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实用天文学是一个科技名词。

中国文字是历史上最古老的文字之一[1]。也是至今通行的世界上最古老的文字。世界上还没有任何一种文字像汉字这样经久不衰。 从甲骨文发展到今天的汉字,已经有数千年的历史。文字的发展经过了甲骨文、金文、大篆、小篆、隶书[2]、草书、楷书、行书等书体演变。

名词解释

实用天文学是指天体测量学的一一个分支。根据天文观测资料推算地面经纬度、方位角和时刻等的学科。包括航海天文学、天文大地测量学、航空天文学等。现代实用天文学的主要研究课题是地面点的天文定位问题,可为经济建设提供有关的资料,并为地球物理学、地质学、地理学和制图学提供必要的参考数据。

大地天文学

这是天体测量学与大地天文学的边缘学科,在测站(通常称为天文点)使用天体测量仪器观测天体以测定天文经度和纬度,也可测定测站至相邻固定目标的方位角从而确定测站的子午线。

天文导航

这是通过观测天体来测定航行中的船舰或飞机所在位置的学科,也因航行特点及要求的不同而分为航海天文学和航空天文学。

实用天文学的成果可以直接为社会生产和人们生活服务,为经济建设和有关学科如大地测量学、地球物理学、地质学、地理学和制图学提供资料。例如,高精度的天文定位可用以建立局部或全球的参考坐标系。随着技术的发展,出现了新的仪器和观测手段,如人造卫星多普勒跟踪、人造卫星激光测距、甚长基线干涉测量、全球定位系统等,导致观测精度和频度的大幅度提高。甚至带来某些概念上的飞跃,如导致建立了三维全球参考系。

早期的实用天文学根据测定目标和观测条件的不同,分为大地天文学、航海天文学和航空天文学。随着近代无线电导航技术的发展,航海和航空天文学已经逐步发展成为导航学中的一个分支学科。因此,现代实用天文学的主要研究课题是地面点的天文定位问题。它为经济建设提供有关的资料,并为地球物理学、地质学、地理学和制图学提供必要的参考数据。

历史背景

中国古代的实用天文学有过巨大的成就。按天象变化推求四季规律并制定历法,已有悠久的历史。公元八世纪初,唐代天文学家一行组织了中国历史上第一次天文大地测量,用测量北极星高度的方法来确定测站纬度,并由此推算子午线的弧长。这项工作为后人研究地球的形状、大小以及纬度测量奠定了理论基础。元代天文学家郭守敬制作丁多种灵巧精密的天文测量仪器,并组织了全国规模的纬度测量工作。

航海和航空天文定位所用的传统仪器是六分仪,精度很低。大地天文定位常用的仪器是高精度全能经纬仪。太尔各特法适用于测定纬度;常用双星等高法并同时收录无线电时号来测定经度;测定方位角则采用北极星时角法。也可采用多星等高法同时测定天文经纬度。

这些方法所能达到的精度是很高的。高精度的天文经纬度不仅可以为地面点提供准确的天文坐标,而且可以和大地坐标相结合,提供关于测站的天文大地垂线偏差。在天文大地网平差中高精度的天文方位角,可以为一、二等三角测量和导线测量提供独立的拉普拉斯方位角控制。对于天文定位工作来说,除需要高精度的观测仪器外,还必须对仪器的使用和改进、最有利的观测条件、各种误差机制以及外界条件等因素进行细致的分析研究,从而制定尽可能合理的观测纲要,以保证得到高精度的观测结果。

人造卫星等新技术的出现,给实用天文学开拓了新的发展方向。

参考文献