1.內(nèi)容提要
本書(shū)為高等院校測(cè)繪工程系列教材，全書(shū)1~6章為天文測(cè)量篇，主要講述通過(guò)觀測(cè)天體（恒星）確定測(cè)站點(diǎn)的天文經(jīng)緯度和某一方向的天文方位角，內(nèi)容包括天文測(cè)量簡(jiǎn)介、時(shí)間系統(tǒng)框架及其換算、天文觀測(cè)誤差分析、無(wú)線電時(shí)號(hào)與時(shí)間比對(duì)以及實(shí)用天文測(cè)量方法；全書(shū)7~12章為重力測(cè)量篇，主要講述利用重力測(cè)量?jī)x器確定地面點(diǎn)的絕對(duì)重力（相對(duì)重力），進(jìn)而推求地球形狀及其外部重力場(chǎng)，內(nèi)容包括概述、重力測(cè)量原理、位理論基礎(chǔ)、正常重力場(chǎng)、確定大地水準(zhǔn)面及地球形狀的基本理論、地球重力場(chǎng)的應(yīng)用。同時(shí)附錄中還對(duì)衛(wèi)星重力、航空重力等新發(fā)展進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹。
全書(shū)首次將天文學(xué)與重力學(xué)進(jìn)行綜合，簡(jiǎn)化煩瑣公式推導(dǎo)，力求講清基本概念，把握脈絡(luò)通俗易懂，注重實(shí)用適當(dāng)拓展，可作為高等院校測(cè)繪類或相關(guān)專業(yè)本科生的教學(xué)用書(shū)，也可作為測(cè)繪導(dǎo)航、地質(zhì)礦產(chǎn)、地球物理等相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員的參考用書(shū)。
2.目錄
上篇天文測(cè)量
第1章天文測(cè)量簡(jiǎn)介2
1.1天文學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史2
1.1.1天文學(xué)的定義2
1.1.2天文學(xué)的研究對(duì)象2
1.1.3天文學(xué)的分類4
1.1.4天文學(xué)的發(fā)展4
1.1.5天文學(xué)的研究意義6
1.2宇宙、地球與恒星7
1.2.1宇宙的概念7
1.2.2地球的運(yùn)動(dòng)8
1.2.3恒星的辨認(rèn)10
1.3天球的概念與表示方法11
1.3.1天球的概念11
1.3.2基本點(diǎn)、線（軸）、面12
1.4天文測(cè)量的任務(wù)與作用14
1.4.1天文測(cè)量的主要任務(wù)14
1.4.2天文測(cè)量的主要作用14
第2章天球坐標(biāo)系及各坐標(biāo)系間關(guān)系17
2.1天球坐標(biāo)系17
2.1.1天球上的參考點(diǎn)、圈17
2.1.2天球上的坐標(biāo)系18
2.1.3不同坐標(biāo)系統(tǒng)之間的關(guān)系19
2.1.4天球坐標(biāo)系統(tǒng)的類型19
2.2地球坐標(biāo)系20
2.2.1地球坐標(biāo)系的形式20
2.2.2地球坐標(biāo)系的其他形式22
2.2.3站心坐標(biāo)系內(nèi)的轉(zhuǎn)換關(guān)系22
2.3歲差與章動(dòng)23
2.3.1歲差的概念23
2.3.2章動(dòng)的概念24
2.3.3歲差與章動(dòng)的影響24
2.3.4協(xié)議天球坐標(biāo)系及由來(lái)24
2.3.5極移的概念25
2.4坐標(biāo)系統(tǒng)間的關(guān)系及轉(zhuǎn)換26
2.4.1天球坐標(biāo)系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換26
2.4.2地球坐標(biāo)系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換28
