江苏龙网

  1. 首页 > 生活 > >

怎样在不利用专业仪器的情况知道自己在地球上的坐标（经纬度），是啥原理

纬度是所在地点相对于地轴的角度，测量相对容易，无论是使用北极星高度还是其他任何参考星（组）经过修正都可以使用。实际上北极星也需要修正，比如使用赤道仪时候对极轴。而经度就不一样了。地球不停的自转使得人们不能够单纯参考一个或者一组星辰来确定经度。此外，我们可以略加观察经度与纬度的不同：纬度是有天然的排序和起始的，而经度是认为规定的起算点——实际上经度的度量就是时间差的度量。所谓时间差，就是某个基准地区（很有可能是出发地）的地方时，和现在所在地区的地方时的差值。测时差然后转换为角度差，也就是经度差。比如当地的地方时正午12点，北京时间10点。所以时间差两小时，经度差30度。所以我们有两个必需的量，其中：当地时间好测，因为我们就在当地，但是基准地区的时间怎么测？这是个问题。所有经度问题都是这个问题——如何非自己所在地区的真·时间。其实容易……看表就可以了。比如我们粗测我所在地的经度。怎样在不利用专业仪器的情况知道自己在地球上的坐标（经纬度），是啥原理

此种仪器可以测量我所在地区的真太阳时，然后我看表查看当时的北京时间，就可以知道我所在地区和北京时间的时差。后得到，我所在地区真太阳时12：00时候，北京时间12：23.所以我和北京时间有23min的时差，以4分钟1度计算，大概差了5.75度。也就是我经度东经114.25度。当然这个时差需要根据修正，因为北京时间不是真太阳时而是平太阳时（北京时间为120度的平时间）。也因为实际上我和北京时间基准地点经度差不到4度……怎样在不利用专业仪器的情况知道自己在地球上的坐标（经纬度），是啥原理

