太陽高度と太陽方位角の求め方を教えてください。できるだけわかりやすく教えてください。また、sinとcosの違いは何ですか?

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A 回答 (1件)

> 太陽高度と太陽方位角の求め方を教えてください



「求め方」っていうのが良く分からないんだけど、「定義」で良いのかな?

「太陽高度」は、高さ方向の地面から角度。
「太陽方位角」は、ある基準の方向(普通は真北)を0として、太陽のある方向の角度。

# 絵に描かないと、いまいち分からないですね


> また、sinとcosの違いは何ですか?

高校に入ると習うと思うのですが、sin や cos は、三角関数と言って
角度のあらわしかたのひとつです。

うまく説明できないので、参考URLをみてください。

# 「違い」と言われても、定義が違うとしか言えない私 (^^;

参考URL:http://dictionary.goo.ne.jp/cgi-bin/jp-more_prin …
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この回答へのお礼

ありがとうございます。よく分かりました。答えて下さってありがとうございました。今後の参考にさせていただきます。

お礼日時:2001/05/22 12:16

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Q太陽の方位角、影の長さ?

こんにちは。

建物の日影図と言うものを作図するのですが、

●緯度35°24′20″の太陽方位角、影の長さ(倍率)がわかるサイトを教えて下さい。
●ずばり緯度35°24′20″のデータがない場合、35°30′00″及び
35°00′00″のデータがありますので、これらの数値から導き出す
計算式を教えて下さい。

以上宜しくお願い致します。

Aベストアンサー

http://www.es.ris.ac.jp/~nakagawa/met_cal/solar.html
上記のサイトなら、日時・場所(経度緯度)が分かれば
太陽の方位角と高度は計算できますが

日影図なるものを書くのは「天文」ではなく「建築」のカテゴリーで
聞かれるべきでしょう

Q地図上で太陽の位置が確認できるツール

「何月何日の何時何分に地図上のどの位置(角度)に太陽があるか」が分かるツール(サイト・ソフト)があれば教えていただきたいのですが。よろしくお願いします。

Aベストアンサー

こちらでは、Google Mapsで位置を指定して太陽の位置を計算できます。
http://www.nao.ac.jp/koyomi/koyomix/koyomix.html

・Google Mapsで選ぶ をクリック
・見たい位置をクリックし、「反映する」
・日時を指定して、太陽の高度と方位 の「GO」をクリック

Q太陽光による斜面直達日射量の計算式

COS Iは傾斜面に入射する直達光の入射角で下記計算式になるそうですが、算出
過程を教えてください。

cosI =sinHcosθ+cosHsinθcos(A-α)
 
   I 太陽光線と斜面法線とのなす角   H:太陽高度 θ 斜面傾斜角                   A 太陽方位角 α 斜面方位角

 宜しくお願いします。

Aベストアンサー

 文章だけで分りにくいと思いますが。

 斜面に、点 O をとり、O を通る水平面と O と太陽を通る、水平面と垂直な面を考える。

 簡単の為 β = A - α とする。(β:太陽を通る垂直面と最大傾斜方向のなす角度)

 O から立てた斜面の法線に、長さ l をとる。
 lの先端から、太陽を通る垂直面へおろした垂線を考える。
 l の、垂直面への投影線と、O に立てた鉛直線とのなす角を θ' とすると、、

 sinθ' ≒ (l×sinθ×cosβ)/l = sinθ×cosβ

 次に、O を中心として、斜面に半径 r の円を考える。

 垂直面と円の交点から O を通る最大傾斜方向の直線におろした垂線を考えると、

 (r×cosβ×sinθ)/r = sinθ×cosβ ≒ sinθ'

 太陽を通る垂直面内で水平面と斜面のなす角は、θ'

 垂直面と斜面の交線と、法線の垂直面への投影線は、約直角。
 (これは厳密に直角と示す事が出来ますが煩雑になりますので)

 I を、斜面法線の投影線と、太陽光線のなす角とすると、

 cosI = sin(H + θ')

 加法定理により、

 cosI = sinH×cosθ' + cosH×sinθ'

 cosθ' ≒ cosθ とおけるとすると、

 cosI = sinH×cosθ + cosH×sinθ×cosβ

 cosI = sinH×cosθ + cosH×sinθ×cos(A - α)

 文章だけで分りにくいと思いますが。

 斜面に、点 O をとり、O を通る水平面と O と太陽を通る、水平面と垂直な面を考える。

 簡単の為 β = A - α とする。(β:太陽を通る垂直面と最大傾斜方向のなす角度)

 O から立てた斜面の法線に、長さ l をとる。
 lの先端から、太陽を通る垂直面へおろした垂線を考える。
 l の、垂直面への投影線と、O に立てた鉛直線とのなす角を θ' とすると、、

 sinθ' ≒ (l×sinθ×cosβ)/l = sinθ×cosβ

 次に、O を中心として、斜面に半径 r の円を考える。

 垂直面...続きを読む

Q建築面積、延べ面積の計算方法について

建築面積、延べ面積の計算方法について教えてください。
住宅が四角形(2階)だと仮定して、

建築面積は 柱芯×柱芯+庇などの突起したものの投影面積

延べ床面積は 1階の柱芯×柱芯+2階の柱芯×柱芯
(庇などは含めない)

で宜しいのでしょうか?
柱芯と壁芯とでどちらを計算に使うのか解らない時もあるのですが、なにか定義ってあるのでしょうか?

