
大地的水平面。天文学上指与地球半径成直角的平面。即以站立的观测者为中心的垂直平面。
“地平面”是一个多学科概念,其含义根据应用场景有所不同:
地理/物理学定义
指地球表面某一位置的切平面,垂直于该点重力方向(即铅垂线方向)。这个平面是测量高度、角度的基准,例如建筑物的海拔高度即基于此平面计算。
天文学视角
称为“地平圈”,是观测者视野中天空与地面(或海面)的交界线所形成的假想平面。天体(如太阳、月亮)的升起和落下位置均以地平面为参考系。
工程应用
在土木工程中,地平面指施工场地未经开挖或填筑的原始地表,作为土方量计算的基准面。城市规划中则会根据地平面高程设计排水系统。
与水平面的区别
地平面受地形起伏影响(如山脉、谷地),而水平面是理想化的绝对平面。例如,在山区测量时,实际地平面可能与理论水平面存在倾斜夹角。
特殊现象
大气折射会导致光学地平面与实际几何地平面产生偏差,这种现象在日出时尤为明显——太阳尚未到达几何地平面时,人眼已能观察到其升起。
公式示例
地平高度角计算:
$$
h = arcsin(sinphi sindelta + cosphi cosdelta cos H)
$$
其中$phi$为纬度,$delta$为天体赤纬,$H$为时角。
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