简介

天球坐标系是天文学当中描述天空中物体位置的坐标系。类似于我们在地球表面上用到的地理坐标系，天球坐标系随着投影到天球上的坐标格网的不同而不同，沿着大圆将天空分成两个相等的半球的平面称为基础平面，而这种坐标系仅仅会因为基本面的不同而不同。（地理坐标系中的基础平面是地球的赤道）。每个坐标系的名字是根据基本面的选择而定的，下面是不同的坐标系名称：

地平坐标系统：地平线 - 天顶/天底 - 高度角 - 方位角 赤道坐标系统：天球赤道 - 天球极点 - 赤纬 - 赤经 或 时角 黄道坐标系统：黄道 – 黄道极点 - 黄纬 - 黄经 银河坐标系统 超星系坐标系统

高度角

高度角，也称为仰角，是以几何学的角度来计量从地平线（0°）到天顶（(+90°）之间的角度。在地平线之下的天体也可以用负值来表示，最低的点是天底（-90°）。虽然有人会以高或高度这样的名词来取代高度角，但我们不推荐这样的用法，因为高或高度本身是表示直线或线性的距离，通常的单位是米或是其他的长度单位，并不是以角度量度的距离单位。

在天文学上更常用的是天顶距，这是与高度角互补的一个角度单位，也就是说天顶的角度为0°，地平线是90°，而天底则是180° 。

赤道坐标系统到地平线坐标系统

令δ为赤纬，H 为时角.

令φ为观察者所在的地理纬度.

令Alt为高度角，Az为方位角.

那么转换等式为：

使用反三角函数可以得到座标的数值。

注意：反余弦有两组解，例如160° 和200°有相同的余弦值，所以需要作个判别。如果H < 180°（或径度量的π），则从上式得到的Az要修正为 Az = 360° - Az。