Aベストアンサー

大まかに言えば基本は壁芯です。

建物の敷地に占める割合(建ぺい率)を求める為の面積が建築面積で、
室内的に使える床面積の敷地面積に占める割合(容積率)を求める為の面積が延べ床面積です。

木造ではたいていは柱芯で計算出来ます。
(柱芯=壁芯になりますので)
鉄骨造や鉄筋コンクリート造で柱型が室内に出てくるような建物ですと壁芯での計算です。

細かい事を言えば、バルコニー(屋根のかかった)でも柱や壁に囲われている部分は延べ床面積に含められてしまいます。室内的に利用されるとみなされるからです。
greensnakeさんの言われるように庇先端より2mを超える部分が床面積に計算されるのもその為です。
玄関ポーチや、ピロティー、ロフト等などにもそれぞれ床面積に算入するかどうかの基準があります。

駐車場(屋内)は延べ床面積には算入されますが、容積率の計算に1/5までは算入しなくてもよいという緩和をしてもらえます。

敷地に余裕があれば細かいことを考えなくて良いのですが、ぎりぎりの敷地ですと、確認申請時にいつも行政庁との攻防(相互の見解の主張)が起こります。まあそれは設計士の仕事ですが。

大まかに言えば基本は壁芯です。

建物の敷地に占める割合(建ぺい率)を求める為の面積が建築面積で、
室内的に使える床面積の敷地面積に占める割合(容積率)を求める為の面積が延べ床面積です。

木造ではたいていは柱芯で計算出来ます。
(柱芯=壁芯になりますので)
鉄骨造や鉄筋コンクリート造で柱型が室内に出てくるような建物ですと壁芯での計算です。

細かい事を言えば、バルコニー(屋根のかかった)でも柱や壁に囲われている部分は延べ床面積に含められてしまいます。室内的に利用されると...続きを読む

Q太陽や星の観測から、観測地点の経度・緯度を知る方法を教えてください

表題の通りです。

以下の条件の制約がある中でのやり方を教えてもらえるとうれしいです。

1:観測者は、少なくとも自分が日本国内にいるのは知っているが、日本のどこにいるのかは分からない(無人島みたいなとこに漂着したと考えてください)。
2:観測者はいつでもその日の135度線の正確な南中時間が分かる。
3:観測者はいつでもその時の日本標準時の正確な時間が分かる。
4:超精細なレベルまで経度・緯度が分からなくてもいい。(地図上で、10キロ平方程度を指定して、自分たちはこの辺りにいるはずと言えればOK)
5:観測には、小中学校の理科室に置いてありそうな一般的なレベルの道具なら、一応なんでも自由につかえるということで。


このような条件の中で、観測地点の経度、緯度をある程度特定したいのですが、具体的なやり方をご教授もらえませんでしょうか。

(素人考えでは、
経度は方位磁石と棒でも用意して、その日の太陽の南中時間を計測。135度での南中時間との時間差から経度が東西のどちらに何度くらいずれているかを計算。
緯度は太陽の南中時の高度を測る(もしくは北極星?)
みたいなのでいけるかな?と思うのですが)

よろしく、お願いいたします。

表題の通りです。

以下の条件の制約がある中でのやり方を教えてもらえるとうれしいです。

1:観測者は、少なくとも自分が日本国内にいるのは知っているが、日本のどこにいるのかは分からない(無人島みたいなとこに漂着したと考えてください)。
2:観測者はいつでもその日の135度線の正確な南中時間が分かる。
3:観測者はいつでもその時の日本標準時の正確な時間が分かる。
4:超精細なレベルまで経度・緯度が分からなくてもいい。(地図上で、10キロ平方程度を指定して、自分たちはこの辺り...続きを読む

Aベストアンサー

>(私が最初に思ったのは、あくまで観測地点での太陽南中時刻を計測して、標準時間とのズレを計算すると言う感じでした)

経度に関してはそれが一番簡単だと思います。
条件2,3があるわけですから,あとは「経度で1度東に進むごとに,南中時刻は4分早くなる」という関係(理由は説明できますね?)で求めることができます。
たとえば,明石(東経135°)でのこの日の南中時刻が11:45,観測点での南中時刻が11:50ならば,経度は明石より1°15′西だから東経133°45′です。

あとは,南中したということをどうやって知るか。
太陽そのものを見ているとまぶしいので,とりあえず地面に垂直に棒をたてて,その影を観測しましょう。
犬が西向きゃ尾は東,太陽が南中すれば影は真北。
というわけで,棒から真北方向に,地面に直線を引いておいて,影がそれと重なる時を待てばよいでしょう。

