太阳位置和观测者位置确定的时间

Question

我有带有纬度、经度和太阳位置信息（方位角、天顶角和高度角）的卫星图像，但没有时间戳。

除了使用天文年历外，是否有一种方法可以根据太阳的位置和图像位置计算时间？

我看到过使用Matlab脚本和ArcGIS工具来完成相反的操作，即基于观察者的纬度、经度和时间计算太阳的位置，但在这种情况下我缺少“时间”变量，并想找出所有图像的时间。

- user3245307

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如果你调整输入格式，可能可以从Wolfram Alpha得到答案。但是如果你必须手动输入大量数据点，那可能帮助不大。 - jerad

你知道日期（或大致日期）吗？ - nkjt

jerad: 没错，我应该更具体一些。我有500多张图片，手动计算和记录每张图片的时间戳需要大约15分钟。有没有一种方法可以（高效地）同时计算许多许多图像的时间戳？nkjt: 我有日期，但没有时间。 - user3245307

@user3245307 这绝对会让事情变得更加容易。 - nkjt

Answer 1

这里有一种（稍微粗糙的）方法，因为我看到的位置计算器似乎不太容易逆向工程“已知日期给定时间”。我使用了现有的太阳位置计算器Sun Position，并编写了两个包装函数来输出更有用的搜索格式的信息： sun_hour → 计算给定日期每小时（零分钟）的位置。 sun_min → 给定日期和小时，计算该日期/小时前后一小时内的每分钟位置。

由于原始函数很快，即使在我的电脑上也只需要几秒钟。

然后，我根据测量方位角（以及时间/位置输入，按照sun_position所需的格式给出日期和位置）编写了一个快速的时间位置函数。

time.min = 0;

% find list of azimuths, find closest match
[azlist, zlist, hours] = sun_hour(time, location);
n = find(abs(azlist-azimuth)==min(abs(azlist-azimuth)));
time.hour = hours(n);

% ditto, but around the time found at previous step
[azlist, zlist, hours, minutes] = sun_min(time, location);
n = find(abs(azlist-azimuth)==min(abs(azlist-azimuth)));

% output time
time.hour = hours(n);
time.min = minutes(n);

我还没有进行彻底的测试，但它似乎可以用于粗略估算（当然，假设原始位置计算器的准确性良好）。我假设您不需要比分钟更高的精度（除非您能够非常准确地测量位置）。您需要注意使用任何计算器时如何处理时区，输出是否为本地时间等。

- nkjt

Answer 2

既然你知道日期，那么你可以循环猜测时间，获取太阳位置，并使用结果自动进行更好的猜测，直到足够接近。你可以将此作为二分查找。

- jdoyle