La teoria geocentrica dell ' antico astronomo greco Tolomeo sostiene che il cielo è costituito da strati di "sfere celesti ", con le stelle fissate nella sfera più esterna.
Il cielo è veramente sferica? Perché le persone si sentono così simili? In realtà è un 'illusione, la ragione di questa illusione è che le stelle sono così lontane che non siamo in grado di giudicare quale stella è vicina e quale stella è lontana, al punto che il nostro senso della distanza cognitiva è perso, l'errore è che ogni stella sia la stessa distanza da noi, quindi vediamo il cielo come una sfera.
Sebbene questa sensazione di "sfera celeste " sia causata da un ' illusione, nell ' osservazione astronomica possiamo utilizzare il concetto di" sfera celeste " per indicare la posizione di un corpo celeste nel cielo. La sfera celeste nell 'osservazione astronomica è un' immensa sfera ipotizzata con un raggio infinito al centro dell 'osservatore. Poiché questa sfera è infinita, non dobbiamo preoccuparci di quale stella sia lontana da noi e di quale stella sia vicina a noi, ma considerarli come un corpo celeste infinito. In questo caso, abbiamo solo bisogno di disegnare le coordinate della griglia sul globo celeste, e
Per registrare la posizione e i cambiamenti dei corpi celesti in longitudine e latitudine. Quando gli astronomi osservano attraverso il telescopio, questi numeri di coordinate possono essere utilizzati per identificare con precisione gli oggetti celesti.
Per rappresentare l'immagine della sfera celeste, le persone hanno anche creato un globo celeste. L'Hunxiang della dinastia Han cinese e la sfera di Farnesse dell 'antica Roma occidentale sono rappresentanti dei primi oggetti celesti. Il globo è molto simile al globo, ma ha anche il Polo Nord e l'equatore. Ma la terra è reale, la sfera è una sfera immaginaria. Il cielo dipinto non è più il fiume sulla terra, ma il sole, la luna e le stelle nel cielo. Rispetto al globo, le coordinate sul globo celeste sono molto più complesse, oltre al sistema di coordinate equatoriale comunemente utilizzato, ci sono coordinate ecliptiche stabilite in base al piano orbitale del Sole, coordinate galattive stabilite in base al disco della Via Lattea, coordinate orizzontali stabilite in base all 'orizzonte del luogo di osservazione, ecc. possono essere utilizzati per registrare la posizione di vari corpi celesti.
Gli astrosferi tridimensionali sono progettati dal punto di vista di un osservatore al di fuori della sfera celeste, quindi l'orientamento è esattamente opposto a quello che si vede sulla Terra, e non è conveniente da usare. Più comunemente utilizzato è una mappa stellare bidimensionale dopo la proiezione. La mappa astronomica in pietra della Song del Sud a Suzhou è stata disegnata così.