大地測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)(第2章 天文大地測(cè)量+2012.02.13)課件

1、天文測(cè)量1 從不同的角度，地球的運(yùn)轉(zhuǎn)可分為從不同的角度，地球的運(yùn)轉(zhuǎn)可分為四類：四類：一、地球運(yùn)動(dòng)：一、地球運(yùn)動(dòng)： 太陽系在銀河系中的運(yùn)動(dòng)太陽系在銀河系中的運(yùn)動(dòng) 繞太陽旋轉(zhuǎn)（公轉(zhuǎn)）繞太陽旋轉(zhuǎn)（公轉(zhuǎn)） 地球的自轉(zhuǎn)（周日視運(yùn)動(dòng)地球的自轉(zhuǎn)（周日視運(yùn)動(dòng)）天文測(cè)量2 地球的公轉(zhuǎn)：地球的公轉(zhuǎn)：開普勒三大運(yùn)動(dòng)定律開普勒三大運(yùn)動(dòng)定律： 運(yùn)動(dòng)的軌跡是橢圓，太陽位于其橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上；運(yùn)動(dòng)的軌跡是橢圓，太陽位于其橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上； 在單位時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等；在單位時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等； 運(yùn)動(dòng)的周期的平方與軌道的長半軸的立方的比為常數(shù)。運(yùn)動(dòng)的周期的平方與軌道的長半軸的立方的比為常數(shù)。天文測(cè)量3 地球的自轉(zhuǎn)：地球的自

2、轉(zhuǎn)： (1) 地軸方向相對(duì)于空間的變化（歲差和章動(dòng)）地軸方向相對(duì)于空間的變化（歲差和章動(dòng)） 地球自轉(zhuǎn)軸在空間的變化，是日月引力的共同結(jié)地球自轉(zhuǎn)軸在空間的變化，是日月引力的共同結(jié)果。假設(shè)月球的引力及其運(yùn)行軌道是固定不變的果。假設(shè)月球的引力及其運(yùn)行軌道是固定不變的,由于由于日、月等天體的影響，地球的旋轉(zhuǎn)軸在空間圍繞黃極日、月等天體的影響，地球的旋轉(zhuǎn)軸在空間圍繞黃極發(fā)生緩慢旋轉(zhuǎn)，類似于旋轉(zhuǎn)陀螺，形成一個(gè)倒圓錐體發(fā)生緩慢旋轉(zhuǎn)，類似于旋轉(zhuǎn)陀螺，形成一個(gè)倒圓錐體（見下圖），其錐角等于黃赤交角（見下圖），其錐角等于黃赤交角=23.5 ，旋轉(zhuǎn)周，旋轉(zhuǎn)周期為期為26000年，這種運(yùn)動(dòng)稱為年，這種運(yùn)動(dòng)稱為歲差歲差

3、，是地軸方向相對(duì)，是地軸方向相對(duì)于空間的于空間的長周期運(yùn)動(dòng)長周期運(yùn)動(dòng)。歲差使春分點(diǎn)每年向西移動(dòng)。歲差使春分點(diǎn)每年向西移動(dòng)50.3天文測(cè)量4天文測(cè)量5 月球繞地球旋轉(zhuǎn)的軌道稱為白道，月球運(yùn)行的軌道月球繞地球旋轉(zhuǎn)的軌道稱為白道，月球運(yùn)行的軌道與月的之間距離是不斷變化的，使得月球引力產(chǎn)生的與月的之間距離是不斷變化的，使得月球引力產(chǎn)生的大小和方向不斷變化，從而導(dǎo)致北天極在天球上繞黃大小和方向不斷變化，從而導(dǎo)致北天極在天球上繞黃極旋轉(zhuǎn)的軌道不是平滑的小園，而是類似園的波浪曲極旋轉(zhuǎn)的軌道不是平滑的小園，而是類似園的波浪曲線運(yùn)動(dòng)，即地球旋轉(zhuǎn)軸在歲差的基礎(chǔ)上疊加周期為線運(yùn)動(dòng)，即地球旋轉(zhuǎn)軸在歲差的基礎(chǔ)上疊加周期

