自然坐标计算方法

‘壹’ 自然地理的计算方法!

对于地球上的某个地点，太阳高度是指太阳光的入射方向和地平面之间的夹角。太阳
高度是决定地球表面获得太阳热能数量的最重要的因素。
我们用h来表示这个角度，它在数值上等于太阳在天球地平坐标系中的地平高度。
太阳高度角随着地方时和太阳的赤纬的变化而变化。太阳赤纬以δ表示，观测地地理
纬度用φ表示，地方时(时角)以t表示，有太阳高度角的计算公式：
sin h＝sin φ sin δ＋sin φ cos δ cos t
日升日落，同一地点一天内太阳高度角是不断变化的。日出日落时角度都为零度，正
午时太阳高度角最大。
正午时时角为0，以上公式可以简化为：
sin H＝sin φ sin δ＋sin φ cos δ
其中，H表示正午太阳高度角。
由两角和与差的三角函数公式，可得
sin H＝cos(φ－δ)
因此，
对于北半球而言，H＝90°－(φ－δ)；
对于南半球而方，H＝90°－(δ－φ)。

地球自转一周，白天与黑夜循环一次，形成一个昼夜，由于黄赤交角的存在，除了在赤道上的秋分、春分日外，各地的昼弧与夜弧都不等长，当夜弧大于昼弧时，则夜长昼短。反之亦然，随着地球的公转运动，晨昏圈一斜一正地变化，同纬度地区的昼弧和夜弧也跟着彼此消长，因此导致昼夜长短不断变化。

‘贰’ 什么是自然坐标

假设在空间中给定一条曲线，点P沿着该曲线运动，为了确定点P在该曲线的位置，我们在曲线上任取一点O1作为弧长计算的参考起始点，并给定一个方向为正方向。点P的每个位置对应着自己的弧长r，就像直角坐标轴上每个点都对应一个坐标值一样。r取正值或者负值取决于弧长的参考方向，弧O1P的长度等于 |r|，如果r=r（t）是时间t的已知函数，则P点的运动就是给定的，这样确定点的运动的方法称为自然坐标法。
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‘叁’ 自然坐标值怎么计算

首先要明白自然坐标和自然坐标系的定义：
自然坐标系是沿质点的运动轨道建立的坐标系.在质点运动轨道上任取一点作为坐标原点O,质点在任意时刻的位置,都可用它到坐标原点O的轨迹的长度来表示.
在自然坐标系中有两个单位矢量，其定义如下:
1.切向单位矢量,表示沿该质点所在点的轨道切线方向;
2.法向单位矢量,表示垂直于该质点的切向单位矢量而指向曲线的凹侧.
可见这两个单位矢量的方向,也是随质点位置的不同而不同的.
在自然坐标系中表示质点速度,是非常简单的,因为无论质点处在什么位置上速度都只有切向分量,而没有法向分量.
所以计算的方法也是靠质点在切向和法向的单位矢量的集合。
自然坐标系不仅适用于平面运动,也可以用于三维空间的运动.不过在三维情况下,应该引入两个法向单位矢量.计算也是同样的方法。

‘肆’ 自然坐标系问题

a=g不是算出来的，是列的方程。
a^2=a_τ^2 + a_n^2 是向的量合成，因为 a_τ⊥a_n。

‘伍’ 自然坐标系与直角坐标系的转换

在自然坐标系下,曲线的方程其实就表述了自然坐标,比如
y=y(x),形式不唯一,以曲线而定,把其化为直角坐标就是
x=x
y=y(x)

‘陆’ 什么是自然坐标系 最好配上一些图和公式．谢谢!

自然坐标系是固连于质点上与质点一同运动的坐标系,一般在二维平面上,我们把其中一轴建立为与运动轨迹相切方向平行（即切向）,另一轴与其垂直（即法向）,原点即为质点.

‘柒’ 自然坐标的介绍

假设在空间中给定一条曲线，点P沿着该曲线运动，为了确定点P在该曲线的位置，我们在曲线上任取一点O1作为弧长计算的参考起始点，并给定一个方向为正方向。点P的每个位置对应着自己的弧长r，就像直角坐标轴上每个点都对应一个坐标值一样。r取正值或者负值取决于弧长的参考方向，弧O1P的长度等于 |r|，如果r=r（t）是时间t的已知函数，则P点的运动就是给定的，这样确定点的运动的方法称为自然坐标法。

‘捌’ 已知通用坐标怎么求自然坐标。

切向单位矢量,表示沿该质点所在点的轨道切线方向;

法向单位矢量,表示垂直于该质点的切向单位矢量而指向曲线的凹侧.

可见这两个单位矢量的方向,也是随质点位置的不同而不同的.

在自然坐标系中表示质点速度,是非常简单的,因为无论质点处在什么位置上速度都只有切向分量,而没有法向分量.

自然坐标系不仅适用于平面运动,也可以用于三维空间的运动.不过在三维情况下,应该引入两个法向单位矢量.

其实自然坐标系只不过能够表示运动，比如有一个质点的运动轨迹是渐开线或螺旋线，都可以用运动方程L=x来表示，只不过表示的形式简单了，给人判定曲线的形状造成了麻烦。再说，是有了坐标系才能有数据的，有了数据才能列出方程，也才能根据方程画出曲线或画出他的某点的切线，所以自然坐标系是个空中楼阁。

‘玖’ 由自然坐标如何求国家统一坐标

地球上所有的国家都是按照国际标准的经纬度确定坐标。没有自然和统一的区别。

‘拾’ 什么叫通用坐标与自然坐标

由于我国幅员辽阔，东西横跨11个6度带，21个三度带，而各自有独立构成直角坐标系（自然坐标系）。我国地理位置位于北半球，故所有点的纵坐标值均为正值，而横坐标值则有正有负。为了便于计算，避免y出现负值，规定将每一投影带的纵坐标轴向东500km。就是通用坐标系。