2.4.3天球與地球之間坐標(biāo)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換30 第3章時(shí)間系統(tǒng)及其換算33
3.1時(shí)間及其度量的基本概念33
3.1.1時(shí)間的重要意義33
3.1.2時(shí)間的含義33
3.1.3量度時(shí)間的基本方法34
3.1.4時(shí)間系統(tǒng)的建立34
3.1.5時(shí)間的基本單位34
3.2世界時(shí)系統(tǒng)34
3.2.1恒星時(shí)34
3.2.2太陽(yáng)時(shí)35
3.2.3民用時(shí)36
3.2.4世界時(shí)36
3.2.5區(qū)時(shí)、北京時(shí)36
3.3力學(xué)時(shí)系統(tǒng)37
3.3.1歷書(shū)時(shí)37
3.3.2地球力學(xué)時(shí)38
3.3.3太陽(yáng)系質(zhì)心力學(xué)時(shí)38
3.4原子時(shí)系統(tǒng)38
3.4.1原子時(shí)39
3.4.2國(guó)際原子時(shí)39
3.4.3協(xié)調(diào)世界時(shí)39
3.4.4GPS時(shí)間系統(tǒng)39
3.5常用的時(shí)間系統(tǒng)換算40
3.5.1平時(shí)與恒星時(shí)40
3.5.2國(guó)際原子時(shí)與GPS時(shí)41
3.5.3國(guó)際原子時(shí)與地球力學(xué)時(shí)41
3.5.4區(qū)時(shí)、世界時(shí)與地方時(shí)41第4章天文測(cè)量誤差分析42
4.1天文測(cè)量誤差來(lái)源42
4.1.1天文測(cè)量方法思路42
4.1.2天文測(cè)量中的主要誤差42
4.1.3恒星各種位置的含義43
4.2蒙氣差與誤差改正44
4.2.1蒙氣差及其影響44
4.2.2計(jì)算蒙氣差的近似公式和實(shí)用公式45
4.3視差與誤差改正46
4.3.1視差概念46
4.3.2視差的誤差改正46
4.4光行差與誤差影響48
4.4.1光行差概念48
4.4.2光行差的類型49
4.4.3光行差的誤差影響49 第5章無(wú)線電時(shí)號(hào)與時(shí)間比對(duì)50
5.1無(wú)線電時(shí)號(hào)的型式50
5.1.1無(wú)線電時(shí)號(hào)的定義50
5.1.2無(wú)線電時(shí)號(hào)的型式51
5.1.3傳統(tǒng)天文計(jì)時(shí)系統(tǒng)的工作原理52
5.2我國(guó)UT1和UTC短波時(shí)號(hào)的發(fā)播程序52
5.2.1國(guó)家授時(shí)中心建設(shè)回顧52
5.2.2陜西天文臺(tái)UT和UTC短波時(shí)號(hào)的發(fā)播程序53
5.2.3臺(tái)灣地區(qū)臺(tái)北BSF授時(shí)臺(tái)發(fā)播的短波BSF短波時(shí)號(hào)53
5.2.4兩種時(shí)號(hào)的對(duì)比分析53
5.3時(shí)號(hào)收錄與時(shí)間比對(duì)54
5.3.1基本概念54
5.3.2收時(shí)方法54
5.4鐘差與鐘速55
5.4.1鐘差55
5.4.2鐘速56
5.4.3鐘差的化算56
5.4.4鐘漂56 第6章實(shí)用天文測(cè)量58
6.1天體的視運(yùn)動(dòng)58
6.1.1天體的周日視運(yùn)動(dòng)58
6.1.2天體的周年視運(yùn)動(dòng)61
6.2天文經(jīng)度測(cè)量的原理與方法61
6.2.1天文經(jīng)度測(cè)量的原理62
6.2.2天文經(jīng)度測(cè)量的方法62
6.2.3評(píng)定天文經(jīng)度測(cè)量的精度66
6.3天文緯度測(cè)量的原理與方法67
6.3.1天頂距法測(cè)定天文緯度67
6.3.2中天法測(cè)定天文緯度69
