计算日落日出时间算法与代码

谁践踏了优雅 2022-06-13 11:22 300阅读 0赞

转自：http://blog.csdn.net/gebitan505/article/details/40299311

**[算法][Link 1]：**

**怎样用经纬度计算日出日落的时间**

下面是一种随经纬度变化的日出日落时间计算方法,我成功运用在一[智能][Link 2]路灯控制器中,希望对需要的朋友有帮助。

已知：日出日落时太阳的位置h＝\-0.833°,要计算地的地理位置,经度Long,纬度G1at,时区zone,UTo为上次计算的日出日落时间,第一次计算时UTo＝180°。

(1)先计算出从格林威治时间公元2000年1月1日到计算日天数days;   
(2)计算从格林威治时间公元2000年1月1日到计算日的世纪数t, 则t＝(days+UTo／360)／36525;   
(3)计算太阳的平黄径 ： L=280.460+36000.770×t;   
(4)计算太阳的平近点角 ：G＝357.528+35999.050×t   
(5)计算太阳的黄道经度 ：λ＝L+1.915×sinG+0.020xsin(2G);   
(6)计算地球的倾角     ε＝23.4393-0.0130×t;   
(7)计算太阳的偏差     δ＝arcsin(sinε×sinλ);   
(8)计算格林威治时间的太阳时间角GHA： GHA=UTo-180-1.915×sinG-0.020×sin(2G)   +2.466×sin(2λ)-0.053×sin(4λ)   
(9)计算修正值e： e=arcos\{\[   sinh-sin(Glat)sin(δ)\]/cos(Glat)cos(δ)\}   
(10)计算新的日出日落时间 ：UT＝UTo-(GHA+Long±e); 其中“+”表示计算日出时间,“-”表示计算日落时间;   
(11)比较UTo和UT之差的绝对值,如果大于0.1°即0.007小时,把UT作为新的日出日落时间值,重新从第(2)步开始进行迭代计算,如果UTo和UT之差的绝对值小于0.007小时,则UT即为所求的格林威治日出日落时间;   
(12)上面的计算以度为单位,即180°=12小时,因此需要转化为以小时表示的时间,再加上所在的时区数Zone,即要计算地的日出日落时间为 ：T=UT/15+Zone   
上面的计算日出日落时间方法适用于小于北纬60°和南纬60°之间的区域,如果计算位置为西半球时,经度Long为负数。

[Java][]代码：

public class SunRiseSet \{

private static int\[\] days\_of\_month\_1=\{31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31\};

private static int\[\] days\_of\_month\_2=\{31,29,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31\};

private final static double h= -0.833;//日出日落时太阳的位置

private final static double UTo=180.0;//上次计算的日落日出时间，初始迭代值180.0

//输入日期

//输入经纬度

//判断是否为闰年：若为闰年，返回1；若不是闰年,返回0

public static boolean leap\_year(int year)\{

if(((year%400==0) || (year%100!=0) && (year%4==0))) return true;

else return false;

//求从格林威治时间公元2000年1月1日到计算日天数days

public static int days(int year, int month, int date)\{

int i,a=0;

for(i=2000;i<year;i++)\{

if(leap\_year(i)) a=a+366;

else a=a+365;

if(leap\_year(year))\{

for(i=0;i<month-1;i++)\{

a=a+days\_of\_month\_2\[i\];

\}else \{

for(i=0;i<month-1;i++)\{

a=a+days\_of\_month\_1\[i\];

a=a+date;

return a;

//求格林威治时间公元2000年1月1日到计算日的世纪数t

public static double t\_century(int days,  double UTo)\{

return ((double)days+UTo/360)/36525;

//求太阳的平黄径

public static double L\_sun(double t\_century)\{

return (280.460+36000.770\*t\_century);

//求太阳的平近点角

public static double G\_sun(double t\_century)\{

return (357.528+35999.050\*t\_century);

//求黄道经度

public static double ecliptic\_longitude(double L\_sun,double G\_sun)\{

return (L\_sun+1.915\*Math.sin(G\_sun\*Math.PI/180)+0.02\*Math.sin(2\*G\_sun\*Math.PI/180));

//求地球倾角

public static double earth\_tilt(double t\_century)\{

return (23.4393-0.0130\*t\_century);

