實用天文學

實用天文學是天體測量學的一個分支學科。它以球面天文學為基礎，研究并測定地面點坐標和兩點之間的方位角，其中包括測量原理的研究，測量儀器及其使用，觀測綱要的制定，測量結果的數據處理及其誤差改正等。

　　早期的實用天文學根據測定目標和觀測條件的不同，分為大地天文學、航海天文學和航空天文學。隨著近代無線電導航技術的發展，航海和航空天文學已經逐步發展成為導航學中的一個分支學科。因此，現代實用天文學的主要研究課題是地面點的天文定位問題。它為經濟建設提供有關的資料，并為地球物理學、地質學、地理學和制圖學提供必要的參考數據。

　　中國古代的實用天文學有過巨大的成就。按天象變化推求四季規律并制定歷法，已有悠久的歷史。公元八世紀初，唐代天文學家一行組織了中國歷史上第一次天文大地測量，用測量北極星高度的方法來確定測站緯度，并由此推算子午線的弧長。這項工作為后人研究地球的形狀、大小以及緯度測量奠定了理論基礎。元代天文學家郭守敬制作丁多種靈巧精密的天文測量儀器，并組織了全國規模的緯度測量工作。

　　航海和航空天文定位所用的傳統儀器是六分儀，精度很低。大地天文定位常用的儀器是高精度全能經緯儀。太爾各特法適用于測定緯度；常用雙星等高法并同時收錄無線電時號來測定經度；測定方位角則采用北極星時角法。也可采用多星等高法同時測定天文經緯度。

　　這些方法所能達到的精度是很高的。高精度的天文經緯度不僅可以為地面點提供準確的天文坐標，而且可以和大地坐標相結合，提供關于測站的天文大地垂線偏差。在天文大地網平差中高精度的天文方位角，可以為一、二等三角測量和導線測量提供獨立的拉普拉斯方位角控制。對于天文定位工作來說，除需要高精度的觀測儀器外，還必須對儀器的使用和改進、最有利的觀測條件、各種誤差機制以及外界條件等因素進行細致的分析研究，從而制定盡可能合理的觀測綱要，以保證得到高精度的觀測結果。

　　人造衛星等新技術的出現，給實用天文學開拓了新的發展方向。目前，利用人造衛星多普勒觀測確定地面點坐標，精度已超過經典的光學觀測。人造衛星觀測與測站的垂線無關，可以直接提供地面點的地心坐標，這就為建立全球統一的坐標系統以及準確測定地球的大小和形狀創造了有利條件。但是要深入了解地球重力場和大地水準面的細節，仍然非依賴經典的大地測量不可。