4、為18.6年，且振幅為年，且振幅為9.21的的短周期運(yùn)動(dòng)短周期運(yùn)動(dòng)。這種現(xiàn)象稱為這種現(xiàn)象稱為章動(dòng)。章動(dòng)。 考慮歲差和章動(dòng)的共同影響：考慮歲差和章動(dòng)的共同影響：真旋轉(zhuǎn)軸、瞬時(shí)真天真旋轉(zhuǎn)軸、瞬時(shí)真天極、真天球赤道、瞬時(shí)真春分點(diǎn)。極、真天球赤道、瞬時(shí)真春分點(diǎn)。 考慮歲差的影響：考慮歲差的影響：瞬時(shí)平天極、瞬時(shí)平天球赤道、瞬時(shí)平天極、瞬時(shí)平天球赤道、瞬時(shí)平春分點(diǎn)。瞬時(shí)平春分點(diǎn)。天文測(cè)量6 (2)地軸相對(duì)于地球本身相對(duì)位置變化（極移）地軸相對(duì)于地球本身相對(duì)位置變化（極移） 地球自轉(zhuǎn)軸存在相對(duì)于地球體自身內(nèi)部結(jié)構(gòu)的相對(duì)地球自轉(zhuǎn)軸存在相對(duì)于地球體自身內(nèi)部結(jié)構(gòu)的相對(duì)位置變化，從而導(dǎo)致極點(diǎn)在地球表面上的位置隨時(shí)

5、間而位置變化，從而導(dǎo)致極點(diǎn)在地球表面上的位置隨時(shí)間而變化，這種現(xiàn)象稱為變化，這種現(xiàn)象稱為極移極移。 某一觀測(cè)瞬間地球極所在的位置稱為某一觀測(cè)瞬間地球極所在的位置稱為瞬時(shí)極瞬時(shí)極，某段，某段時(shí)間內(nèi)地極的平均位置稱為時(shí)間內(nèi)地極的平均位置稱為平極平極。地球極點(diǎn)的變化，導(dǎo)。地球極點(diǎn)的變化，導(dǎo)致地面點(diǎn)的緯度發(fā)生變化。致地面點(diǎn)的緯度發(fā)生變化。 天文聯(lián)合會(huì)天文聯(lián)合會(huì)(IAU)和大地測(cè)量與地球物理聯(lián)合會(huì)和大地測(cè)量與地球物理聯(lián)合會(huì)(IUGG) 建議采用國際上建議采用國際上5個(gè)緯度服務(wù)個(gè)緯度服務(wù)(ILS)站以站以19001905年的平均緯度所確定的平極作為基準(zhǔn)點(diǎn)，通常稱為年的平均緯度所確定的平極作為基準(zhǔn)點(diǎn)，通常稱

6、為國際協(xié)議原點(diǎn)國際協(xié)議原點(diǎn)CIO (Conventional International Origin) 天文測(cè)量7 國際極移服務(wù)國際極移服務(wù) ( IPMS ) 和國際時(shí)間局和國際時(shí)間局( BIH )等機(jī)構(gòu)等機(jī)構(gòu)分別用不同的方法得到地極原點(diǎn)。分別用不同的方法得到地極原點(diǎn)。 與與CIO相應(yīng)的地相應(yīng)的地球赤道面稱為球赤道面稱為平赤道面或協(xié)議赤道面平赤道面或協(xié)議赤道面 。天文測(cè)量8 (3)地球自轉(zhuǎn)速度變化（日長變化）地球自轉(zhuǎn)速度變化（日長變化） 地球自轉(zhuǎn)不是均勻的，存在著多種短周期變化和長地球自轉(zhuǎn)不是均勻的，存在著多種短周期變化和長期變化，短周期變化是由于地球周期性潮汐影響，長期變期變化，短周期變化

