Java - 将儒略日数计算为公历日期和时间

Java - Calculation of the julian day number to gregorian date and time

最近我看到一个不错的java脚本库,它可以计算特定日期、纬度和经度的太阳时间。因为我想在我的一些 android 开发中使用它,所以我将该库重写为 java。 由于使用儒略日数字而不是公历日期计算时间要容易得多,因此我必须将日期转换为儒略日期。但是为了在某些事件发生时给出响应,我必须将儒略日数字转换为公历日期和时间。

在java脚本中,在儒略日数之间转换非常容易。 java脚本的计算如下:

var dayMS = 1000 * 60 * 60 * 24;
var J1970 = 2440588;
var J2000 = 2451545;

function toJulian(date) { return date.valueOf() / dayMs - 0.5 + J1970; }
function fromJulian(j)  { return new Date((j + 0.5 - J1970) * dayMs); }

但是从儒略日数转换给我很麻烦。我在 java 中的上述 java 脚本版本是:

double dayMs = 1000 * 60 * 60 * 24;
double J1970 = 2440588;
double J2000 = 245154;

public double toJulian(LocalDateTime date) {
        ZonedDateTime zdt = date.atZone(ZoneId.of("Europe/Vienna"));
        double result = zdt.toInstant().toEpochMilli(); //milliseconds since epoch
        result = result / dayMs - 0.5 + J1970;

        return result;
    }

public String fromJulian(double jdn) {

        System.out.println("fromJulian.jdn: " + jdn);

        int jalpha,ja,jb,jc,jd,je,year,month,day;
        double  julian = jdn,
                decimal= jdn % 1;
        ja = (int) julian;
        if (ja>= JGREG) {
            jalpha = (int) (((ja - 1867216) - 0.25) / 36524.25);
            ja = ja + 1 + jalpha - jalpha / 4;
        }

        jb = ja + 1524;
        jc = (int) (6680.0 + ((jb - 2439870) - 122.1) / 365.25);
        jd = 365 * jc + jc / 4;
        je = (int) ((jb - jd) / 30.6001);
        day = jb - jd - (int) (30.6001 * je);
        month = je - 1;
        if (month > 12) month = month - 12;
        year = jc - 4715;
        if (month > 2) year--;
        if (year <= 0) year--;

        double dhour = decimal * 24;
        int hour = (int) Math.round(dhour);

        decimal = dhour % 1;

        double dminute = decimal * 60;
        int minute = (int) Math.round(dminute);

        decimal = dminute % 1;

        double dsecond = decimal * 60;
        int second = (int) Math.round(dsecond);

        LocalDateTime ldt = LocalDateTime.of(
            year,
            month,
            day,
            hour,
            minute,
            second
        );
        DateTimeFormatter dtf = DateTimeFormatter.ofPattern("dd-MM-yyyy HH:mm:ss");
        ZonedDateTime zdt = ZonedDateTime.of(ldt, ZoneId.of("UTC"));

        return dtf.format(zdt);
    }

javascript 和 java 中的方法 toJulian 给了我完全相同的值,但是在方法 fromJulian 中,我以某种方式得到了一个日期,但是一个完全错误的日期。


例子

日期 = "2020 年 12 月 26 日 00:00:00"

Java脚本: 将日期插入函数 toJulian 并将值 (2459209.4583333335) 重新插入函数 fromJulian returns 26 December 00:00:00.

Java: 将日期插入函数 toJulian 并将值 (2459209.4583333335) 重新插入函数 fromJulian returns 25 December 11:00:00.


两天以来,我尝试了不同的方法从儒略日数计算公历日期,但从未达到预期的结果。我已将整个 java 库上传到 github (https://github.com/stnieder/SunCalc_Java)。我希望有人能够帮助我解决我的问题。

编辑:Java 粗略支持儒略日数。它正确地计算天数。它不会像儒略日定义的那样在中午开始新的一天,并且它不支持一天的分数。我们仍然可以使用支持并自己进行适当的调整。

据我所知,以下方法可以进行前后一致的转换,并与您在 JavaScript 中从 toJulian() 获得的儒略日数一致。

private static final double dayMs = Duration.ofDays(1).toMillis();

public static double toJulian(LocalDateTime date) {
    LocalTime timeOfDay = date.toLocalTime();
    double result = date.getLong(JulianFields.JULIAN_DAY);
    result += timeOfDay.get(ChronoField.MILLI_OF_DAY) / dayMs - 0.5;

    return result;
}

public static LocalDateTime fromJulian(double jdn) {
    LocalDate date = LocalDate.EPOCH.with(JulianFields.JULIAN_DAY, (long) jdn);
    LocalDateTime result = date.atStartOfDay()
            .plusHours(12)
            .plus((long) (jdn % 1 * dayMs), ChronoUnit.MILLIS);
    
    return result;
}

试用:

    LocalDateTime dateTime = LocalDateTime.of(2020, Month.DECEMBER, 26, 0, 0);
    double jdn = toJulian(dateTime);
    System.out.println(jdn);
    
    LocalDateTime convertedBack = fromJulian(jdn);
    System.out.println(convertedBack);
    System.out.println("Does it differ? " + Duration.between(dateTime, convertedBack));

输出:

2459209.5
2020-12-26T00:00
Does it differ? PT0S

最后一行包含PT0S,时间为0秒,所以结果与起点没有区别。

文档 link: JulianFields.JULIAN_DAY.