无论在摄影测量还是在定量遥感领域经常会和这三个角度打交道，尤其是在辐射传输理论中很多公式的推导和结果中老是出现θ，h，δ等形式的三角函数。

在参考百科知识和几篇博文的基础上，稍微具体地整理下三者的区别、联系和计算方法。

 1.天顶角(Zenith Angle)

天顶角指光线入射方向和天顶方向的夹角，有个英文解释地挺好的：The zenith angle is the angle between the zenith line(pointing straight up) and the direction to the sun (Satellite)。

http://s10/mw690/003AL4Khzy6MiA7yYjv09&690

L_p为天空p点的亮度; L_z为天顶亮度; ε为天顶与p点间的角度；Z₀为太阳的天顶角；δ为太阳与天空p点间的角度(以弧度计)

2.太阳高度角（Solar Elevation Angle）

太阳高度角指太阳光的入射方向和地平面之间的夹角，简称太阳高度（物理含义为角度）。其是决定地球表面获得太阳热能数量的最重要因素。其中太阳高度角和太阳天顶角互为余角。

http://s8/mw690/003AL4Khgy6MiAfobhZb7&690

3.太阳方位角（Solar Azimuth Angle）

所谓方位角是以目标物的正北方向（与同一地理分区/分带内所在中央子午线的北方向相同）为起算方向，即0度。其取值范围在0-360度，计算旋转方式为：以目标物为轴心，以目标物的北方向为起始点，按顺时针方向旋转一周，方位角逐步增大至360°。因此太阳方位角一般是以目标物的北方向为起始方向，以太阳光的入射方向为终止方向，按顺时针方向所测量的角度。而正常来说，对于中国区域，早上太阳光从东边射来，中午太阳光从南边射来，傍晚太阳光从西边边射来，早上的太阳方位角在90°左右（但一年当中，有一定的角度范围变化)，正中午的太阳方位角在180°（正南方)，傍晚的太阳方位角在270°左右(但一年当中，有一定的角度范围变化)。例如北京处在北纬约40°,一年中,早上的太阳方位角变化量约为90°±31°。

对于陆地卫星系统而言，如美国的Landsat TM/ETM+，该卫星的过境（中国）时间大概是早上到中午之间，因此其太阳方位角一般在0°和90°之间。

对于地球上任何位置，当太阳处于春分点或秋分点，即太阳赤纬是0°的时候，初升的太阳方位角是90°整，正午太阳方位角是180°，落日的时候太阳方位角是270°。

对北半球而言，当太阳赤纬大于0°的时候太阳从东偏北方向升起，此时太阳方位角小于90°，中午180°，落日时太阳方位角大于270°。当太阳赤纬小于0°的时候太阳从东偏南方向升起，此时太阳方位角大于90°，中午180°，落日时太阳方位角小于270°。

http://s14/mw690/003AL4Khgy6MiAleXNzcd&690