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地平线

地平线指地面与天空的分隔线,可根据地平线来进行空间定位。

目录

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1 简介
2 计算
地平线
地平线指地面与天空的分隔线,其更准确的说法是将人们所能看到的方向分开为两个分类的线:一个与地面相交,另一个则不会。在很多地方,真地平线会被树木、建筑物、山脉等所掩盖。取而代之的是可见地平线。然而,如果身处海中的船上,则可以轻易看到真地平线。

地平线 - 简介

地平线
历史上,人们与可见地平线的距离甚为重要,因为其代表着在电波传送与电报发明前人类通讯与相见所能及的最远距离。即使在今日,当飞机在目视飞航规则下飞行时,机师亦有着一个名为目视飞航的技巧来控制飞机,即利用飞机尖与地平线的关系来控制飞机。其亦根据地平线来进行空间定位。

在很多情况下,特别是在透视图里,地面的曲率传统上被忽略,而地平线则被当为地面和画面的交线。值得注意的是,当观看者接近地面时,几何地平线(假设地面为平的、无限广阔的)与真地平线(即地面为曲面)的差距变得很少。所以即使地面真的是平的,仍会存在一条可见地平线,而对站在真正平的地面的观看者来说,其看到的地平线的位置与外表与站在曲的地面的观看者所看到的差距并不大。

在天文学里,地平线指观看者所看到的地平面。其为地平座标系的基本平面,而在其上的点的轨道有着零度的地平纬度。就如上述的几何地平线般,在天文学里的地平线可以被当作太空里的平面,而非画面上的线。

据典故记载,在中国古代,人们常把地平线称作天涯。

地平线 - 计算

海天交接处,古人称之“天涯”
在天文学里,地平线指观看者所看到的地平面。其为地平座标系的基本平面,而在其上的点的轨道有着零度的地平纬度。就如上述的几何地平线般,在天文学里的地平线可以被当作太空里的平面,而非画面上的线。

站在平原上、高塔上或被平原包围的山丘上时,与地平线的距离大约为

(图)地平线
公里,h是眼晴与地面的高度差距。

例子:
则在平面上,h = 1.70米,则与地平线相距4.7公里
站在山丘或高塔上,高度为100米,与地平线相距36公里
这些数字指出人们在地平面上的理论能见度(当然亦会因空气的清晰度而改变)。当计算与高塔尖的距离时,因为船的桅杆或山丘在地平线上,所以需要加上其高度所产生的水平距离。如站在地面时,h = 1.70米,若天气许可的话,人们则可以在距高塔41公里的地方清楚看到高100米的高塔塔顶。

三种地平线
与地平线距离的公式的英制单位计法为
(图)地平线
英里,h为眼睛与地面的高度差距,单位为英尺。

当h少于地球半径时(6371公里),公制的公式是合理的(英制的公式亦颇精确)。而即使在人造卫星上亦适用的准确的计算由观看点与地平线的距离公式为

(图)地平线
,R为地球的半径(注:这公式的R与h的单位是公里)。
另一条公式为:
(图)地平线

这公式可计算地面与观看者所处地的底部(如塔底)的曲线长度距离s,反之,上一个公式则是观看者眼睛与地平线的直线视距。两道公式均假设了观看者高度相对地球半径来说可以被忽略。

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