では,どうやって南北方向の直線を引くか。
方法その1。北極星を利用します。
もし,一緒に観測する仲間がいるのであれば,楽です。
立てた棒のすぐ近くに顔を持って行き,そこから何十mか北側に離れたところに,パートナーの人に,もう1本の棒を持って立ってもらい,2本の棒と北極星の3者がぴたりと同じ方向に重なったとき,相手が持っている棒を地面に下ろして立てます。
その2本の棒の根元を結ぶ直線を引けば,できあがり。

パートナーがいないばあいは,仕方がないので,ちょっと面倒ですが,こっちの棒とあっちの棒との間をいったりきたりしながら,棒の位置を微調整すればよいでしょう。

なお,厳密にいえば北極星もわずかながら日周運動していますので,観測した日時によっては,正しい真北方向から最大で約1°のずれが出ます。
ということは,経度でも1°程度の誤差が出るということになります。
質問の条件は「10km平方」以内に収める,つまり誤差は±5kmということですが,日本付近での経度1°は約10kmですので,ちょっと大きいと言えば言えるかも知れません。
これを防ぐには,まず日が沈んで北極星が見えたら,すぐに観測をして,棒を立てます。
つぎに,12時間後,明け方にもう一度観測をして,棒を立てます。
両者の中間が真北の方向ということになります。

方法その2。太陽の動き(というか影の動き)を利用します。
まず,立てた棒を中心として,半径の異なる円(同心円)をたくさん書きます。
(丈夫なロープに短い棒きれを結び付けて,ロープの長さを変えて,コンパス代わりに使うと良いでしょう)
次に,1日中晴れそうな日を待ちます。
観測するのは,棒の影の先端の位置です。これが,太陽の動きと友に,朝から昼,夕方と動いていきます。この先端の位置を,たとえば30分ごとぐらいに観測して,地面に印を付けます。
次に,その印を結んで,影の先端の移動した曲線を引きます。
さて,この曲線が同心円と交わる点がたくさんできます。(1つの円につき,南中前と南中後で,2回ずつ交わるはず)
この,1つの円にできた2つの交点を結ぶ線分を引き,その中点に印を付けます。この作業を全ての円について行います。
最後に,こうやってできた中点を結べば,それが南北線になります。
実際には観測の誤差があるので,ピッタリ直線に乗らなかったり,下手に結ぶと棒の根本を通らなかったりしますので,棒を通る直線をなるべく点の列の真ん中へんを通るように引いてやればよいでしょう。
(図があれば分かりやすいのですが,言葉だけだと説明しにくいです。ご自身で図を描いてみてください)

方法その3。方位磁針を使う。
ただし,磁石が指す北は真の北とは違い,日本では西に5°~10°程度ずれています(この角を偏角といいます)。
日本では北に行くほど偏角は大きく,九州で6°ぐらい,北海道で9~10°ぐらいです。
誤差を1°程度に収めようと思うと,この偏角を補正してやらなくてはなりませんが,条件1で「日本のどこにいるのかは分からない」ということですので,この方法はちょっと難しいかと思います。

また,もう一つの難点として,通常の方位磁針で,針の指している方角とぴったり合う線を引くのは意外と難しいということがあげられます。
地質調査や測量などに使う方位磁針では,四角い箱に入っていて直線が引きやすいものや,偏差を修正しやすくなっている物などもありますが,「小中学校の理科室に置いてありそうな一般的なレベルの道具」にはたぶんないと思われます。

ともあれ,いずれかの方法で南北線を引き,南中時刻を観測し,経度を計算する,ということになるでしょう。
長くなったので,緯度の出し方は次の記事で。

>(私が最初に思ったのは、あくまで観測地点での太陽南中時刻を計測して、標準時間とのズレを計算すると言う感じでした)

経度に関してはそれが一番簡単だと思います。
条件2,3があるわけですから,あとは「経度で1度東に進むごとに,南中時刻は4分早くなる」という関係(理由は説明できますね?)で求めることができます。
たとえば,明石(東経135°)でのこの日の南中時刻が11:45,観測点での南中時刻が11:50ならば,経度は明石より1°15′西だから東経133°45′です。

あとは,南中したということをどう...続きを読む

Q太陽の方位、仰角の求め方

私の家の1年間の日照時間の合計を調べたいと思っています(天気は別として)。
家から見た全方位(0~359度)にある障害物の仰角データをすでに取ってあるので、パソコンのプログラムで障害物の稜線と太陽が接近する時刻を365日すべて求めようと考えています。(いかにも頭の悪そうな方法ですが、最近のPCは処理速度が速いのでなんとかなるでしょう(笑))

そこで、必要となるのが、任意の日時での太陽の方位と仰角なのですが、天文計算などは全くの素人です。

パラメータとして緯度、経度、日付、時刻を与えれば、その地点での太陽の「方位」と「仰角」がわかる計算手順がお分かりの方、ご教授ください

Aベストアンサー

こちらでまとめて計算できますが・・
http://www.nao.ac.jp/koyomi/koyomix/koyomix.html

ソースが必要なら、こういうのもあります
http://park12.wakwak.com/~maki/starpos.htm


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