개요

• 태양의 위치(고도, 방위각, 거리)를 계산해주는 모듈

  관측자 위치 기준으로 천체의 위치를 나타내는 지평좌표계 참조

• 일출&일몰 시간 계산 가능

• numpy.array로 복수의 값을 인풋으로 넣을 수 있음

사용법 예시

• 특정 경위도에서 현재 태양의 위치 계산

  import sun_calculator
  import datetime
  
  latitude = 37.478897
  longitude = 126.953309
  
  # tz-naive local time result (wrong)
  print(sun_calculator.get_position(date=datetime.datetime.now(), lat=latitude, lng=longitude))
  
  # tz-aware local time result (correct)
  print(sun_calculator.get_position(date=datetime.datetime.now().astimezone(), lat=latitude, lng=longitude))
  
  # tz-naive UTC result (correct)
  print(sun_calculator.get_position(date=datetime.datetime.utcnow(), lat=latitude, lng=longitude))
  
  # tz-aware UTC result (correct)
  print(sun_calculator.get_position(date=datetime.datetime.now(tz=datetime.timezone.utc), lat=latitude, lng=longitude))

  • timezone-naive한 경우 UTC로 가정

  • 결과 형식

    {
      "azimuth": "float", 
      "altitude": "float", 
      "distance": "float"
    }

    • 고도와 방위각은 °, 거리는 m 단위

• 복수의 시각+경도+위도 조합에서의 태양의 위치 계산

  import sun_calculator
  import datetime
  import numpy as np
  
  latitude = 37.478897
  longitude = 126.953309
  
  print(sun_calculator.get_position(
      date=np.array([datetime.datetime.utcnow(), datetime.datetime.utcnow() + datetime.timedelta(hours=4)], dtype=np.datetime64),
      lat=latitude,
      lng=longitude
  ))
  
  print(sun_calculator.get_position(
      date=np.array([datetime.datetime.utcnow(), datetime.datetime.utcnow() + datetime.timedelta(hours=4)], dtype=np.datetime64),
      lat=np.array([latitude]),
      lng=np.array([longitude])
  ))
  
  print(sun_calculator.get_position(
      date=np.array([datetime.datetime.utcnow()], dtype=np.datetime64),
      lat=np.array([latitude] * 2),
      lng=longitude
  ))

  • numpy의 datetime64는 tz-naive하기 때문에 UTC 시각을 사용하여야 함

  • numpy에서 broadcast할 수 있는 형태면 다 가능하지만, 아웃풋이 의도치 않은 형태를 가질 수 있으므로 같은 dimension을 쓰는 것을 추천

  • 결과 형식

    {
      "azimuth": "numpy.ndarray", 
      "altitude": "numpy.ndarray", 
      "distance": "numpy.ndarray"
    }

• 특정 위치에서의 주요 이벤트 시각

  import sun_calculator
  import datetime
  
  latitude = 37.478897
  longitude = 126.953309
  
  tz_local = datetime.timezone(datetime.timedelta(hours=9))
  day = datetime.datetime.now(tz=tz_local).replace(hour=12, minute=0, second=0, microsecond=0)
  
  for key, val in sun_calculator.get_times(date=day.astimezone(datetime.timezone.utc), lat=latitude, lng=longitude).items():
      print(key, val.astimezone())

  • 일출&일몰 시각 등 주요 이벤트의 시각 계산

  • 주어진 시각에서 (전후 상관 없이) “가장 가까운 태양의 남중 시각”를 기준으로 계산되기 때문에, 특정일의 이벤트 시각을 알고 싶은 경우 정오의 datetime을 넣어주는 것이 좋음

  • 결과 형식

    {
        "solar_noon": "datetime",
        "solar_midnight": "datetime",
        "sunrise": "datetime",
        "sunset": "datetime",
        "sunrise_end": "datetime",
        "sunset_start": "datetime",
        "dawn": "datetime",
        "dusk": "datetime",
        "nautical_dawn": "datetime",
        "nautical_dusk": "datetime",
        "night_end": "datetime",
        "night_start": "datetime",
        "golden_hour_end": "datetime",
        "golden_hour_start": "datetime"
    }

    • tz-aware한 UTC datetime을 리턴
    • 각 시각의 정의
      • solar noon, solar midnight: 태양의 자오선 통과 시각
      • sunrise, sunset: 태양의 지평선 통과 시각 (고도=-0.833, 대기에 의한 굴절 효과 고려)
      • sunrise_end, sunset_start: 태양이 지평선에 접하는 시각 (고도=-0.3)
      • dawn, dusk: 시민 박명 시작/끝 (고도=-6)
      • nautical_dawn, nautical_dusk: 항해박명 시작/끝 (고도=-12)
      • night_end, night_start: 천문박명 시작/끝 (고도=-18)
      • golden_hour_end, golden_hour_start: 일몰 직전 / 일출 직후 (고도=6, 촬영 용어)