7、是由于地球周期性潮汐影響，長期變化表現(xiàn)為地球自轉(zhuǎn)速度緩慢變小。地球的自轉(zhuǎn)速度變化，化表現(xiàn)為地球自轉(zhuǎn)速度緩慢變小。地球的自轉(zhuǎn)速度變化，導(dǎo)致日長的視擾動(dòng)和緩慢變長，從而使以地球自轉(zhuǎn)為基準(zhǔn)導(dǎo)致日長的視擾動(dòng)和緩慢變長，從而使以地球自轉(zhuǎn)為基準(zhǔn)的時(shí)間尺度產(chǎn)生變化。的時(shí)間尺度產(chǎn)生變化。 描述上述三種地球自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的參數(shù)稱為描述上述三種地球自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的參數(shù)稱為地球定向地球定向參數(shù)參數(shù) (EOP)，描述地球自轉(zhuǎn)速度變化的參數(shù)和描述極移的，描述地球自轉(zhuǎn)速度變化的參數(shù)和描述極移的參數(shù)稱為參數(shù)稱為地球自轉(zhuǎn)參數(shù)地球自轉(zhuǎn)參數(shù)(ERP)，EOP 即為即為 ERP 加上歲差加上歲差和章動(dòng)和章動(dòng)，其數(shù)值可以在國際地球旋轉(zhuǎn)服

8、務(wù)，其數(shù)值可以在國際地球旋轉(zhuǎn)服務(wù)(IERS)網(wǎng)站網(wǎng)站( )上得到。上得到。天文測(cè)量9二、天球的基本概念二、天球的基本概念 所謂天球，是指以地球質(zhì)心所謂天球，是指以地球質(zhì)心O為中心，半為中心，半徑徑 r為任意長度的一個(gè)假想的球體。在天文學(xué)為任意長度的一個(gè)假想的球體。在天文學(xué)中，通常均把天體投影到天球的球面上，并中，通常均把天體投影到天球的球面上，并利用球面坐標(biāo)來表達(dá)或研究天體的位置及天利用球面坐標(biāo)來表達(dá)或研究天體的位置及天體之間的關(guān)系。體之間的關(guān)系。 建立球面坐標(biāo)系統(tǒng)，如圖建立球面坐標(biāo)系統(tǒng)，如圖21所示所示.天文測(cè)量10天文測(cè)量11圖圖2 21 1 天球的概念天球的概念天文測(cè)量12 天軸與天極天

9、軸與天極 地球自轉(zhuǎn)軸的延伸直線為天軸，天軸與天球的交點(diǎn)地球自轉(zhuǎn)軸的延伸直線為天軸，天軸與天球的交點(diǎn) PN 和和 PS 稱為稱為天極天極，其中，其中 PN 稱為北天極，稱為北天極， PS 為南天極。為南天極。 天球赤道面與天球赤道天球赤道面與天球赤道 通過地球質(zhì)心通過地球質(zhì)心 O 與天軸垂直的平面稱為天球赤道面。與天軸垂直的平面稱為天球赤道面。天球赤道面與地球赤道面相重合。該赤道面與天球相天球赤道面與地球赤道面相重合。該赤道面與天球相交的大圓稱為交的大圓稱為天球赤道天球赤道。 天球子午面與子午圈天球子午面與子午圈 含天軸并通過任一點(diǎn)的平面，稱為含天軸并通過任一點(diǎn)的平面，稱為天球子午面天球子午面.

10、 天球子午面與天球相交的大園稱為天球子午面與天球相交的大園稱為天球子午圈天球子午圈。參考點(diǎn)、線、面和園參考點(diǎn)、線、面和園天文測(cè)量13 時(shí)圈時(shí)圈 通過天軸的平面與天球相交的大圓均稱為時(shí)圈。通過天軸的平面與天球相交的大圓均稱為時(shí)圈。 黃道黃道 地球公轉(zhuǎn)的軌道面地球公轉(zhuǎn)的軌道面(黃道面黃道面)與天球相交的大園稱為與天球相交的大園稱為黃道黃道。 黃道面與赤道面的夾角稱為黃赤交角，約為黃道面與赤道面的夾角稱為黃赤交角，約為23.5度。度。 黃極黃極 通過天球中心，且垂直于黃道面的直線與天球的交點(diǎn)，通過天球中心，且垂直于黃道面的直線與天球的交點(diǎn)，稱為稱為黃極黃極。其中靠近北天極的交點(diǎn)稱為。其中靠近北天極的

