PyEphem中Observer()的结果似乎没有考虑高程影响。

Question

我对PyEphem模块中与Observer()查询相关的结果以及高度的影响有疑问。我从一些来源（例如http://curious.astro.cornell.edu/question.php?number=388）了解到，观察者的高度对日落时间有明显影响。然而，在下面的代码中，我几乎看不到任何区别：

import ephem

emphemObj = ephem.Observer()
emphemObj.date = '2011/08/09'
emphemObj.lat = '53.4167'
emphemObj.long = '-3'
emphemObj.elevation = 0

ephemResult = ephem.Sun()
ephemResult.compute(emphemObj)
print "Sunset time @ 0m: " + str(emphemObj.previous_rising(ephemResult))

emphemObj.elevation = 10000
ephemResult.compute(emphemObj)
print "Sunset time @ 10000m: " + str(emphemObj.previous_rising(ephemResult))

我得到输出：

Sunset time @ 0m: 2011/8/8 04:38:34
Sunset time @ 10000m: 2011/8/8 04:38:34

我相信我做错了什么，而不是这是一个bug，但尝试了许多不同的方式后，恐怕我仍然得到相同的结果。有人知道我在这里做错了什么吗？

我已经在https://launchpad.net/pyephem上发布过了，但没有任何回应。我希望我没有根本误解仰角函数的目的...

- Smingos

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如果您复制链接文章中的示例，在赤道海拔12000米处，会得到相同的结果吗？ 如果是这样，那么可能他们还没有考虑高度问题。 - wberry

我不确定我尝试过12000米，但我肯定尝试过其他（更高）的值。previous_rising报告的时间确实会改变，这让我相信海拔代码正在做某些事情。我只是希望它不仅仅考虑了大气折射而没有考虑“地平线”效应。 - Smingos

Answer 1

观察者的高度是指他们的位置相对于海平面的高度，例如亚利桑那州弗拉格斯塔夫的高度。但是假设观察者和他们的望远镜或双筒望远镜不仅在这个高度上；地面 - 因此地平线 - 也在这个高度上。因此，增加高度并不能使您相对于地平线处于优势地位，因为当您移动到一个更高的城市时，地平线会随着您的移动而移动。

在用铅笔和黄色便笺纸进行几分钟的计算后，看起来向地平线的角度hza与地球半径r和您离地面的高度h有以下关系：

hza = - acos(r / (h + r))

所以，接着你上面的例子：

import math
height = 10000
hza = - math.acos(ephem.earth_radius / (height + ephem.earth_radius))
emphemObj.horizon = hza
print "Sunrise time @ 10000m: " + str(emphemObj.previous_rising(ephemResult))

我得到的输出是：

Sunrise time @ 10000m: 2011/8/8 04:08:18

（请注意，“日出”与previous_rising()配对，“日落”与next_setting()配对！）

- Brandon Rhodes

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谢谢Brandon！我花了很多时间试图找出问题所在，我没有停下来想一想它是否真的是一个问题。当我想到这一点时，这是有意义的...不过，上面的计算对我来说肯定会在存在显著地方的时候非常有用。 - Smingos

哦，亲爱的，我才注意到我把 previous_rising 标记为日落时间了！ :-) 很高兴这个错误没有出现在实际代码中！ - Smingos