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2001 年 9 月 9 日

天球座標系 (7)： 地平座標系 (Horizontal coordinate system)
提供者 : 陳輝樺 (AEEA 小組 , NMNS )

說明:何謂「地平座標系 」？它是如何標示出天球 (Celestial sphere) 上的星體座標呢？為了確定天體在天球上的位置（球面座標），必須有兩個獨立的座標數據來表示，為著希望這兩個數據的表示能簡明易懂，也就有了不同的天文座標系統。中國古代即有「地平座標系」、「赤道座標系」和「黃道座標系」三種球面座標系統。除了解說日地月三者的運行以黃道座標系較為方便外，對於星辰的位置描述古代已偏重前兩者。上圖所示，就是以天球上天體位置的兩個座標分量，用「 地平高度 (或稱為 頂垂線高度 ，Altitude)」和「方位」來表示的地平座標系。以頭頂正上方的「天頂 (Zenith)」和「地平圈 (或稱為天底，Nadir)」而建立的座標系統稱為「 地平座標系 (Horizontal coordinate system) 」。兩個座標分量是 地平高度 （即仰角 α ，常以『 + 』號表示地平面以上的角度，而以『 - 』號表示地平面以下的角度）和 方位角 (Azimuth) θ 。

無論是 地平高度 仰角 (Altitude) α 或是 方位角 (Azimuth) θ ，需要量度的並不是距離長度、而該是角度的大小，但是在目視觀測中如何簡易地就能辨識它們角度的大小呢？在方位概念發展的古代中國，以「二十四方位」表示。現代都可以度數 (degree) 或是弧度 (radian) 來表示。因此，角秒 (Arc-sec) 、度、弧度等成了 地平座標系 中量測角度的基本單位了。

明日主題 : 天球座標系 (8)： 地平 (線) (Horizon) 與 方位角 (Azimuth)

作者與主編 : 陳輝樺、王夕堯
諮詢服務: 陳輝樺 (NMNS 國立自然科學博物館)
王夕堯 (NTPU 國立台北大學)
蘇明俊 (NKNU 國立高雄師範大學科教所)

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