摘要本文主要是通过分析某个未知地点不同时刻的太阳影子长度数据，得出太阳照射下影长与时间的变化关系，通过多项式拟合得到描述出其关系的曲线方程，继而确定观测位置.论文首先通过影长最短时刻来确定地方时间与时区时间的时差，从而可以确定经度，其次通过其正午时间的影长确定正午太阳高度角，最后利用MATLAB程序使用非线性拟合的方法拟合出当地纬度和太阳赤纬，从而得出当地日期.该技术在刑侦破案，建筑选址和天文观测等方面有重要的应用意义.49595

毕业论文关键词：非线性拟合  太阳高度角  时区精度  太阳方位角 

Sun Shadow Positioning Technology on the Basis of Polynomial Fitting

Abstract The main purpose of this paper is to obtain the relationship between the time and shadow length in the sun by analysing sun shadow length data of different time in an unknown position and then it describes the relationship curve equation by fitting a polynomial to eventually confirm the observation position. Firstly, through the shadow length at its shortest moment, it finds out the equation of time between local time and the time zone time, so as to determine longitude. Secondly, by the influence of the noon time length, it gains the noon solar altitude angle. Finally,the matlab program with nonlinear curve fitting methods is applied to figure out the local latitude and declination of the sun, which gets the local date.This detection technology has important application significance to criminal investigation, the construction site and astronomical observation.

Key Words: nonlinear fitting  solar zenith angle  time zone precision   solar azimuth

目  录

摘要Ⅰ

Abstract-Ⅱ

目录Ⅲ

图清单-Ⅳ

变量注释表-Ⅴ

1 引言-1

2 模型假设-1

3 问题分析与求解2

3.1 已知地点一天内影长与北京时间的关系-2

3.2 已知观测日期的影长定位-4

3.3 未知观测日期的影长定位-7

4 问题应用9

参考文献-11

致谢13

 图清单

图序号 图名称 页码

图1 太阳照射物体影长成因 3

图2 天安门广场3米直杆的太阳影子长度的变化曲线 4

图3 太阳照射的立体图 5

图4 太阳照射的平面图 5

图5 由表1数据得出平滑散点图 7

图6 由表2数据得出平滑散点图 9

1 引言视频数据分析在刑侦破案，记录生活等具有重要意义.根据视频中的图像确定视频的拍摄时刻和拍摄位置是视频数据分析的重要课题，确定视频的拍摄位置和拍摄时刻可以给案件侦破和数据收集提供重要帮助，太阳影子定位技术就是通过分析视频中的物体在太阳照射下的影子变化，确定视频拍摄的地点和日期的一种方法.太阳是离地球最近的恒星，作为一个准确、已知的基准参照体，其应用可分为两大类：跟踪和定位.而且了解太阳与影长的日常变化关系，在建筑领域也能起到作用，他能够为保证每个建筑的采光提供合理的建筑物间距，使得建筑设计更加合理.

在2015年的全国大学生数学建模竞赛赛题A题[1]中就描述了一个与上述问题相近的问题：