//求太阳偏差

public static double sun\_deviation(double earth\_tilt,double ecliptic\_longitude)\{

return (180/Math.PI\*Math.asin(Math.sin(Math.PI/180\*earth\_tilt)\*Math.sin(Math.PI/180\*ecliptic\_longitude)));

//求格林威治时间的太阳时间角GHA

public static double GHA(double UTo,double G\_sun,double ecliptic\_longitude)\{

return (UTo-180-1.915\*Math.sin(G\_sun\*Math.PI/180)-0.02\*Math.sin(2\*G\_sun\*Math.PI/180)+2.466\*Math.sin(2\*ecliptic\_longitude\*Math.PI/180)-0.053\*Math.sin(4\*ecliptic\_longitude\*Math.PI/180));

//求修正值e

public static double e(double h,double glat,double sun\_deviation)\{

return 180/Math.PI\*Math.acos((Math.sin(h\*Math.PI/180)-Math.sin(glat\*Math.PI/180)\*Math.sin(sun\_deviation\*Math.PI/180))/(Math.cos(glat\*Math.PI/180)\*Math.cos(sun\_deviation\*Math.PI/180)));

//求日出时间

public static double UT\_rise(double UTo,double GHA,double glong,double e)\{

return (UTo-(GHA+glong+e));

//求日落时间

public static double UT\_set(double UTo,double GHA,double glong,double e)\{

return (UTo-(GHA+glong-e));

//判断并返回结果（日出）

public static double result\_rise(double UT,double UTo,double glong, double glat, int year, int month, int date)\{

double d;

if(UT>=UTo) d=UT-UTo;

else d=UTo-UT;

if(d>=0.1) \{

UTo=UT;

UT=UT\_rise(UTo,

GHA(UTo,G\_sun(t\_century(days(year,month,date),UTo)),

ecliptic\_longitude(L\_sun(t\_century(days(year,month,date),UTo)),

G\_sun(t\_century(days(year,month,date),UTo)))),

glong,

e(h,glat,sun\_deviation(earth\_tilt(t\_century(days(year,month,date),UTo)),

ecliptic\_longitude(L\_sun(t\_century(days(year,month,date),UTo)),

G\_sun(t\_century(days(year,month,date),UTo))))));

result\_rise(UT,UTo,glong,glat,year,month,date);

return UT;

//判断并返回结果（日落）

public static double result\_set(double UT,double UTo,double glong,double glat, int year, int month, int date)\{

double d;

if(UT>=UTo) d=UT-UTo;

else d=UTo-UT;

if(d>=0.1)\{

UTo=UT;

UT=UT\_set(UTo,

GHA(UTo,G\_sun(t\_century(days(year,month,date),UTo)),

ecliptic\_longitude(L\_sun(t\_century(days(year,month,date),UTo)),

G\_sun(t\_century(days(year,month,date),UTo)))),

glong,

e(h,glat,sun\_deviation(earth\_tilt(t\_century(days(year,month,date),UTo)),

ecliptic\_longitude(L\_sun(t\_century(days(year,month,date),UTo)),

G\_sun(t\_century(days(year,month,date),UTo))))));

result\_set(UT,UTo,glong,glat,year,month,date);

return UT;

//求时区

public static int Zone(double glong)\{

if(glong>=0) return (int)((int)(glong/15.0)+1);

else return (int)((int)(glong/15.0)-1);

//打印结果

//public static void output(double rise, double set, double glong)\{

//    if((int)(60\*(rise/15+Zone(glong)-(int)(rise/15+Zone(glong))))<10)

//        System.out.println("The time at which the sunrise is: "+(int)(rise/15+Zone(glong))+":"+(int)(60\*(rise/15+Zone(glong)-(int)(rise/15+Zone(glong))))+" .\\n");

//    else System.out.println("The time at which the sunrise is: "+(int)(rise/15+Zone(glong))+":"+(int)(60\*(rise/15+Zone(glong)-(int)(rise/15+Zone(glong))))+" .\\n");

//    if((int)(60\*(set/15+Zone(glong)-(int)(set/15+Zone(glong))))<10)

//        System.out.println("The time at which the sunset is: "+(int)(set/15+Zone(glong))+": "+(int)(60\*(set/15+Zone(glong)-(int)(set/15+Zone(glong))))+" .\\n");

