Obzorníková soustava souřadnic

Základní rovinou obzorníkové soustavy souřadnic je obzorník (horizont).

Obzorník (horizont) je hlavní kružnice, která je průnikem vodorovné roviny a nebeské sféry.

Na obzorníku leží ve směru příslušných světových stran jižní bod, severní bod, západní bod a východní bod. Ze zemského povrchu je vidět vždy nanejvýš polovina nebeské sféry (ta, která leží nad obzorníkem).

Obzor je reálné rozhraní nebe a pozemské krajiny - obzor je tvořen obrysy kopců, budov, stromů, vodní hladiny, …

Dále je nutné definovat několik pojmů (geometrických míst), které jsou pro obzorníkové souřadnice důležité.

Nadhlavník (zenit) Z a podnožník (nadir) N jsou body, v nichž protíná nebeskou sféru svislá přímka procházející stanovištěm pozorovatele P.

Roviny rovnoběžné s rovinou, v níž leží obzorník, protínají nebeskou sféru ve vedlejších kružnicích, které se nazývají almukantaraty.

Výškové kružnice (vertikály) procházejí zenitem a leží v rovinách kolmých na rovinu obzorníku.

Jedná se tedy o hlavní kružnice nebeské sféry.

Výšková kružnice, která prochází severním bodem a jižním bodem, se nazývá meridián (místní nebeský poledník). Výšková kružnice procházející západním a východním bodem se nazývá první vertikál.

Souřadnice této soustavy jsou dvě (viz obr. 1):

1.     azimut A - měří se ve vodorovném směru na horizontu nebo almukantaratu ve směru sever - východ - jih - západ - sever a udává se ve stupních. Body s azimuty  , ,  a  se nazývají severní bod, východní bod, jižní bod a západní bod. Na polovině výškové kružnice je konstantní azimut.

Stejný azimut mají body ležící na výškové kružnici od zenitu přes průsečík dané výškové kružnice s rovinou obzorník až po nadir.

Někdy se též používá astronomický azimut, který se měří od jihu (přes západ, sever, východ zpět k jihu)

2.     výška h - měří se ve stupních ve svislém směru po výškové kružnici od obzorníku kladně k zenitu a záporně k nadiru ( pro obzorník,  pro zenit,  pro nadir, …).

Místo výšky se někdy též udává též zenitová vzdálenost z, která se měří po výškové kružnici od zenitu, tj. platí .

Poloha objektu na obloze se určí pomocí těchto souřadnic, neboť daným místem na nebeské sféře prochází právě jedna výšková kružnice (resp. její polovina) a právě jeden almukantarat.

Síť almukantaratů a výškových kružnic je podobná síti zemských rovnoběžek a poledníků. Zenit je „pólem“ obzorníkové soustavy souřadnic a obzorník jejím „rovníkem“.

Obr. 1

Tato soustava se otáčí spolu s pozorovatelem na povrchu rotující Země. Proto se např. hvězdy vzhledem k této soustavě souřadnic pohybují a jejich azimut a výška se stále mění. Podobně se mění poloha hvězd i se změnou stanoviště pozorovatele.

Obzorníková soustava souřadnic se používá k určování polohy na pevnině nebo na moři. K tomu je navíc nutné určit i okamžik měření a znát další souřadnice měřené hvězdy - deklinaci a hodinový úhel.