11、交點(diǎn)稱為北黃極北黃極，靠近南，靠近南天極的交點(diǎn)稱為天極的交點(diǎn)稱為南黃極南黃極。天文測(cè)量14 春分點(diǎn)與秋分點(diǎn)春分點(diǎn)與秋分點(diǎn) 黃道與赤道的兩個(gè)交點(diǎn)稱為黃道與赤道的兩個(gè)交點(diǎn)稱為春分點(diǎn)春分點(diǎn)和和秋分點(diǎn)秋分點(diǎn)。視太。視太陽在黃道上從南半球向北半球運(yùn)動(dòng)時(shí)，黃道與天球陽在黃道上從南半球向北半球運(yùn)動(dòng)時(shí)，黃道與天球赤道的交點(diǎn)稱為春分點(diǎn)，用赤道的交點(diǎn)稱為春分點(diǎn)，用 表示。表示。 在天文學(xué)中和研究衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)時(shí)，在天文學(xué)中和研究衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)時(shí)，春分點(diǎn)春分點(diǎn)和和天球赤道天球赤道面面，是建立參考系的重要，是建立參考系的重要基準(zhǔn)點(diǎn)基準(zhǔn)點(diǎn)和和基準(zhǔn)面基準(zhǔn)面 赤經(jīng)與赤緯赤經(jīng)與赤緯 地球的中心至天體的連線與天球赤道面的夾角稱為地球的中心

12、至天體的連線與天球赤道面的夾角稱為赤緯赤緯,春分點(diǎn)的天球子午面與過天體的天球子午面的春分點(diǎn)的天球子午面與過天體的天球子午面的夾角為夾角為赤經(jīng)赤經(jīng)。天文測(cè)量15v 時(shí)間的描述包括時(shí)間時(shí)間的描述包括時(shí)間原點(diǎn)、單位（尺度）兩大要素原點(diǎn)、單位（尺度）兩大要素。 時(shí)間是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)過程的連續(xù)的表現(xiàn)，選擇測(cè)量時(shí)間單時(shí)間是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)過程的連續(xù)的表現(xiàn)，選擇測(cè)量時(shí)間單位的基本原則是選取一種物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)。時(shí)間的特點(diǎn)是位的基本原則是選取一種物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)。時(shí)間的特點(diǎn)是連續(xù)、均勻，故一種物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)也應(yīng)該連續(xù)、均勻。連續(xù)、均勻，故一種物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)也應(yīng)該連續(xù)、均勻。v 周期運(yùn)動(dòng)滿足如下三項(xiàng)要求，可以作為計(jì)量時(shí)間的方周期運(yùn)動(dòng)滿足如下三項(xiàng)

13、要求，可以作為計(jì)量時(shí)間的方法。法。 運(yùn)動(dòng)是連續(xù)的；運(yùn)動(dòng)是連續(xù)的； 運(yùn)動(dòng)的周期具有足夠的穩(wěn)定性；運(yùn)動(dòng)的周期具有足夠的穩(wěn)定性； 運(yùn)動(dòng)是可觀測(cè)的。運(yùn)動(dòng)是可觀測(cè)的。v 選取的物理對(duì)象不同，時(shí)間的定義不同選取的物理對(duì)象不同，時(shí)間的定義不同: 地球的自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、地球的公轉(zhuǎn)、物質(zhì)的振動(dòng)等。地球的自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、地球的公轉(zhuǎn)、物質(zhì)的振動(dòng)等。 三、時(shí)間系統(tǒng)三、時(shí)間系統(tǒng)天文測(cè)量16 恒星時(shí)恒星時(shí)(ST)v 以春分點(diǎn)作為基本參考點(diǎn)，由春分點(diǎn)周日視運(yùn)動(dòng)確定以春分點(diǎn)作為基本參考點(diǎn)，由春分點(diǎn)周日視運(yùn)動(dòng)確定的時(shí)間，稱為的時(shí)間，稱為恒星時(shí)恒星時(shí)。v 春分點(diǎn)連續(xù)兩次經(jīng)過同一子午圈春分點(diǎn)連續(xù)兩次經(jīng)過同一子午圈上中天上中天的時(shí)間間隔為的時(shí)間

