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确定天体在天球上的坐标，还必须首先认识天球上的基本点和圈。
通过天球中心 O （观测者的眼睛）作铅垂线（即观测者的重力方向）延长线与天球相交两点 Z 和 Z′ ，如图2.10所示。 Z 正好位于观测者的头顶上，好像天球的最高点，故称为天顶。
与 Z 相对的另一交点 Z′ ，必然位于观测者的脚下，所以 Z′ 称为天底。因此，观测者是始终见不到天底的。
通过天球中心 O 作与直线 ZOZ′ 相垂直的平面。显然，它与天球的交线是一个大圆，称为真地平圈，如图2.10所示。
与真地平圈垂直的大圆称为地平经圈，也称垂直圈；与真地平圈平行的小圆称为地平纬圈，也称等高圈。
图2.10 天球上的基本点和基本圈
如图2.10所示，通过天球的中心 O （即球心）作一条与地球自转轴平行的直线 POP′ ，这条直线为天轴。天轴与天球相交两点 P 和 P′ ，称为天极。 P 与地球上的北极相对应，称为北天极； P′ 与地球上的南极相对应，称为南天极。
通过天球中心 O 作一个与天轴垂直的平面 QQ′ ，称为天赤道面。显然，它与天球的交线也是一个大圆，称为天赤道，它实际上是地球赤道面的延伸。
与天赤道垂直的大圆称为赤经圈，也称时圈；与天赤道平行的小圆称为赤纬圈。
在天球上通过天顶 Z 、北天极 P 和天底 Z′ 作一个平面，其与天球的交线也是一个大圆，称为天子午圈 ZPZ′ ，南天极 P′ 也在天子午圈上，如图2.10所示。
天子午圈与真地平圈相交于点 S 和 N 。靠近北天极 P 的点 N 称为北点，与南天极 P′ 较近的点 S 称为南点。实际上， ON 正是观测者所在的正北方向，而 OS 即为正南方向。天赤道 QQ′ 与真地平圈相交于点 E 和 W ，分别称为东点和西点。同样， OE 、 OW 也正是观测者所在地的正东和正西方向。 E 、 N 、 W 、 S 合称为四方点。
通过天顶 Z 、东点 E 和西点 W 作一平面与天球的交线也是一个大圆，称为天卯酉圈。天底 Z′ 也在该大圆上。
真地平圈、天子午圈和天卯酉圈是三个两两互相垂直的大圆。
必须指出的是，天球的周日旋转对于观测者所在地的天顶 Z 和真地平圈没有影响，即天顶和真地平圈不随天球作周日视运动，天子午圈、四方点和天卯酉圈也不随天球作周日视运动（地球自转是由西向东转动，所以在地面上观察恒星、太阳和月亮等天体是东升西没，这种运动称为天体的周日视运动）。因此，各地都有自己的真地平圈、天子午圈、四方点、天卯酉面，即天顶、真地平圈、天子午圈、四方点、天卯酉面具有“地方性”。
通过天球中心 O 作一平面与地球公转轨道面平行，这一平面称为黄道面。黄道面与天球的交线是一个大圆，称为黄道，如图2.11所示。
图2.11 黄道、黄极与分点、至点
与黄道垂直的大圆称为黄经圈；与黄道平行的小圆称为黄纬圈。
通过天球中心 O 作一垂直于黄道面的直线 KOK′ ，与天球交于 K 、 K′ 两点， K 与北天极 P 靠近，称为北黄极； K′ 与南天极 P′ 靠近，称为南黄极。
黄道与赤道斜交，其交角称为黄赤交角，用 ε 表示。黄赤交角是个变值，平均值等于23.5°。
地球绕太阳公转，地球上观测者看到的是太阳在一年内沿着黄道自西向东（从北黄极 K 看逆时针方向）旋转一周，称太阳的这一运动为周年视运动。太阳周年视运动轨迹在天球上投影也可用来定义黄道。太阳沿着黄道周年视运动，由赤道以南穿过赤道所经过的黄道与赤道的交点叫作春分点，用符号♈表示；而由赤道以北穿过黄道与赤道的交点叫作秋分点，用符号♎表示；黄道上和春分点♈相距90°并在赤道以北的点称为夏至点，用符号♋表示；在赤道以南的点称为冬至点，用符号♌表示。通过天极和二分点的大圆称为二分圆，通过天极和二至点的大圆称为二至圆。
由于天球周日旋转，黄极 K 绕天极 P 也作周日视运动，天球周日旋转使得黄道面在天球上也不断地摆动。二分点♈、♎和二至点♋、♌像天体一样在天球上作周日视运动。分点的周日平行圈是天赤道，至点的周日平行圈距天赤道23.5°。