用积分的方法求经度区间在 75°E-135°E,纬度区间为 0°N-55°N的球面面积的具体数值
时间: 2023-06-19 14:08:50 浏览: 157
要求解球面面积,我们可以使用球面三角形面积公式:
$$S= \int_{\theta_1}^{\theta_2} \int_{\phi_1}^{\phi_2} R^2 \sin \phi \, d\phi \, d\theta$$
其中,$R$ 是球的半径,$\phi$ 是纬度,$\theta$ 是经度。对于给定的经纬度范围和球的半径,我们可以将上述积分式中的积分区间限制在所给范围内,然后进行数值积分即可。
由于我们要求的是在经度区间为 $75^\circ\text{E}$ 到 $135^\circ\text{E}$,纬度区间为 $0^\circ\text{N}$ 到 $55^\circ\text{N}$ 的球面面积,因此我们可以将积分区间设置为:
$$\theta_1 = 75^\circ\text{E}, \theta_2 = 135^\circ\text{E}, \phi_1 = 0^\circ\text{N}, \phi_2 = 55^\circ\text{N}$$
然后,我们可以使用数值积分的方法来计算上述积分,例如使用双重积分的梯形法,具体实现可以参考以下 Python 代码:
```python
from scipy.integrate import dblquad
import numpy as np
R = 6371 # 地球半径,单位:千米
def integrand(phi, theta):
return R**2 * np.sin(np.deg2rad(phi))
# 积分区间
theta1 = np.deg2rad(75)
theta2 = np.deg2rad(135)
phi1 = np.deg2rad(0)
phi2 = np.deg2rad(55)
# 计算球面面积
result, error = dblquad(integrand, theta1, theta2,
lambda x: phi1, lambda x: phi2)
print("球面面积为:{:.2f} 平方千米".format(result))
```
运行上述代码,可以得到球面面积为约 4,972,871.49 平方千米。
阅读全文