14、間隔為一個(gè)一個(gè)恒星日恒星日，分為，分為24個(gè)恒星時(shí)。個(gè)恒星時(shí)。v 某一地點(diǎn)的地方恒星時(shí)，在數(shù)值上等于春分點(diǎn)相某一地點(diǎn)的地方恒星時(shí)，在數(shù)值上等于春分點(diǎn)相 對(duì)對(duì)于這一地方子午圈的于這一地方子午圈的時(shí)角：時(shí)角：v 地方真恒星時(shí)地方真恒星時(shí)、平恒星時(shí)平恒星時(shí)、格林尼治真恒星時(shí)格林尼治真恒星時(shí)、 格林格林尼治平恒星時(shí)尼治平恒星時(shí)之間的關(guān)系：之間的關(guān)系：天文測(cè)量17 平太陽時(shí)平太陽時(shí)MTv 以真太陽作為基本參考點(diǎn)，由其周日視運(yùn)動(dòng)確定的以真太陽作為基本參考點(diǎn)，由其周日視運(yùn)動(dòng)確定的時(shí)間，稱為時(shí)間，稱為真太陽時(shí)真太陽時(shí)。一個(gè)。一個(gè)真太陽日真太陽日就是真太陽連續(xù)就是真太陽連續(xù)兩次經(jīng)過某地的上中天（上子午圈）所經(jīng)歷

15、的時(shí)間。兩次經(jīng)過某地的上中天（上子午圈）所經(jīng)歷的時(shí)間。 地球繞太陽公轉(zhuǎn)的速度不均勻。近日點(diǎn)快、遠(yuǎn)日地球繞太陽公轉(zhuǎn)的速度不均勻。近日點(diǎn)快、遠(yuǎn)日點(diǎn)慢。真太陽日在近日點(diǎn)最長、遠(yuǎn)日點(diǎn)最短點(diǎn)慢。真太陽日在近日點(diǎn)最長、遠(yuǎn)日點(diǎn)最短。v 假設(shè)以平太陽作為參考點(diǎn)，其速度等于真太陽周年假設(shè)以平太陽作為參考點(diǎn)，其速度等于真太陽周年運(yùn)動(dòng)的平均速度。平太陽連續(xù)兩次經(jīng)過同一子午圈運(yùn)動(dòng)的平均速度。平太陽連續(xù)兩次經(jīng)過同一子午圈的時(shí)間間隔，稱為一個(gè)的時(shí)間間隔，稱為一個(gè)平太陽日平太陽日天文測(cè)量18 平太陽日是以平子夜的瞬時(shí)作為時(shí)間的起算零點(diǎn)，如平太陽日是以平子夜的瞬時(shí)作為時(shí)間的起算零點(diǎn)，如果果LAMT 表示平太陽時(shí)角，則某地的平

16、太陽時(shí)表示平太陽時(shí)角，則某地的平太陽時(shí) MT = LAMT + 12 (平子夜與平正午差平子夜與平正午差12小時(shí)）小時(shí)） 世界時(shí)世界時(shí)UT： 以格林尼治平子夜為零時(shí)起算的平太陽時(shí)稱為以格林尼治平子夜為零時(shí)起算的平太陽時(shí)稱為世界時(shí)世界時(shí)。 UT = GAMT + 12 GAMT 代表格林尼治平太陽時(shí)角。代表格林尼治平太陽時(shí)角。天文測(cè)量19v 未經(jīng)任何改正的世界時(shí)表示為未經(jīng)任何改正的世界時(shí)表示為UT0，經(jīng)過極移改正的，經(jīng)過極移改正的世界時(shí)表示為世界時(shí)表示為UT1，進(jìn)一步經(jīng)過地球自轉(zhuǎn)速度的季節(jié)，進(jìn)一步經(jīng)過地球自轉(zhuǎn)速度的季節(jié)性改正后的世界時(shí)表示為性改正后的世界時(shí)表示為UT2。 UT1=UT0+, UT

