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赤道坐标系
我们知道，在地球上表示一个地点要用到经度和纬度这一对数值，这对数值叫坐标，地球上任何一个地点的坐标都是唯一的，绝不会重复。地球坐标系是以地球赤道为基圈，地轴的南北两端为两极，以通过英国格林尼治天文台的连接南北两极的子午线（也就是南北线）为0°经线构成的坐标系统。同理，天文学上用赤经和赤纬这一对数值表示天体在星空中的位置，这个坐标系把整个天空假想为一个巨大的天球，地球处于这个球的中心，天球上密密麻麻地布满了星星，还有太阳、行星等天体也运行其中。由于地球本身的遮挡，我们只能看到天球的一半，而另一半总是在地平线以下。天球的南北两极就是地球自转轴的无限延伸，一直延伸到与天球相交，这两个交点分别叫南、北赤极，也可以叫南、北天极（北天极大致就是现在北极星的位置）。把地球的赤道向外无限膨胀，一直与天球接触，形成一个大圆圈，叫天赤道（在不会引起与地球赤道混淆的场合也简称为赤道），这就是天球赤道坐标系的纬度基圈。天赤道以北赤纬为正值，以南赤纬为负值，这样天球坐标系的纬度系统就构成了。
赤道坐标系示意图
天球的经度系统是以黄道从天赤道以南向北的交叉点（赤纬从负到正，也叫升交点）为0°，从北天极看过去逆时针度量360°，不过天文学上更习惯用时、分、秒的方式描述天体的经线数值，即每15°为1小时，每小时为60分，整个圆周正好24小时。赤经0°这个黄道与赤道的交点有一个专门的名称——春分点。这样，任何一个在天球上的天体的位置就可以用赤经、赤纬这一对数值来表示了。
有了这个赤道坐标系，天上所有星星的位置就都有了唯一的赤经和赤纬，通过天体的赤经值，可以很方便计算出这个天体什么时候通过该地区的南北线，也可以很方便地计算它在天空中的高度，或者通过它计算当地的地理纬度。中国是世界上最早使用赤道坐标系描述天体位置的国家之一，当然，古代的方位系统不可能与现代坐标系完全相同，但基本思路是一致的。