当然修正是需要很多表格数据的。这不需要任何专业仪器，因为你能低成本的get到各地时间已经是非常逆天的精密仪器了。更早的时候，需要的则是各种手段想方设法知道基准地区时间，他们曾经在多个方向努力：精密钟表月亮位置授时木星卫星授时其他乱七八糟的手段无论是月亮位置授时还是木星卫星授时，都需要编制复杂完备的的表格数据预测月亮位置或者木星卫星备查。所以在那个时候，天文星表于航海非常重要。此外一点，一部完善精确的天文星表首先是受制于编织方的天文水平，其次是，会决定大家惯用之基准地点。现在大家惯用一个基准地点叫做“本初子午线”就是受当时影响的。在当时，天文学（及数学工具）是一项决定综合国力的基础科学。你说钟表？当然可以。我就问你，那个钟表刚刚出现没多久的时候，你有一个钟表你怎么知道他准不准？你有两个钟表你怎么知道哪个准？三个呢？四个呢？所以那个时候有人带十几台钟表。航海钟表蛮贵的，嗯。但是那个时候微积分还没坐大，牛顿莱布尼茨拉格朗日神马的还没发威，所以其实星表数据也有点……你懂的。
■网友
纬度:先找北极星 找得到的话就是在北半球或赤道 北极星高度角即所在纬度 在地平线上说明在赤道上 在头顶就说明在北极找不到北极星就说明在南半球 用南十字确认南天极 然后就同理可得经度的话就比较难了……如果知道当前时间(月日 时刻)可以 ， 然后通过对比星空可以大致得到经度……
■网友
儒勒·凡尔纳《神秘岛》　　“所以，”史密斯说，“今天晚上我要想法子算出林肯岛的纬度来，明天中午我再想法子求经度。”　　于是史密斯回到“石窟”里去。他在火光下，削了两把小平板尺，把它们的一端连接起来，做成一副圆规。圆规的两只脚可以分开，也可以合在一起，连接的部分是用柴堆里找来的一枚结实的橡胶树刺钉在一起的，仪器做好了，工程师又回到海滩上去。然而天极的高度必须在没有云的水平线上测量，也就是说，要在海面上测量，而南方的水平线又被爪角挡住了，因此他只得另找一个比较合适的地点。最合乎理想的地方显然是正对着南方的海岸，但是那需要费一些事，渡过慈悲河。史密斯最后决定就在眺望岗上进行观察，他自然也考虑到高地的海拔高度——他打算第二天再用几何学的基本原理，把高地的高度求出来。……　　这时候，南十字座出现在观察家的眼前了，十字架二倒置在星座的底部，也就是离南极较近的地方。　　这个星座离南极比北极星离北极远。十字架二大约在距南极27度的方位，赛勒斯·史密斯知道这一点，在计算的时候就把这个角度估计在内了。当十字架二经过正对着南极的子午线时，他也仔细地进行了观察，这样工作就简单了。　　赛勒斯·史密斯把圆规的一只脚对着水平线，另一只脚对着十字架二，两只规脚之间的距离，就形成了十字架二和水平线之间的角距。为了把所得的这个角度固定下来，他用刺针把一根木条横钉在圆规的两只脚上，这样就可以把它们之间的角度适当地保留下来。　　做完了这一步工作，下一步只要计算一下角度就行了。但是首先要把水平线的俯角考虑在内，因此必须再到海平面上去进行观察，量一下峭壁的高度。有了上述的角度就可以求出十字架二的高度，从这里也可以求出天极在水平线上的高度，也就是海岛的纬度，困为地球上任何一个地方的纬度都永远等于当地天极在水平线上的高度。　　计算工作留在第二天进行，到十点钟的时候，大家就都睡熟了。……　　赛勒斯·史密斯准备了一根笔直的木杆，他对自己的身长知道得分毫不差，于是就比比他的身高精确地算出木杆的长度是十二英尺。赫伯特拿着史密斯交给他的垂线，这是用柔韧的植物纤维做成的，一端系着一块石头。他们走到离开海边二十英尺，距垂直的峭壁将近五百英尺的地方，史密斯就小心地把木杆插入沙地二英尺深，他利用垂线使木杆和地面保持垂直。　　做完这步，他就后退了一段相当距离，然后趴在沙滩上，在这里眼睛可以同时看到木杆的顶端和峭壁的上沿。他仔细地用一根小棍子在观察点做了一个记号，然后对赫伯特说：　　“你知道几何学最基本的原理吗？”　　“稍微知道一些，史密斯先生。”赫伯特说，他一点也不想表现自己。　　“你记得两个相似三角形应该具备的条件吗？”　　“记得，”赫伯特答道，“它们的对应边成比例。”　　“好，孩子，我刚做出两个相似的直角三角形，第一个比较小，它的三边是：那根垂直的木杆和从这根小棍子到木杆底部的距离，我的视线就是三角形的斜边，第二个三角形的三边是：垂直的峭壁——我们想测量的也就是它的高度——这根小棍子和峭壁底部之间的距离，和同样是由我的视线所形成的三角形斜边，这斜边也就是第一个三角形斜边的延长线。”　　“啊，史密斯先生，我明白了！”赫伯特大声说。“小棍子和木杆之间的距离比小棍子和峭壁底部之间的距离，就等于木杆的高度比峭壁的高度。”　　“一点儿也不错，赫伯特，”工程师说，“我们已经知道木杆的长度，再量一下两段水平距离，然后按照比例一算，就可以求出峭壁的高度，省得直接去测量了。”　　他们利用木杆量出了两段水平距离，木杆在沙滩上的高度是十英尺整。　　第一段距离是从小棍子到插木杆的地方，相距十五英尺。　　第二段距离是从小棍子到峭壁底部，相距五百英尺。　　量完以后，赛勒斯·史密斯就和少年回“石窟”去了。　　工程师拿出一块平板石来，这是他有一次出外打猎的时候带回来的。这块石头就象一块石板，很容易用尖利的贝壳在上面划出字码来。他求出了以下的比例：　　　15:500＝10:X　　　500×10＝5000　　　6000÷15＝333.3　　由此得出，花岗石峭壁的高度是三百三十三英尺。　　然后赛勒斯·史密斯就把前一天晚上做的仪器拿了出来，圆规两脚之间的距离就是十字架二和水平线之间的角距。他首先把一个圆周分成三百六十等分，然后非常精确地把圆规角度落在圆周上，得出的结果是10度。在这个角度上加上十字架二距离南极的27度，再减去观察的时候所在的峭壁上离海面高度的值，就得出一个37度的角来。南极与水平线之间相距90度，从90度里减去53度还剩下37度。因此，赛勒斯·史密斯测量的结论是：林肯岛在南纬37度线上。如果把计算时不精确的程度估计在内，假设误差有五度，那么海岛的位置一定在南纬35度与40度之间。……　　现在赫伯特明白工程师打算怎样确定太阳的中天，也就是经过海岛子午线的方位了。所谓经过海岛子午线的方位，换句话说，就是当地的正南方。他的方法是测量一根标杆在沙地上的投影，在没有仪器的条件下，这个方法可以使他得到他所想求得的相当准确的结果。　　按道理，当影子的长度缩到最短的时候，应该正是中午十二点钟，仔细地看着影子的末端，就可以找出影子在逐渐缩短以后，又开始伸长的一刹那。赛勒斯·史密斯把标杆偏向和太阳相对的方向，就可以使影子长一些，因此它的变化就更加容易看清了。日晷的时针愈长，针点的移动也就愈加容易辨别。标杆的影子也就相当于日晷上的指针。　　赛勒斯·史密斯估计时间到了，就跪在沙地上，标杆影子逐渐缩短，他就用小木桩一个一个地随着影子插在地上作为标志。他的伙伴们怀着极大的兴趣，弯着腰注视着工作的进行。通讯记者手里拿着表，随时准备报告影子缩到最短时的时刻。还有一点需要说明，赛勒斯·史密斯进行观测的这天是4月16日，这一天的正式时间和平均时间完全相同，因此吉丁·史佩莱的表上的时间，也就是当时华盛顿的真实时间，这样计算起来就简单了。这时候，随着太阳的移动，影子也逐渐缩短，等赛勒斯·史密斯发现影子开始往回长起来的时候，他就问道，“什么时候？”　　“五点零一分。”吉丁·史佩莱马上答道。　　他们现在只差把结果计算出来。没有比这个更容易的了。由此可见华盛顿和林肯岛的经差大约是五小时，也就是说，林肯岛中午的时候，华盛顿已经是傍晚五点钟了。太阳环绕地球的视动每过一度需要四分钟，也就是一小时移动15度。15度乘5（小时）等于75度。　　华盛顿的经度既然是77度3分11秒，也就是从格林威治子午线——美国和英国都以格林威治为经线的起点——算起的第77度，由此可以算出：海岛一定在格林威治子午线以西77度加75度，也就是西经152度的地方。


推荐阅读


上一篇：想问问大家，作为创业公司，或中小型互联网公司在网站数据分析这块的需求和想法，用了哪些工具，以及大家对数据的关注程度

下一篇：《守望先锋》的同步技术是啥