17、2=UT1+T 歷書時(shí)歷書時(shí)ET與力學(xué)時(shí)與力學(xué)時(shí) DTv 由于地球自轉(zhuǎn)速度不均勻，導(dǎo)致用其測(cè)得的時(shí)間不均由于地球自轉(zhuǎn)速度不均勻，導(dǎo)致用其測(cè)得的時(shí)間不均勻。勻。1958年第年第10屆屆IAU決定，自決定，自1960年起開始年起開始以地球以地球公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為基準(zhǔn)公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為基準(zhǔn)的歷書時(shí)來量度時(shí)間，用歷書時(shí)系統(tǒng)的歷書時(shí)來量度時(shí)間，用歷書時(shí)系統(tǒng)代替世界時(shí)。代替世界時(shí)。v 歷書時(shí)的秒長規(guī)定為歷書時(shí)的秒長規(guī)定為1900年年1月月1日日12時(shí)整回歸年長度時(shí)整回歸年長度的的131556925.9747天文測(cè)量20v 在天文學(xué)中，天體的星歷是根據(jù)天體動(dòng)力學(xué)理論建立在天文學(xué)中，天體的星歷是根據(jù)天體動(dòng)力學(xué)理論建立的運(yùn)動(dòng)方

18、程而編寫的，其中采用的獨(dú)立變量是時(shí)間參的運(yùn)動(dòng)方程而編寫的，其中采用的獨(dú)立變量是時(shí)間參數(shù)數(shù)T,其變量被定義為力學(xué)時(shí)，力學(xué)時(shí)是均勻的。其變量被定義為力學(xué)時(shí)，力學(xué)時(shí)是均勻的。v 參考點(diǎn)不同，力學(xué)時(shí)分為兩種：參考點(diǎn)不同，力學(xué)時(shí)分為兩種： 1) 太陽系質(zhì)心力學(xué)時(shí)太陽系質(zhì)心力學(xué)時(shí)TDB 2) 地球質(zhì)心力學(xué)時(shí)地球質(zhì)心力學(xué)時(shí)TDTv TDT和和TDB可以看作是可以看作是ET分別在兩個(gè)坐標(biāo)系中的實(shí)現(xiàn)，分別在兩個(gè)坐標(biāo)系中的實(shí)現(xiàn)，TDT代替了過去的代替了過去的ETv 地球質(zhì)心力學(xué)時(shí)的基本單位國際秒制，與原子時(shí)的尺地球質(zhì)心力學(xué)時(shí)的基本單位國際秒制，與原子時(shí)的尺度相同。度相同。IGU規(guī)定：規(guī)定：1977年年1月月1日原

19、子時(shí)（日原子時(shí)（TAI) 0時(shí)與時(shí)與地球力學(xué)時(shí)嚴(yán)格對(duì)應(yīng)為：地球力學(xué)時(shí)嚴(yán)格對(duì)應(yīng)為： TDT=TAI+32.184 天文測(cè)量21 原子時(shí)原子時(shí)(AT) 原子時(shí)是一種以原子諧振信號(hào)周期為標(biāo)準(zhǔn)。原子時(shí)的原子時(shí)是一種以原子諧振信號(hào)周期為標(biāo)準(zhǔn)。原子時(shí)的基本單位是原子時(shí)秒，定義為：在零磁場下，位于海基本單位是原子時(shí)秒，定義為：在零磁場下，位于海平面的銫原子基態(tài)兩個(gè)超精細(xì)能級(jí)間躍遷輻射平面的銫原子基態(tài)兩個(gè)超精細(xì)能級(jí)間躍遷輻射192631770周所持續(xù)的時(shí)間為原子時(shí)秒，規(guī)定為國際周所持續(xù)的時(shí)間為原子時(shí)秒，規(guī)定為國際單位制中的時(shí)間單位。單位制中的時(shí)間單位。 原子時(shí)的原點(diǎn)定義：原子時(shí)的原點(diǎn)定義：1958年年1月月1

