地平坐标系由于地球不停地自转，每天整个天球连同上面的恒星也跟着天极旋转一周，称周日视运动；在我们看来，恒星之间的相对位置随时间没有变化，而人们把天球上有星星划分到一个个星座当中。然而，星座只是对天体主位一个粗略的描述，如果希望更加地精确地、定量地描述天体在天球上的位置，就必须在天球上引入坐标系，也就是天体坐标系。

坐标系的建立

天体坐标系的规定

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坐标系的建立

如何在一个球面上建立坐标系昵？在地球上，我们利用经度和纬度来确定一个地点的位置；在天球上我们也用类似的方法确定天体的位置。 我们知道，地球划分有一道道经线和纬线，其中经线都是连接南北极的半个大圆，而纬度线则是球面上与经线垂直的相互平行的一个个圆，赤道线则是纬线中唯一一个大圆。给定一个地点，我们可以得到一个从北极点开始，通过这点，连接南极点的半个大圆，这就是她所在有经线圈；通过这点，与赤道相平行的圆就是她所在的纬线圈。也就是说，地球上南北两个极点给定后，那么相应的经纬线圈就确定了，度量经纬线圈的时候，还有一个起点问题，对经纬度来讲，最大的纬线圈——赤道就是最自然的零度起量圈。另外规定经度的零点为通过格林尼治的线。与之类似，在定义其他地球面坐标系的时候，要首先规定两个特殊的点；第一点（北极）和第二点（南极），这两个极确一后，就可以找到相应的基本圈（赤道）。基本圈是天球上的一个在圆，他所在的平面与地球两极连线垂直；有了其本圈，那么就有了度量纬度的起点。所有连接两极的半个大圆都是经线，把其中某条经线规定为零点。那第整个球面框的坐标系就确定好了。

天体坐标系的规定

下面我们就具体来看看几种天球坐标是如规定的。想象一下，如果说你在空中看到某个物体，你会怎样指给你的朋友昵？首先要描绘出它的高度——它离地平线有多高？光高度还不够，还要指出它的方向，是东还是西自治区，是南还是北？或者东偏北多少度等等。只要高度和方向确定后，你的朋友就可以很容易在天空中找到这个物体。天球上和坐标就是这个道理。在地平坐标系里面，天体的高度和方向分别用高度（altitude）和方向(azimuth)来描述。所谓高度，简单讲就是天体距地平线的张角。然而，由于高低起状的地势或者庶挡物等一些因素，在实际观察时候，地平线是一个很模糊的标准。我们可以用另一种更实际的方法来确定天体的高度，那就是天顶距。天顶（zenith）,顾名思义,就是我们看到天球的最高点,准确的讲就是观察者铅着垂线方向向上延伸与天球的交点;而铅着垂线向下延伸,在我们脚下方向与天球的另一交点叫做天底(nadir),是天球的最底点。天顶在观察时是一个很容易被确定的点，而天体与天顶的角距离就称为天体的天顶距。天体的高度就等于它的天顶距余角。联系我们前面谈到的球面坐标系，天顶和天底就是地平坐标系的第一极和第二极。

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我们私心天顶和天底所确定的基本圈叫做真地平，天体的高度相当于纬度，就是从真地平起量。真地平是天球上假想的大圆，即使我们在观察的时候视野前天阔平坦，真地平一般来讲也不会与实际看到的地平线从合。