情只要仔细去思考，去研究下，就能够发现真相！却无人敢质疑西方伪史里的天文学，就这样不假思索的采纳，真正的天文历法的制定者和创造发现是中国古人，就被轻易的埋没，还经常被大家辱骂，说中国不重视科技！真的愧对祖先！太不应该了！--------------------------------------“赤道坐标系”与“地平坐标系”因为中国古代常说“天圆地方”，而很多学者却又对“赤道坐标系”不了解，误以为“古人对于宇宙的认识是很简单的：大地是一块平面，天穹是半个圆球，扣在大地上，天地毗连在一起，而日月星辰各种天体就在这个半圆球的天穹上运行。”这其实是“地平坐标系”。图 地球上观测冬至、春秋分、夏至太阳位置

图 “赤道坐标系”地球观测冬至、春秋分、夏至图

图 “地平坐标系”观测冬至、春秋分、夏至图

地平坐标系统是固定在地球上而不是恒星，所以天体出现在天球上的高度和方位会随着时间，在天球上不停的改变。另一方面，因为基础平面是观测者所在地的地平面，所以相同的天体在相同的时间从不同的位置观察，也会有不同的高度和方位。　　地平坐标系在测量天体的出没上非常的好用，当一个天体的高度为0°，就表示它位于地平线上。此时若其高度增加，就代表上升；若高度减少，便是下降。然而天球上所有天体的运动都受到由西向东的周日运动影响，所以与其笨拙的去观察高度是增加或减少，不如改为观察天体的方位更容易来判断是上升或是下降：　　当天体的方位在0°～180°之间(北方—东方—南方，亦即子午线之东)是上升。　　当天体的方位在180°～360°之间(南方—西方—北方，亦即子午线之西)是下降。但在下面的特殊位置则例外：　　在北极点，因为天顶就是北天极，所有的方向都是南方，所以无法定出方位，但这并不造成问题，因为所有天体的高度无论任何时间都不会改变，即既不升高也不降低，只绕北极星以逆时针转动。　　在南极点，地面上所有方向都是北方，也会有与北极相同情况，只是所有星星皆绕天顶的南天极以顺时针转动。　　在赤道，位于极点的天体会固定不动的永远停留在地平线上的那一个点。(但实际上由于天极很接近地平线，在该处天体未必能直接看到)　　需要注意的是：前面所考虑的祇是理论上的几何地平，即不考虑地球大气层对天体位置的影响，让观测者的地平线完全以理想的海平面构成。因为地球有弧度，实际上看见的视地平面会随着观测者的高度增加而降低(出现负值)。另一方面大气层也会将地平线下半度的天体折射到地平线上。

所以，他们忽略了“赤道坐标系”整个天地与“地平坐标系”半个天地之间的区别，认为：“古人的观念中，中国是位于亚洲大陆东部，太平洋西岸，是一个左大海，右高原的‘海中地’国家，古代文化中心在黄河流域，这一中心的北部是辽阔的草原和森林，西部是崇山峻岭和万里沙漠，路途艰险，交通不便；东南虽有漫长的海岸线，但临近的各民族国家的经济文化都不如中国发达。”其实，这种观念是“地平坐标系”的观念，他们误以为古人在这种相对封闭的大陆内聚形地理环境，不仅有效地限制了中国与其他古文明地域的文化交流，更重要的是局限了中国古人的地理视野，无从全面了解世界地理状况和真正认识地球形体，遂产生了‘中国居天下之中’、‘四海之内’、‘大九州’的世界图示观念这些地平大地观念的概念，因而就使中华民族不可能象“希腊”人那样大量吸收“埃及”人的几何、“苏美尔”人的代数、“亚述”人的天文科学等科技成就。

这是一种极大的误解，不能理解古人所说的“天圆地方”，反而以为古人“无知”。这种错误的认知导致我国古代学者对气候成因的探讨，也是从地平观念出发来提出问题，讨论问题和解决问题的。更导致不能发现这些西方伪文明从未有过真正的天文观测！

“天球赤道坐标系”和“地平坐标系”最大的不同，是它使用天球赤道平面(“头顶”是天球极点，例如北极)，而不是观察者当地的地平面(“头顶”是“天顶”)，两者可以转换，但需要考虑观察者所在的地理纬度。赤道坐标 和 地平坐标，这两个都是天文学上表示恒星位置的方法。地平坐标是以“地平线”为基准，用地平经圈与地平纬圈表示恒星位置。地平经圈交于“天顶”，地平纬圈以地上为正，地下为负。赤道坐标是以“天球赤道”为基准，用赤经与赤纬表示恒星位置。赤经交于南天极和北天极的“天球极点”，赤纬以天球赤道以南为正，天球赤道以北为负。地平坐标与观测者位置有关。

赤道坐标系所界定的“天地”，其空间背景是缘地球表面向太空延伸的整个天地；而地平坐标系仅可“用于地球上某些单个的特殊点”。忽略了二者之间的不同，则很容易把中国古代文化中所讲的“天地”的空间背景局限于中华大地。

如由十二支所标示的地球十二条经线，不是以中州为中心，将中华大地的版图等分十二，也不是将中华大地四等分。而是对整个地球以“极”为中心等分十二，与之直接对应的子-北；午--南；卯--东；酉-西，是整圈赤道的四等分。

这是我们在阅读古籍时应该充分理解注意的。