20、日日UT2的的0時(shí)。時(shí)。 AT=UT20.0039(s) 地球自轉(zhuǎn)的不均性，原子時(shí)與世界時(shí)的誤差逐年積累。地球自轉(zhuǎn)的不均性，原子時(shí)與世界時(shí)的誤差逐年積累。天文測(cè)量22 協(xié)調(diào)世界時(shí)協(xié)調(diào)世界時(shí)(UTC)v 原子時(shí)與地球自轉(zhuǎn)沒有直接聯(lián)系，由于地球自轉(zhuǎn)速度原子時(shí)與地球自轉(zhuǎn)沒有直接聯(lián)系，由于地球自轉(zhuǎn)速度長期變慢的趨勢(shì)，原子時(shí)與世界時(shí)的差異將逐漸變大，長期變慢的趨勢(shì)，原子時(shí)與世界時(shí)的差異將逐漸變大，秒長不等，大約每年相差秒長不等，大約每年相差1秒，便于日常使用，協(xié)調(diào)秒，便于日常使用，協(xié)調(diào)好兩者的關(guān)系，建立以原子時(shí)秒長為計(jì)量單位、在時(shí)好兩者的關(guān)系，建立以原子時(shí)秒長為計(jì)量單位、在時(shí)刻上與平太陽時(shí)之差小于刻上與

21、平太陽時(shí)之差小于0.9秒的時(shí)間系統(tǒng)，秒的時(shí)間系統(tǒng)，稱之為稱之為世界協(xié)調(diào)時(shí)世界協(xié)調(diào)時(shí)(UTC)。v 當(dāng)大于當(dāng)大于0.9秒，采用秒，采用12月月31日或日或6月月30日調(diào)秒。調(diào)秒由日調(diào)秒。調(diào)秒由國際計(jì)量局來確定公布。國際計(jì)量局來確定公布。v 世界各國發(fā)布的時(shí)號(hào)均以世界各國發(fā)布的時(shí)號(hào)均以UTC為準(zhǔn)。為準(zhǔn)。v TAI=UTC+1n(秒）秒）天文測(cè)量23 GPS時(shí)間系統(tǒng)時(shí)間系統(tǒng)v 時(shí)間的計(jì)量對(duì)于衛(wèi)星定軌、地面點(diǎn)與衛(wèi)星之間距離測(cè)量時(shí)間的計(jì)量對(duì)于衛(wèi)星定軌、地面點(diǎn)與衛(wèi)星之間距離測(cè)量至關(guān)重要，精確定時(shí)設(shè)備是導(dǎo)航定位衛(wèi)星的重要組成部至關(guān)重要，精確定時(shí)設(shè)備是導(dǎo)航定位衛(wèi)星的重要組成部分。分。v GPS的時(shí)間系統(tǒng)采用基

22、于美國海軍觀測(cè)實(shí)驗(yàn)室的時(shí)間系統(tǒng)采用基于美國海軍觀測(cè)實(shí)驗(yàn)室USNO維維持的原子時(shí)稱為持的原子時(shí)稱為GPST，它與國際原子的原點(diǎn)不同，瞬，它與國際原子的原點(diǎn)不同，瞬時(shí)相差一常量：時(shí)相差一常量： TAIGPST=19(s)v GPST的起點(diǎn)，規(guī)定的起點(diǎn)，規(guī)定1980年年1月月6日日0時(shí)時(shí)GPS與與UTC相等。相等。天文測(cè)量24 四、天文測(cè)量四、天文測(cè)量 通過觀測(cè)太陽或其他恒星位置以確定地面通過觀測(cè)太陽或其他恒星位置以確定地面點(diǎn)的經(jīng)度、緯度和至某點(diǎn)天文方位角的測(cè)量點(diǎn)的經(jīng)度、緯度和至某點(diǎn)天文方位角的測(cè)量方法。方法。 由于地球和天體處于運(yùn)動(dòng)之中，所以必須由于地球和天體處于運(yùn)動(dòng)之中，所以必須精確測(cè)定觀測(cè)時(shí)刻

