宫制的几何:分黄道、分空间与分半弧
宫制给出如何把观测者的天球关系组织成十二宫。它既有用于画宫尖的黄经结果,也可能有用于定位离开黄道对象的空间位置定义。宫制之间的几何差异,首先在于分割的圆、弧或运动时间。
公式中的符号
| 符号 | 含义与单位 |
|---|---|
| λ、α、δ | 黄经、赤经、赤纬;本组公式均用度,不把赤经小时数直接代入 |
| θ / ARMC | 子午线赤经,即地方恒星时乘15°;通常不等于 MC 的黄经 |
| φ、ε | 地理纬度(北正南负)、黄赤交角 |
| Cₕ | 第 h 宫宫尖的黄经,h 从1至12 |
| S、N | 昼半弧、夜半弧,以赤经度量;各方法对参照点的选取不同 |
| atan2(y,x) | 保留象限的反正切;公式输入、输出用同一角度单位 |
| z、e、n、k | 天顶、东点、北点、黄道北极的单位向量;×为叉积 |
黄纬为0°的黄道点有 δ=asin(sinε sinλ)、α=atan2(cosε sinλ,cosλ)。向量公式可统一在赤道直角坐标中写为 z=(cosφ cosθ,cosφ sinθ,sinφ)、e=(−sinθ,cosθ,0)、n=(−sinφ cosθ,−sinφ sinθ,cosφ)、k=(0,−sinε,cosε)。这样“投影到哪个圆”便有明确的几何含义。
整宫与以上升为第一宫尖的等宫
整宫以上升所在星座的 0° 为第一宫起点,随后每个星座为一宫;上升的实际度数仍保留。以上升为第一宫尖的等宫,则从上升精确黄经开始,每 30° 一宫。
给定上升在金牛 15°,即 45°。整宫第一宫区段为 30°—60°,第二宫为 60°—90°;等宫第一宫为 45°—75°,第二宫为 75°—105°。给定对象 65°,整宫为第二宫,等宫为第一宫。这个算例已经足以解释换宫,而无需改变天体位置。
四轴与象限
ASC、DSC、MC、IC 给出地平和子午线相关交点。若方法把它们安排在一、七、十、四宫宫尖,天球会形成四个象限;其他宫尖由各方法进一步分割。四轴的黄经间隔一般不保证都是 90°,因此不能把每个象限都假定为三段固定 30°。
整宫或某些等宫方法中,MC 的实际度数可以落在不同宫位。阅读时应区分“第十宫”与“MC 所在位置”,再说明所采用传统怎样同时解释两者。
几何方法的主要区别
| 方法 | 分割对象 | 几何条件 |
|---|---|---|
| Porphyry | 分割黄道上的轴间象限弧 | 轴和黄道区段 |
| Regiomontanus | 赤道分度与位置圆 | 赤道、地平南北点、投影 |
| Campanus | 卯酉圈分度与位置圆 | 地平与卯酉圈 |
| Placidus | 升落半弧中的时间比例 | 赤纬、纬度、昼夜半弧 |
| Alcabitius | 以上升的半弧组织象限分度 | 共同参照与对象自己的半弧 |
图中的分点表示构造顺序,不表示所有宫制算出相同宫尖。黄道分割直接给出黄经边界;空间分割先建立位置圆,再与黄道相交;半弧法则先指定参照点与运动比例。尤其是 Placidus,每个候选宫尖的赤纬又会改变它的半弧,因此需要反复求解。
各方法的完整构造和同条件十二宫尖分别见 Placidus、Alcabitius、Regiomontanus、Campanus、Porphyry。Koch与Polich–Page另有独立方法条目。
宫尖与对象宫位位置
黄道上的宫尖给出了可画在圆盘上的交点。对带黄纬的天体,某些方法还可以直接求它在空间宫位尺度上的位置。用对象黄经在哪两条宫尖之间来判宫,是另一种明确的简化。
因此两份宫尖表完全相同,天体宫位位置仍可能因纬度处理不同而出现差异。研究时写明采用黄经区间归属,还是具名空间位置公式;这样才能定位差异。
高纬度与定义域
某些对象在某些地理纬度不升不落,涉及升落时间比例的方法可能没有通常定义下的解。程序可能返回失败、采用替代宫制或给特定研究定义。替代结果应保留名称,不能悄悄继续称为原公式的常规结果。
这个问题也说明:宫制选择既要考虑传统阅读约定,也要理解几何条件。某方法可以计算宫尖,不代表所有对象、全部维度与任意地点都具备相同的有效域。
资料
Swiss Ephemeris 文档 §6 分宫几何和编程说明 §15—16提供几何与对象位置的参考。各方法的解释习惯需再查相应作者或流派资料。