6.3.3雙星等高法測(cè)定天文緯度70
6.4天文方位角測(cè)量的原理與方法71
6.4.1天文方位角測(cè)定的原理71
6.4.2北極星任意時(shí)角法測(cè)定方位角72
6.4.3太陽(yáng)天頂距法測(cè)定方位角72
6.4.4儀器定向72
6.5同時(shí)測(cè)定經(jīng)緯度及方位角的原理與方法73
6.5.1等時(shí)角法測(cè)定經(jīng)緯度、方位角的原理73
6.5.2等時(shí)角法測(cè)定經(jīng)緯度、方位角的方法74
6.5.3等時(shí)角法測(cè)定經(jīng)緯度、方位角的特點(diǎn)74
上篇天文測(cè)量復(fù)習(xí)思考題76
下篇重力測(cè)量
第7章重力測(cè)量概述82
7.1重力測(cè)量學(xué)的內(nèi)容及任務(wù)82
7.1.1重力測(cè)量學(xué)的研究對(duì)象82
7.1.2重力測(cè)量學(xué)的任務(wù)83
7.1.3重力測(cè)量學(xué)的研究?jī)?nèi)容83
7.2重力測(cè)量學(xué)的形成與發(fā)展85
7.2.1重力測(cè)量學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史85
7.2.2重力測(cè)量學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)86
7.3重力測(cè)量與相關(guān)學(xué)科的關(guān)系87
7.3.1與測(cè)繪學(xué)科的關(guān)系88
7.3.2與地球?qū)W科的關(guān)系88
7.3.3與國(guó)防和軍事學(xué)科的關(guān)系89
7.4重力測(cè)量的地位和作用89
7.4.1重力測(cè)量的地位90
7.4.2重力測(cè)量的作用90 第8章重力測(cè)量原理93
8.1重力與重力測(cè)量93
8.1.1重力的定義93
8.1.2重力測(cè)量的方式94
8.1.3重力測(cè)量的原理95
8.2動(dòng)力法測(cè)定絕對(duì)重力95
8.2.1自由落體測(cè)絕對(duì)重力95
8.2.2振擺測(cè)定絕對(duì)重力98
8.3靜力法測(cè)定相對(duì)重力99
8.3.1基本原理99
8.3.2幾種重力儀測(cè)量原理99
8.3.3外界因素對(duì)重力儀的影響100
8.3.4重力儀的零點(diǎn)飄移102
8.3.5重力測(cè)量數(shù)據(jù)處理102
8.4重力測(cè)量?jī)x器簡(jiǎn)介103
8.4.1重力測(cè)量?jī)x的分類103
8.4.2絕對(duì)重力儀104
8.4.3相對(duì)重力儀104
8.5重力基準(zhǔn)107
8.5.1國(guó)際重力基準(zhǔn)107
8.5.2我國(guó)的重力基準(zhǔn)108 第9章位理論基礎(chǔ)110
9.1引力及引力位110
9.1.1場(chǎng)與引力場(chǎng)110
9.1.2引力與引力位111
9.2典型形體的引力及引力位112
9.2.1均質(zhì)球面的引力位和引力112
9.2.2均質(zhì)球體的引力位和引力113
9.2.3均質(zhì)圓平面的引力位和引力114
9.2.4均質(zhì)圓柱體的引力位和引力115
9.3引力位的基本性質(zhì)116
9.3.1引力位是無(wú)窮遠(yuǎn)處的正則函數(shù)116
9.3.2質(zhì)面引力位的連續(xù)性及其一階導(dǎo)數(shù)的不連續(xù)性117
9.3.3質(zhì)體引力位及一階導(dǎo)數(shù)是處處連續(xù)的118
9.3.4引力位在吸引質(zhì)體外部滿足拉普拉斯方程118
9.3.5質(zhì)體引力位在質(zhì)體內(nèi)部滿足泊松方程119
9.4離心力位和重力位119
9.4.1離心力及離心力位119
9.4.2重力位120
9.5位理論邊值問(wèn)題121