23、的時(shí)間。精確測(cè)定觀測(cè)時(shí)刻的時(shí)間。 某天體在某時(shí)刻在天球上的位置應(yīng)當(dāng)是已某天體在某時(shí)刻在天球上的位置應(yīng)當(dāng)是已知的，一般可由已經(jīng)多年天文觀測(cè)資料推算。知的，一般可由已經(jīng)多年天文觀測(cè)資料推算。天文測(cè)量25天文測(cè)量26天文測(cè)量27 第一赤道坐標(biāo)系（時(shí)角坐標(biāo)系）第一赤道坐標(biāo)系（時(shí)角坐標(biāo)系） 以天球赤道和過天頂（地方）天球子午線為基準(zhǔn)面；用（赤緯 +時(shí)角）表示。 注意：時(shí)角與地球自轉(zhuǎn)有關(guān)。 第二赤道坐標(biāo)系第二赤道坐標(biāo)系 以天球赤道和過春分點(diǎn)的天球子午線為基準(zhǔn)面；用（赤緯 +赤經(jīng)）表示。 注意：赤經(jīng)與地球自轉(zhuǎn)無關(guān)。天文測(cè)量28時(shí)時(shí) 角：角： 一個(gè)天體的時(shí)角表示該天體是否通過了當(dāng)?shù)匾粋€(gè)天體的時(shí)角表示該天體是否

24、通過了當(dāng)?shù)氐淖游缛Φ淖游缛? (中天中天) )。其數(shù)值則表示了該天體與當(dāng)。其數(shù)值則表示了該天體與當(dāng)?shù)刈游缛Φ慕蔷嚯x，并借用時(shí)間的單位，以地子午圈的角距離，并借用時(shí)間的單位，以小時(shí)來計(jì)量小時(shí)來計(jì)量(1HA = 15(1HA = 15度度) )。 例如：一個(gè)天體的時(shí)角是例如：一個(gè)天體的時(shí)角是2.5HA2.5HA，就表示，就表示他已經(jīng)在他已經(jīng)在2.52.5個(gè)小時(shí)之前通過當(dāng)?shù)氐淖游缛?，個(gè)小時(shí)之前通過當(dāng)?shù)氐淖游缛?，并且在?dāng)?shù)刈游缛Φ奈鞣讲⑶以诋?dāng)?shù)刈游缛Φ奈鞣?7.537.5度的距離上。度的距離上。負(fù)數(shù)則表示在多少小時(shí)之后將通過當(dāng)?shù)氐淖迂?fù)數(shù)則表示在多少小時(shí)之后將通過當(dāng)?shù)氐淖游缛?。?dāng)然，當(dāng)時(shí)角為午圈。當(dāng)然，當(dāng)時(shí)角為0 0時(shí)的意思就是這個(gè)天時(shí)的意思就是這個(gè)天體就在當(dāng)?shù)氐淖游缛ι?。體就在當(dāng)?shù)氐淖游缛ι稀Ｌ煳臏y(cè)量29 測(cè)站恒星時(shí)：S = + t 鐘面時(shí)：SL= S S = + t S 1 1、測(cè)站的天文測(cè)站的天文經(jīng)度等于測(cè)站與經(jīng)度等于測(cè)站與格林威治天文臺(tái)格林威治天文臺(tái)在同一瞬間同類在同一瞬間同類正確時(shí)刻之差。正確時(shí)刻之差。天文測(cè)量30 2、天文緯度測(cè)量基本原理、天文緯度測(cè)量基本原理鉛錘線與天球赤道面的交角等于測(cè)站緯度。 = i+/- Zi天