地球的宇宙坐标:拉尼亚凯亚超星系团,银河系,太阳系,地球。
地球不在宇宙的中心,也不在银河系的中心。在夏季夜空中,可以看到一条淡淡的银河横亘在空中,人马座方向的银河最为明亮,因为那是银河系中心所在的方向,那里聚集着密度极高的恒星。地球远离银心,处在银河系的“郊区”。
根据观测结果,地球距离银心约2.6万光年,距离银盘边缘约2.4万光年。地球不在银河系的四条主旋臂上,而是在猎户支臂上,介于英仙臂和船底-人马臂之间。
地球坐标的优越性:
地球不仅处在太阳系的宜居带中,而且也在银河系的宜居带中。地球与太阳的距离适中,这使地球有合适的温度来让水变成液态,从而孕育出多姿多彩的生命。同样地,地球所在的银河系宜居带很可能也对地球生命的孕育和进化起到了重要作用。
地球上富含比氦更重的元素,这是孕育生命的必要条件之一,而这些元素大都来自于大质量恒星。在银盘边缘,大质量恒星很少,重元素丰度非常低,那里很难孕育出生命。
坐标的正确表示方法
关于坐标是什么意思如下:
坐标,数学名词。是指为确定天球上某一点的位置,在天球上建立的球面坐标系。有两个基本要素:基本平面;由天球上某一选定的大圆所确定;大圆称为基圈,基圈的两个几何极之一,作为球面坐标系的极。主点,又称原点;由天球上某一选定的过坐标系极点的大圆与基圈所产生的交点所确定。
简介
坐标zuò biāo,数学上坐标的实质是有序数对;平面概念用来表示某个点的绝对位置;延伸到游戏中用来表示游戏事物的平面位置。
地理学上定义的坐标,即地理坐标系(Geographic Coordinate System),是使用三维球面来定义地球表面位置,以实现通过经纬度对地球表面点位引用的坐标系。一个地理坐标系包括角度测量单位、本初子午线和参考椭球体三部分。
一个点的位置,可以用一组数(有序数组)来描述。例如,在平面上,可以作两条相交的直线l1与l2;过平面上任一点M,作两条直线分别与l1、l2平行且与l2、l1交于P2、P1两点;这样,M点就可以用它沿平行于l1、l2的方向到l2、l1的有向距离P2M、P1M来表示。
这两个有向距离,称为点M的坐标,两条直线称为坐标轴,坐标轴的交点称为原点,当两直线相互垂直时,就是平面直角坐标系。
在空间,可以作三个相交平面,空间中任一点M可以用沿着过这点且平行于两相交平面交线之一,到另一平面的有向距离来表示。这三个有向距离,就是空间中一点M的坐标,三个平面称为坐标面,任何两个坐标面的交线,就是坐标轴。三条坐标轴的交点,就是原点。
在阿波罗纽斯的《圆锥曲线论》中,已使用术语“坐标线”。笛卡尔、费马曾多次使用具有原点的基准线,莱布尼兹把纵横的基准线,称为坐标。
常用坐标系的定义
坐标的正确表示方法主要取决于坐标系的类型和具体的应用场景。以下是一些常见的坐标表示方法:
1、一维坐标系:选择某一坐标为坐标原点,以某个方向为正方向,选择适当的标度建立一个坐标轴,就构成了一维坐标系。二维坐标系:在同一个平面上互相垂直且有公共原点的两条数轴构成平面直角坐标系。
2、两条数轴分别置于水平位置与垂直位置,取向右与向上的方向分别为两条数轴的正方向。水平的数轴叫做x轴,垂直的数轴叫做y轴,x轴和y轴统称为坐标轴,它们的公共原点O称为直角坐标系的原点。
3、三维坐标系:三维笛卡尔坐标(X,Y,Z)与二维笛卡尔坐标(X,Y)相似,即在X和Y值基础上增加Z值。同样还可以使用基于当前坐标系原点的绝对坐标值或基于上个输入点的相对坐标值。
4、地理坐标:确定地面某点位置的经、纬度数值,叫该点的地理坐标。地理坐标网是由经线和纬线构成的,经度和纬度以度、分、秒表示。
坐标的用途
1、坐标的用途非常广泛,它们在数学、物理、工程、地理等多个领域都发挥着重要作用。通过坐标,我们可以精确地定位、分析和计算物体的位置和运动,从而解决复杂的问题。
2、在数学中,坐标是描述点、图形和运动位置的重要工具。通过坐标,我们可以表示平面上的任意一点,并利用代数方法对点进行变换,从而研究图形的性质和运动。
3、在物理学中,坐标是描述物体运动状态的重要参数。通过坐标,我们可以计算物体的速度、加速度等物理量,从而研究物体的运动规律。在工程中,坐标是进行测量、设计和制造的重要依据。通过坐标,我们可以精确地确定建筑物的位置、形状和大小,从而进行施工和制造。
4、在地理学中,坐标是描述地球表面位置的重要工具。通过坐标,我们可以确定地点的经纬度,从而研究地球表面的地理特征、气候变化等。
图3-2-1列出惯性坐标系、地球坐标系、当地地理坐标系三种坐标系之间的关系示意图。
图3-2-1 参考坐标系
1.惯性坐标系(i系)
惯性坐标系是描述惯性空间的一种坐标系,在惯性坐标系中,牛顿定律所描述的力与运动之间的关系是完全独立的。航空重力测量通常使用地球中心惯性坐标系,即坐标原点0i位于地心,xi轴和yi轴在地球赤道平面内,xi轴指向春分点,yi轴垂直地球极轴,zi与平均地球自转轴重合,yi与xi和zi构成右手坐标系。
2.地球坐标系(e系)
坐标原点0e位于地心,xe轴和ye轴在赤道平面内,xe轴指向零子午线(格林尼治经线),ye轴指向东经90°,ze轴沿地球极轴指向北极,ye与xe和ze构成右手坐标系。
地球中心惯性坐标系和地球坐标系的原点均为地心,随地球一起平移。区别在于后者与地球固联,随地球转动;而前者的坐标轴不随地球转动,指向相对惯性空间不变。地球上任一固定点在地球坐标系中的坐标是固定的,但在地球中心惯性坐标系中是变化的。地球坐标系相对惯性坐标系的转动角速度就是地球自转速度ω。
3.当地地理坐标系(n系)
也称为导航坐标系,坐标原点0n位于仪器中心,yn沿参考椭球子午圈方向指向北,xn沿参考椭球卯酉圈方向指向东,zn沿参考椭球法线方向指向天向。
4.载体坐标系(b系)
坐标原点0b位于载体质心,yb沿载体纵轴方向指向前,xb沿载体横轴方向指向右,zb轴沿载体竖轴向上,zb与xb和yb构成右手坐标系。
载体坐标系是与载体固联的直角坐标系。惯性导航系统的载体可以是舰船、飞机、火箭等,这里以飞机坐标系为例说明载体坐标系的定义。飞机坐标系的yb轴在飞机平面内指向机头方向,xb轴在平面内指向飞机右舷,zb轴垂直于平面指向天顶(图3-2-2)。若能获知当地正北、正东的准确指向,即获知当地地理坐标系的准确指向的话,根据飞机坐标系与地理坐标系的角度关系就可以确定飞机的姿态角,即航向角、侧滚角和俯仰角。
图3-2-2 载体坐标系
图3-2-3 地球直角坐标系0xeyeze相对惯性坐标系的转动