9.5.1邊值問(wèn)題的引入121
9.5.2位理論邊值問(wèn)題的定義122
9.5.3位理論邊值問(wèn)題的分類122 第10章正常重力場(chǎng)123
10.1正常重力場(chǎng)的概念123
10.1.1正常重力場(chǎng)123
10.1.2確定正常重力場(chǎng)的方法123
10.2地球重力位的球函數(shù)展開(kāi)式125
10.2.1矩相關(guān)概念125
10.2.2重力位展開(kāi)式125
10.3確定正常重力場(chǎng)的Laplace方法和Stokes方法127
10.3.1Laplace方法128
10.3.2Stokes方法131
10.4正常重力公式132
10.4.1基本公式133
10.4.2卡西尼公式133
10.4.3赫爾默特公式133
10.4.4基于1980年國(guó)家大地坐標(biāo)系的正常重力公式133
10.4.5基于WGS 84世界大地坐標(biāo)系的正常重力公式134
10.5正常重力場(chǎng)的性質(zhì)134
10.5.1重力等位面及其性質(zhì)134
10.5.2正常重力場(chǎng)性質(zhì)135
10.5.3正常大地位的球函數(shù)展開(kāi)136 第11章確定大地水準(zhǔn)面及地球形狀的基本理論137
11.1概述137
11.1.1大地水準(zhǔn)面及研究意義137
11.1.2斯托克司定理及問(wèn)題138
11.1.3重力歸算及含義139
11.1.4莫洛金斯基方法研究地球形狀139
11.2擾動(dòng)位的作用及重力測(cè)量基本微分方程139
11.2.1擾動(dòng)位139
11.2.2大地水準(zhǔn)面差距139
11.2.3垂線偏差140
11.2.4重力測(cè)量基本微分方程140
11.2.5斯托克司邊值問(wèn)題141
11.3大地水準(zhǔn)面上擾動(dòng)位及擾動(dòng)重力的求解141
11.3.1擾動(dòng)位的求解142
11.3.2大地水準(zhǔn)面差距的求解143
11.3.3垂線偏差的求解144
11.3.4擾動(dòng)重力的求解145
11.4重力歸算及重力異常147
11.4.1重力歸算的目的及基本要求147
11.4.2空間改正及空間重力異常147
11.4.3布格改正及布格重力異常148
11.4.4地形改正及經(jīng)地形改正后的重力異常150
11.4.5地殼均衡改正及均衡重力異常151
11.4.6各種重力歸算方法的比較原則152
11.5Moledensky方法確定地球形狀153
11.5.1幾個(gè)基本概念153
11.5.2Molodensky邊值問(wèn)題154 第12章地球重力場(chǎng)的應(yīng)用156
12.1地球重力場(chǎng)與測(cè)繪科學(xué)156
12.1.1在經(jīng)典大地測(cè)量中的作用156
12.1.2在現(xiàn)代大地測(cè)量中的作用157
12.2地球重力場(chǎng)與地球科學(xué)160
12.2.1在研究地球內(nèi)部密度分布與結(jié)構(gòu)中的作用160
12.2.2在研究地球物理與地球動(dòng)力學(xué)中的作用161
12.3地球重力場(chǎng)與軍事科學(xué)161
12.3.1在空間飛行器的軌道設(shè)計(jì)與軌道確定方面的作用161
12.3.2在提高陸基遠(yuǎn)程戰(zhàn)略武器與水下流動(dòng)戰(zhàn)略武器的打擊精度方面的作用162
下篇重力測(cè)量復(fù)習(xí)思考題164 附錄1：球面三角基本公式167
附錄2：重力控制網(wǎng)實(shí)施概要175
附錄3：衛(wèi)星重力測(cè)量基本知識(shí)179
附錄4：航空重力測(cè)量簡(jiǎn)介186 參考文獻(xiàn)190
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