實(shí)用天文學(xué)是天體測(cè)量學(xué)的一個(gè)分支學(xué)科。它以球面天文學(xué)為基礎(chǔ),研究并測(cè)定地面點(diǎn)坐標(biāo)和兩點(diǎn)之間的方位角,其中包括測(cè)量原理的研究,測(cè)量?jī)x器及其使用,觀測(cè)綱要的制定,測(cè)量結(jié)果的數(shù)據(jù)處理及其誤差改正等。 早期的實(shí)用天文學(xué)根據(jù)測(cè)定目標(biāo)和觀測(cè)條件的不同,分為大地天文學(xué)、航海天文學(xué)和航空天文學(xué)。隨著近代無線電導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展,航海和航空天文學(xué)已經(jīng)逐步發(fā)展成為導(dǎo)航學(xué)中的一個(gè)分支學(xué)科。因此,現(xiàn)代實(shí)用天文學(xué)的主要研究課題是地面點(diǎn)的天文定位問題。它為經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供有關(guān)的資料,并為地球物理學(xué)、地質(zhì)學(xué)、地理學(xué)和制圖學(xué)提供必要的參考數(shù)據(jù)。 中國古代的實(shí)用天文學(xué)有過巨大的成就。按天象變化推求四季規(guī)律并制定歷法,已有悠久的歷史。公元八世紀(jì)初,唐代天文學(xué)家一行組織了中國歷史上第一次天文大地測(cè)量,用測(cè)量北極星高度的方法來確定測(cè)站緯度,并由此推算子午線的弧長(zhǎng)。這項(xiàng)工作為后人研究地球的形狀、大小以及緯度測(cè)量奠定了理論基礎(chǔ)。元代天文學(xué)家郭守敬制作丁多種靈巧精密的天文測(cè)量?jī)x器,并組織了全國規(guī)模的緯度測(cè)量工作。 航海和航空天文定位所用的傳統(tǒng)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(jīng)緯儀。太爾各特法適用于測(cè)定緯度;常用雙星等高法并同時(shí)收錄無線電時(shí)號(hào)來測(cè)定經(jīng)度;測(cè)定方位角則采用北極星時(shí)角法。也可采用多星等高法同時(shí)測(cè)定天文經(jīng)緯度。 這些方法所能達(dá)到的精度是很高的。高精度的天文經(jīng)緯度不僅可以為地面點(diǎn)提供準(zhǔn)確的天文坐標(biāo),而且可以和大地坐標(biāo)相結(jié)合,提供關(guān)于測(cè)站的天文大地垂線偏差。在天文大地網(wǎng)平差中高精度的天文方位角,可以為一、二等三角測(cè)量和導(dǎo)線測(cè)量提供獨(dú)立的拉普拉斯方位角控制。對(duì)于天文定位工作來說,除需要高精度的觀測(cè)儀器外,還必須對(duì)儀器的使用和改進(jìn)、最有利的觀測(cè)條件、各種誤差機(jī)制以及外界條件等因素進(jìn)行細(xì)致的分析研究,從而制定盡可能合理的觀測(cè)綱要,以保證得到高精度的觀測(cè)結(jié)果。 人造衛(wèi)星等新技術(shù)的出現(xiàn),給實(shí)用天文學(xué)開拓了新的發(fā)展方向。目前,利用人造衛(wèi)星多普勒觀測(cè)確定地面點(diǎn)坐標(biāo),精度已超過經(jīng)典的光學(xué)觀測(cè)。人造衛(wèi)星觀測(cè)與測(cè)站的垂線無關(guān),可以直接提供地面點(diǎn)的地心坐標(biāo),這就為建立全球統(tǒng)一的坐標(biāo)系統(tǒng)以及準(zhǔn)確測(cè)定地球的大小和形狀創(chuàng)造了有利條件。但是要深入了解地球重力場(chǎng)和大地水準(zhǔn)面的細(xì)節(jié),仍然非依賴經(jīng)典的大地測(cè)量不可。
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