//    else System.out.println("The time at which the sunset is: "+(int)(set/15+Zone(glong))+":"+(int)(60\*(set/15+Zone(glong)-(int)(set/15+Zone(glong))))+" .\\n");

//\}

public static String getSunrise(GeoPoint geoPoint,Time sunTime)\{

double sunrise,glong,glat;

int year,month,date;

year=sunTime.year;

month=sunTime.month;

date=sunTime.monthDay;

glong=geoPoint.getLongitude();

glat=geoPoint.getLatitude();

sunrise=result\_rise(UT\_rise(UTo,

GHA(UTo,G\_sun(t\_century(days(year,month,date),UTo)),

ecliptic\_longitude(L\_sun(t\_century(days(year,month,date),UTo)),

G\_sun(t\_century(days(year,month,date),UTo)))),

glong,

e(h,glat,sun\_deviation(earth\_tilt(t\_century(days(year,month,date),UTo)),

ecliptic\_longitude(L\_sun(t\_century(days(year,month,date),UTo)),

G\_sun(t\_century(days(year,month,date),UTo)))))),UTo,glong,glat,year,month,date);

//System.out.println("Sunrise is: "+(int)(sunrise/15+Zone(glong))+":"+(int)(60\*(sunrise/15+Zone(glong)-(int)(sunrise/15+Zone(glong))))+" .\\n");

Log.d("Sunrise", "Sunrise is: "\+(int)(sunrise/15+8)+":"\+(int)(60\*(sunrise/15+8-(int)(sunrise/15+8)))+" .\\n");

//return "Sunrise is: "+(int)(sunrise/15+Zone(glong))+":"+(int)(60\*(sunrise/15+Zone(glong)-(int)(sunrise/15+Zone(glong))))+" .\\n";

return "Sunrise is: "\+(int)(sunrise/15+8)+":"\+(int)(60\*(sunrise/15+8-(int)(sunrise/15+8)))+" .\\n";

public static String getSunset(GeoPoint geoPoint,Time sunTime)\{

double sunset,glong,glat;

int year,month,date;

year=sunTime.year;

month=sunTime.month;

date=sunTime.monthDay;

glong=geoPoint.getLongitude();

glat=geoPoint.getLatitude();

sunset=result\_set(UT\_set(UTo,

GHA(UTo,G\_sun(t\_century(days(year,month,date),UTo)),

ecliptic\_longitude(L\_sun(t\_century(days(year,month,date),UTo)),

G\_sun(t\_century(days(year,month,date),UTo)))),

glong,

e(h,glat,sun\_deviation(earth\_tilt(t\_century(days(year,month,date),UTo)),

ecliptic\_longitude(L\_sun(t\_century(days(year,month,date),UTo)),

G\_sun(t\_century(days(year,month,date),UTo)))))),UTo,glong,glat,year,month,date);

//System.out.println("The time at which the sunset is: "+(int)(sunset/15+Zone(glong))+":"+(int)(60\*(sunset/15+Zone(glong)-(int)(sunset/15+Zone(glong))))+" .\\n");

Log.d("Sunset", "Sunset is: "\+(int)(sunset/15+8)+":"\+(int)(60\*(sunset/15+8-(int)(sunset/15+8)))+" .\\n");

//return "Sunset is: "+(int)(sunset/15+Zone(glong))+":"+(int)(60\*(sunset/15+Zone(glong)-(int)(sunset/15+Zone(glong))))+" .\\n";

return "Sunset is: "\+(int)(sunset/15+8)+":"\+(int)(60\*(sunset/15+8-(int)(sunset/15+8)))+" .\\n";

//SunRiseSet.getSunRise( GeoPoint geoPoint,Time sunTime ), SunRiseSet.getSunSet( GeoPoint geoPoint,Time sunTime ) 算出的是北京时间下各地区日出日落时间表，计算当地时间的话，把时区8改为Zone(glong)即可。GeoPoint类是地理位置坐标点类，构造器输入是经纬度。

[Link 1]: http://lib.csdn.net/base/datastructure
[Link 2]: http://lib.csdn.net/base/aiplanning
[Java]: http://lib.csdn.net/base/java