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杆影法测经纬度小研究

杆影法测经纬度小研究. 研究人员：陈欣恺 钟宝贤 丁豪斌 李灵晓 陶丽佳 指导教师：陈献中. 背景及目的. 1 、激发兴趣 2 、学习研究问题的方法和理论 3 、动手实践能力的培养 4 、获得丰富的课外知识. 测量 经度 的理论根据 ：. A 地的正午杆影方向与正北方向的角度与 B 地的正午杆影方向与正北方向的角度之差，在数值上等于这两点的地理经度差。 考虑到北京时间 12 点时，是 120E （ A 地）的地方时，杆影朝正北，再通过此时刻炼化中学操场（ B 地）的杆影与指南针找出的正北方向的角度差，得出本地的经度。. 测量 纬度 的理论根据.

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杆影法测经纬度小研究

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Presentation Transcript

  1. 杆影法测经纬度小研究 • 研究人员：陈欣恺 钟宝贤 丁豪斌 李灵晓 陶丽佳 • 指导教师：陈献中

  2. 背景及目的 • 1、激发兴趣 • 2、学习研究问题的方法和理论 • 3、动手实践能力的培养 • 4、获得丰富的课外知识

  3. 测量经度的理论根据： • A地的正午杆影方向与正北方向的角度与B地的正午杆影方向与正北方向的角度之差，在数值上等于这两点的地理经度差。 • 考虑到北京时间12点时，是120E（A地）的地方时，杆影朝正北，再通过此时刻炼化中学操场（B地）的杆影与指南针找出的正北方向的角度差，得出本地的经度。

  4. 测量纬度的理论根据 • 在同一计量系统里，A地的纬度与太阳直射点（B地)所在的纬度之差等于两地正午太阳高度差。 • 具体测定中量算出A处(炼化中学）正午太阳高度角（即一天中影子最短时刻的太阳高度角） 从《天文普及年历》中查出该日太阳直射点(B地）的纬度（即太阳赤纬），最后用测算出的炼化中学正午太阳高度角θ和太阳直射点高度角（90°）之差，推算书该地纬度和太阳直射纬度之差，从而得出该地的纬度值。

  5. 数据的获得 • 用指南针确定正北的方向 • 记录杆的长度 • 记录从11：30—12：30的杆影位置及长度 • 确定12：00的杆影方向与正北的夹角

  6. 数据的处理 杆长：67+1 最短影长与正北夹角：2°7’

  7. 数据的处理 • 经度的计算 北京的经度为120°E，由于镇海炼化中学位于北京的东面，所以应该用北京的经度加上α角， 则炼化中学的经度为： 120°+2°7’=122°7’

  8. 数据的处理 • 纬度的计算 4月4日炼化中学正午太阳高度角tan=杆长/影长=68/29.6，得出θ≈66°37’ 镇海炼化中学纬度为 90°-37’+5°57’=29°20’N;

  9. 误差分析 • 手表时间与北京时间存在误差 • 测量工具精度不佳 • 杆不一定与水平面垂直，且板面不一定水平 • 由于杆具有一定半径，所以划弧时所选取的圆心 不一定是杆心 • 杆影顶端投在纸上的由于大气的折射和散射不是实点，则标画交点时有误差 • 记点时刻与实际时刻有误差 • 测量杆长及影长时有误差 • 指南针所寻找到的正北方向与实际正北方向之间存在磁偏角 • 计算过程中采用近似值从而导致一定误差

  10. 小结 • 通过这一学期的研究性学习，不但学会了一种测量经纬度的方法，更开阔了我们的思维，懂得了如何从身边中获取知识，还增进了同学们的友谊和团结协作精神，克服诸多意想不到的困难，可谓一举多得。 • 对于我自己也是一种新体验，平常理论强调的多，一旦实践起来会有这么多的问题

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