001: /*
002: * GeoTools - OpenSource mapping toolkit
003: * http://geotools.org
004: * (C) 2003-2006, GeoTools Project Managment Committee (PMC)
005: * (C) 2000, Institut de Recherche pour le Développement
006: *
007: * This library is free software; you can redistribute it and/or
008: * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
009: * License as published by the Free Software Foundation;
010: * version 2.1 of the License.
011: *
012: * This library is distributed in the hope that it will be useful,
013: * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
014: * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU
015: * Lesser General Public License for more details.
016: *
017: * NOTE: permission has been given to the JScience project (http://www.jscience.org)
018: * to distribute this file under BSD-like license.
019: */
020: package org.geotools.nature;
021:
022: // J2SE dependencies
023: import java.text.DateFormat;
024: import java.text.ParseException;
025: import java.util.Date;
026: import java.util.TimeZone;
027:
028: /**
029: * Approximations de quelques calculs astronomiques relatifs aux calendriers terrestres.
030: * Les différents cycles astronomiques (notamment le jour, le mois et l'année) ne sont pas
031: * constants. Par exemple, la longueur de l'année tropicale (le nombre moyen de jours entre
032: * deux équinoxes vernales) était d'environ 365,242196 jours en 1900 et devrait être d'environ
033: * 365,242184 jours en 2100, soit un changement d'environ 1 seconde. Cette classe permet de
034: * calculer la longueur d'une année ou d'un mois à une date spécifiée. Toutefois, il est
035: * important de noter que les intervalles de temps calculés par les méthodes de cette classe
036: * sont des <strong>moyennes</strong>. Pour une année en particulier, l'intervalle de temps
037: * d'un équinoxe vernale au prochain peut s'écarter de cette moyenne de plusieurs minutes.
038: *
039: * <p>Les calculs de la longueur de l'année tropicale sont basés sur les travaux de Laskar (1986).
040: * Les calculs de la longueur des mois synodiques sont basés sur les travaux de Chapront-Touze et
041: * Chapront (1988).On peut lire plus de détails au sujet des calendrier terrestre au site
042: * <a href="http://webexhibits.org/calendars/year-astronomy.html">http://webexhibits.org/calendars/year-astronomy.html</a> ainsi que
043: * <a href="http://www.treasure-troves.com/astro/TropicalYear.html">http://www.treasure-troves.com/astro/TropicalYear.html</a>.</p>
044: *
045: * @source $URL: http://svn.geotools.org/geotools/tags/2.4.1/modules/library/referencing/src/main/java/org/geotools/nature/Calendar.java $
046: * @version $Id: Calendar.java 20874 2006-08-07 10:00:01Z jgarnett $
047: * @author Martin Desruisseaux
048: *
049: * @since 2.1
050: */
051: public final class Calendar {
052: /**
053: * Nombre de millisecondes dans une journée. Cette constante est
054: * utilisée pour convertir des intervalles de temps du Java en
055: * nombre de jours.
056: */
057: private static double MILLIS_IN_DAY = 1000 * 60 * 60 * 24;
058:
059: /**
060: * Jour julien correspondant à l'époch du Java (1er janvier 1970 à minuit).
061: * Cette constante est utilisée pour convertir des dates du Java en jour
062: * julien.
063: *
064: * La valeur {@link #julianDay} du 1er janvier 2000 00:00 GMT est 2451544.5 jours.
065: * La valeur {@link Date#getTime} du 1er janvier 2000 00:00 GMT est 10957 jours.
066: */
067: private static double JULIAN_DAY_1970 = 2451544.5 - 10957;
068:
069: /**
070: * Interdit la création de classes {@code Cycles} par l'utilisateur.
071: */
072: private Calendar() {
073: }
074:
075: /**
076: * Retourne le jour julien d'une date. Il ne s'agit pas du jour julien dans
077: * une année. Ce jour julien là (nommé ainsi pour <i>Julius Scaliger</i>, et
078: * non <i>Julius Caesar</i>) est le nombre de jours écoulés depuis midi le
079: * 1er janvier 4713 avant Jésus-Christ.
080: */
081: public static double julianDay(final Date time) {
082: return julianDay(time.getTime());
083: }
084:
085: /**
086: * Computes the {@linkplain #julianDay(Date) julian day}.
087: *
088: * @param time The date in milliseconds ellapsed since January 1st, 1970.
089: */
090: static double julianDay(final long time) {
091: return (time / MILLIS_IN_DAY) + JULIAN_DAY_1970;
092: }
093:
094: /**
095: * Retourne le nombre de siècles écoulés depuis le 1 janvier 2000 à midi.
096: * Cette information est utilisée dans les formules de Laskar (1986) pour
097: * calculer la longueur d'une année tropicale, ainsi que par Chapront-Touze
098: * et Chapront (1988) pour la longueur d'un mois synodique.
099: */
100: static double julianCentury(final Date time) {
101: return ((time.getTime() / MILLIS_IN_DAY) + (JULIAN_DAY_1970 - 2451545.0)) / 36525;
102: }
103:
104: /**
105: * Retourne la longueur de l'année tropicale. L'année tropicale est définie comme l'intervalle
106: * moyen entre deux équinoxes vernales (autour du 21 mars dans l'hémisphère nord). Il correspond
107: * au cycle des saisons. Cet intervalle de temps est une <strong>moyenne</strong>. Un cycle réel
108: * peut s'écarter de plusieurs minutes de cette moyenne. Notez aussi qu'une année tropicale
109: * n'est pas identique à une année sidérale, qui est le temps requis par la Terre pour compléter
110: * un orbite autour du Soleil. En l'an 2000, l'année tropicale avait une longueur d'environ
111: * 365,2422 jours tandis que l'année sidérale avait une longueur de 365,2564 jours.
112: */
113: public static double tropicalYearLength(final Date time) {
114: final double T = julianCentury(time);
115: return 365.2421896698 + T
116: * (-0.00000615359 + T * (-7.29E-10 + T * (2.64E-10)));
117: }
118:
119: /**
120: * Retourne la longueur du mois synodique. Le mois synodique est l'intervalle de temps moyen
121: * entre deux conjonctions de la lune et du soleil. Il correspond au cycle des phases de la
122: * lune. Cet intervalle de temps est une <strong>moyenne</strong>. Un cycle réel peut s'écarter
123: * de plusieurs heures de cette moyenne.
124: */
125: public static double synodicMonthLength(final Date time) {
126: final double T = julianCentury(time);
127: return 29.5305888531 + T * (0.00000021621 + T * (-3.64E-10));
128: }
129:
130: /**
131: * Affiche la longueur de l'année tropicale et du mois synodique pour une date donnée.
132: * Cette application peut être lancée avec la syntaxe suivante:
133: *
134: * <pre>Calendar <var><date></var></pre>
135: *
136: * où <var>date</var> est un argument optionel spécifiant la date (jour, mois et année)
137: * d'intérêt en heure universelle (UTC). Si cet argument est omis, la date et heure
138: * actuelles seront utilisées.
139: */
140: public static final void main(final String[] args)
141: throws ParseException {
142: final DateFormat format = DateFormat
143: .getDateInstance(DateFormat.SHORT);
144: format.setTimeZone(TimeZone.getTimeZone("UTC"));
145: final Date time = (args.length != 0) ? format.parse(args[0])
146: : new Date();
147: System.out.print("Date (UTC) : ");
148: System.out.println(format.format(time));
149: System.out.print("Tropical year: ");
150: System.out.println(tropicalYearLength(time));
151: System.out.print("Synodic month: ");
152: System.out.println(synodicMonthLength(time));
153: }
154: }
|