基于 NOAA 太阳位置算法（SPA），精确计算任意地点、任意日期的太阳高度角、方位角、日出日落时刻与可照时数。精度达 ±0.01°，适用于建筑采光、太阳能设计、野外定向与摄影规划。
输入地理坐标与日期时间，获取精确的太阳位置参数
图1：太阳周日视运动轨迹（地平坐标系）
图2：正午太阳高度角年变化曲线与可照时数年变化
图3：全年可照时数变化曲线
基于当前输入参数的动态太阳视运动模拟
图4：太阳周日视运动极坐标图（方位角-高度角）
图5：日行迹（Analemma）——同一时刻太阳全年位置
太阳高度角（Solar Elevation Angle）是指太阳光线与观测点地平线之间的夹角，取值范围为 0°（日出/日落）至 90°（太阳直射头顶）。它是天文地理学、建筑学、太阳能工程与摄影规划中的核心参数。
当太阳高度角较低时（如清晨与傍晚），阳光穿过大气层的路径更长，能量衰减更大，同时阴影被拉长；正午时分太阳高度角达到一天中的最大值，阴影最短。
| 因素 | 影响规律 |
|---|---|
| 纬度 φ | 纬度越高，正午太阳高度角年变化幅度越大 |
| 季节（赤纬 δ） | 夏至北半球最大，冬至最小；赤道附近年变化小 |
| 时刻（时角 H） | 正午时角为 0°，每小时变化 15° |
| 海拔高程 | 海拔越高，大气折射越小，高度角略偏大 |
建筑采光设计：根据冬至日太阳高度角计算建筑间距，确保底层住户获得足够的日照时长。中国《城市居住区规划设计标准》规定大寒日满窗日照不少于 2 小时。
太阳能工程：光伏板的最佳倾角通常等于当地纬度，但需根据太阳高度角的季节变化进行优化调整，以最大化年发电量。
摄影与影视：黄金时段（Golden Hour）指太阳高度角低于 6° 的时段，此时光线柔和、色温温暖，是风光与人像摄影的最佳时刻。
农业与生态：作物冠层的光合有效辐射（PAR）与太阳高度角直接相关，影响作物产量与生态系统初级生产力。
| 时刻/地点 | 高度角特征 |
|---|---|
| 日出/日落 | h = 0°，此时方位角即为日出/日落方位 |
| 正午（上中天） | h = 90° - |φ - δ|，一天中最大值 |
| 子夜（高纬夏季） | h > 0° 时出现极昼现象 |
| 北回归线夏至 | 正午 h = 90°，太阳直射头顶 |
| 北极圈冬至 | 全天 h < 0°，出现极夜现象 |