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jday.h
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//. jday.h - ユリウス日(暦日)
// Copyright (C) 1997,1998, 2000 hkuno
// mailto:[email protected]
#ifndef JDAY_H_
#define JDAY_H_
#include "defs.h"
namespace astro {
using namespace std;
//------------------------------------------------------------------------
//.----- class Jday : ユリウス日(暦日) -----------------------------------
//------------------------------------------------------------------------
// ユリウス日クラス
// ユリウス暦、グレゴリオ暦に対応している
//@ 陰暦や節気については派生クラスで対応を予定
//
// 天文学的には、ユリウス日や準ユリウス日は世界時(経度0°における時刻)
// で扱うものである。また一日内の時刻も小数として含めて扱うものである。
// しかしながら、このような天文学上の定義を厳密にあてはめて計算を行う
// と、時差や日付変更線も考慮しなければならず使い勝手が悪いので、
// 本クラスで扱うユリウス日は、日の単位で扱い、時刻系も世界時・地方時
// を問わず、とある時刻系における経過日数を測るためのものとした。
// 天文学的な計算を行う場合には、世界時換算や小数部の付加をする必要がある。
//
// 計算可能範囲は ±INT_MAX年であるが、数千万年を超える範囲を計算しても
// 実質的な意味はあまりない。なぜなら地球の自転速度はわずかであるが
// 年々遅くなっているため１年の日数は遥かな未来では少なくなり、遥か
// な過去では多くなる。よって現代の１年の日数をもとにした暦を適用
// できないからである。
/*
----- ノート -------------------------------------------------------------
グレゴリオ暦(Gregorius calendar)：
現行の太陽暦。400年間に97回の閏年がある。
4で割り切れ、100で割り切れない年を閏年とし、2月29日を設ける。
400で割り切れる年も閏年とする。
ローマ教皇グレゴリウス13世が、ユリウス暦1582年10月4日の翌日を、
グレゴリオ暦1582年10月15日として実施した。
日本では、太陰太陽暦の明治5年12月2日の翌日を明治6(1873)年1月1日
として実施した。
ユリウス暦(Julian calendar)：
4で割り切れる年を閏年とする暦法。
ローマのジュリアス・シーザーが制定し、BC 46 から実施した。
ユリウス日(Julian day)：
ユリウス暦 BC 4713(-4712)年1月1日正午(世界時)から起算した通日。
1582年にグレゴリオ暦へ改暦する際に導入された。年代学において、
各種の暦に依存しないで日付を統一できて便利である。
日の始まりが世界時の正午(日本時間の21時)であることに注意すること。
正午以前はマイナス時間で計算するのが便利である。
例：
j-5000.1.1 12UT = -105192 Fri (BC5001)
j-4712.1.1 12UT = 0 Mon (BC4713)
j0000.1.1 12UT = 1721058 Thr (BC0001)
j0001.1.1 12UT = 1721424 Sat
j1582.10.5 12UT = 2299161 Fri
g1582.10.15 12UT = 2299161 Fri
g1858.11.17 12UT = 2400001 Wed
g1900.1.1 12UT = 2415021 Mon
g1970.1.1 12UT = 2440588 Thr
g2000.1.1 12UT = 2451545 Sat
準ユリウス日(Modified Julian day)：
1858年11月17日0時(世界時)から起算した通日。
1973年に国際天文学連合で採択された。
現代ではユリウス日が７桁に達しており桁が大きくて計算に不便なので、
2,400,000.5 を引いて、５桁に納まり、なおかつ世界時午前０時で日が
変わるようにしたものである。
--------------------------------------------------------------------------
*/
class Jday {
long d; // ユリウス日
public:
//----- 基準となる日付のユリウス日 -------------------------------
enum {
AD1900_1_1_12UT = 2415021L,
AD2000_1_1_12UT = 2451545L, // 天体暦の起算日、J2000.0
};
//----- コンストラクタ -------------------------------------------
Jday(int year, int month, int day=1) { // 日付は世界時正午のもの
setGdate(year, month, day);
}
explicit Jday(long n)
: d(n) {}
Jday(const Jday& a)
: d(a.d) {}
Jday& operator=(const Jday& a) {
if (this != &a)
d = a.d;
return *this;
}
//----- 日の加減算 -----------------------------------------------
Jday& operator+=(long n) {
d += n; return *this;
}
Jday& operator-=(long n) {
d -= n; return *this;
}
Jday& operator++() {
++d; return *this;
}
Jday& operator--() {
--d; return *this;
}
friend long operator-(const Jday& a, const Jday& b) {
return a.d - b.d; // 差の日数を返す
}
//----- 関係演算 -------------------------------------------------
bool operator==(const Jday& a) const { return d == a.d; }
bool operator!=(const Jday& a) const { return d != a.d; }
bool operator< (const Jday& a) const { return d < a.d; }
bool operator<=(const Jday& a) const { return d <= a.d; }
bool operator> (const Jday& a) const { return d > a.d; }
bool operator>=(const Jday& a) const { return d >= a.d; }
//----- 年月日と曜日 (グレゴリオ暦) ------------------------------
int year() const;
int month() const; // 1～12
int day() const; // 1～31
int dayOfWeek() const; // 0=日、1=月、2=火 ... 6=土
//----- 日数 -----------------------------------------------------
long jd() const { // ユリウス日
return d;
}
long mjd() const { // 準ユリウス日
return d - 2400000L;
}
//----- J2000.0 --------------------------------------------------
// グレゴリオ暦の日時[世界時]から J2000.0 (2000年1月1日12:00UT)を元期とする
// 経過日数、ユリウス年数、ユリウス世紀を求める
// @param y, m, dd グレゴリオ暦の年月日
// @return J2000.0 を元期とする経過時間
static double jd2000(int y, int m, double dd) { // 日数
Jday w(y, m, 0);
return w.jd() - AD2000_1_1_12UT + dd - 0.5; // 正午が日の変わり目なので 0.5日補正する
}
static double jy2000(int y, int m, double dd) { // ユリウス年数
return jd2000(y, m, dd) / 365.25;
}
static double jc2000(int y, int m, double dd) { // ユリウス世紀数
return jd2000(y, m, dd) / 36525;
}
//----- 日付設定・取得(グレゴリオ暦) -----------------------------
void getGdate(int& year, int& month, int& day, int& dayOfWeek) const;
void setGdate(int year, int month, int day);
//----- 日付設定・取得(ユリウス暦) -------------------------------
void getJdate(int& year, int& month, int& day, int& dayOfWeek) const;
void setJdate(int year, int month, int day);
};
}//endnamesapae astro
#endif // JDAY_H_