kjeldstaps/moon-shadow-calculator

# 月影计算器 通过阴影的长度和特定的时间点，推断出照片在月球上的可能拍摄位置。它是地球上基于阴影的地理定位技术在月球上的对应版本：输入物体的高度及其阴影长度（或直接输入太阳的高度角），再加上 UTC 日期和时间，它就会绘制出月球上所有可能产生该阴影的位置所在的环带。 **在线工具：** `https://YOUR-USERNAME.github.io/moon-shadow-calculator/` （在本仓库中启用 GitHub Pages，从主分支根目录提供服务，然后将 YOUR-USERNAME 替换为你的用户名） 或者直接在任何浏览器中打开 `index.html`。它是一个完全独立的单文件。不会上传任何数据；所有操作均在你的浏览器中本地运行。 ## 功能说明 - 输入阴影（物体高度和阴影长度）或太阳高度角，以及 UTC 日期和时间。 - 计算月球上的日下点（即太阳直射的点），并绘制出具有相同太阳高度角的所有位置组成的环带。 - 提供平面地图和球体视图、昼夜阴影，以及用于方位参照的月海和射纹系统陨石坑。 - 内置 Apollo 11、15、16 和 17 号登月点及其他地点的预设；每个预设都会将环带直接投射到真实的着陆点上。 - 提供一个互动面板，可以直接在照片上测量阴影，并将其与已知的太阳高度角进行比较。 ## 工作原理 一个高度为 `h` 的垂直物体投射出长度为 `L` 的阴影，通过公式 `L / h = cot(a)` 即可确定太阳的高度角 `a`。由于月球没有大气层，因此无需进行大气折射修正。在任何瞬间，具有给定太阳高度角的表面点集都会形成一个以日下点为圆心的圆，其角半径为 `90度 - a`。该工具根据日期和时间计算出日下点，然后绘制出该圆。 ## 准确度与验证 天文计算部分（Meeus 太阳和月球历表，加上包含物理天平动的 IAU / WGCCRE 月球旋转模型）通过与 astropy 星历表进行 3,000 个日期（跨越 1969 年至 2035 年）的交叉验证：表面日下点的最大误差为 0.45 公里（均方根误差为 0.16 公里），月球位置匹配精度达到 0.3 角秒。月球方向的定位独立锚定于已知的物理常数（自转极点距离黄道极点 1.54 度；天平动保持在已知的光学极限范围内）。完整详情请参见 `Methods_and_Validation.md`，并且使用 `validation/` 中的脚本可以复现每一个数值。 ## 仓库内容 - `index.html` - 该工具的主文件，一个完全独立的单文件。 - `Methods_and_Validation.md` - 公式、约定、来源、局限性和验证数据。 - `validation/meeus_moon.py` - Python 参考引擎（仅使用标准库）。 - `validation/moon_core.js` - JavaScript 参考引擎，与页面中嵌入的代码完全一致。 - `validation/subsolar_truth.py` - 基于 astropy 的独立引擎，用作交叉验证。 - `validation/meeus_audit.py` - 运行完整的验证测试套件。 - `validation/requirements.txt` - 验证脚本所需的 Python 包。 ## 复现验证 ``` cd validation pip install -r requirements.txt python meeus_audit.py ``` ## 局限性 - 它将月球建模为一个光滑的球体，忽略了局部坡度和地形。这种地形效应在公里级别，是现实世界中最大的不确定性来源，大于亚公里级的天文计算误差。 - 测量阴影面板仅用于演示该方法及其局限性。在照片中测量阴影是一项复杂的工作，该工具无法证明或证伪照片的具体拍摄地点。 ## 作者 Kjeld Staps - [@kjeldstaps](https://x.com/kjeldstaps) ## 许可证 采用 MIT 许可证发布。详情请参阅 `LICENSE`。

标签：后端开发, 地理定位, 多模态安全, 天文学, 天文计算, 数据可视化, 逆向工具