PyEphem角度澄清

Question

我只想确保我理解PyEphem对angles做了什么。

假设我有一个观测者在30°S，60°W，今天中午看着天空。所以我这么做了：

obs = ephem.Observer()
obs.lat, obs.lon = '-30', '-60'
obs.date = '2012/6/22 12:00:00'

现在我想找出当观察者观察某个方位和高度时，他看到的是天球的哪一部分(在RA和赤纬中)。我可以这样做：

obs.radec_of(az,alt)

这就是我感到困惑的地方。据我所知，PyEphem适用于所有角度的弧度，所以我应该将az和alt作为弧度。那么，是不是这样，0°高度是地平线，90°高度直接在头顶上，-90°是直指地面？在哪种情况下，PyEphem将95°高度视为与85°相同，还是将其翻转到-85°？

另外，如果观测者想要观察南天极，这是正确的代码吗？

az = float( ephem.degree('180') )
alt = float( ephem.degree('30') )
ra, dec = obs.radec_of(az,alt)

或者海拔应该是-30°？

Answer 1

你对高度和方位的理解听起来是正确的！对于位于南纬30°的人来说，南天极确实位于南边地平线上方30°，正如你所描述的那样。

但我们可以对您的代码进行一两个修复。

首先，有一个拼写错误。您正在寻找的将度数转换为弧度的函数名为ephem.degrees() (请注意复数)-如果您尝试将ephem.degree作为函数调用，则会得到异常：

TypeError: 'float' object is not callable

因为ephem.degree实际上是浮点数0.0174532925199，因为这是度数中的弧度。而且你不能像调用函数一样调用浮点数！修复后，我们将为您的示例获得正确且有效的代码：

az = float(ephem.degrees('180'))
alt = float(ephem.degrees('30'))
ra, dec = obs.radec_of(az,alt)
print ra, dec

→ 12:30:10.05 -89:53:54.7

但是我们可以让代码更简单！

首先，ephem.degrees()的返回值已经是一个浮点数，因此实际上并不需要围绕它的float()调用；您可以这样说：

az = ephem.degrees('180')
alt = ephem.degrees('30')

这两个值可以作为radec_of()的参数。实际上，您可以做得更好:因为radec_of()函数知道方位角和高度传统上是以度为单位给出的，您只需将字符串交给函数本身，它就会假定字符串中的数字是以度为单位编写的。因此，如果我们愿意，我们可以完全删除az和alt变量，只需这样说：

ra, dec = obs.radec_of('180', '30')

最后，你可能想知道为什么我们得到的RA和赤纬并不完全在南极点，尽管它们很接近。

第一个原因是PyEphem考虑了大气折射，在低海拔时，大气折射会提高地平线以上物体的视高度。如果我们告诉Observer对象忽略大气影响(通过告诉它我们居住的地方没有空气-大气压力为零)，那么返回值将更接近南极：

obs.pressure = 0
ra, dec = obs.radec_of('180', '30')
print ra, dec

→ 12:24:25.48 -89:55:15.9

显然，这让我们走得更近了。还有一两个问题涉及到进动，甚至章动，我们需要解决这些问题，才能真正将赤经降低到-90°，但我将不得不在早上看到它们，那时我可以更好地想象角度！

Answer 2

回答你的另一个问题:像95°这样的高度既不能简单地认为与85°相同，PyEphem也不认为它在-85°高度的底部低于我们的脚下。相反，它认为95°的意思是“沿着你正在追随的方位线一直走下去，直到你最终到达天顶并处于90°-然后继续向天空的另一边移动5度，将你带到完全相反的方位线下5度。”

因此，如果你询问方位和高度( 15°，95°)的点，那么PyEphem会认为它一直沿着15°线向上，然后走得更远，所以你开始沿着天顶另一侧的195°方位线返回。因此，您正在讨论的方位和高度的“标准化”名称是(195°，90°- 5°) = (195°，85°)。