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實用天文學是一個科技名詞。

中國文字是歷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。世界上還沒有任何一種文字像漢字這樣經久不衰。 從甲骨文發展到今天的漢字,已經有數千年的歷史。文字的發展經過了甲骨文、金文、大篆、小篆、隸書[2]、草書、楷書、行書等書體演變。

名詞解釋

實用天文學是指天體測量學的一一個分支。根據天文觀測資料推算地面經緯度、方位角和時刻等的學科。包括航海天文學、天文大地測量學、航空天文學等。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,可為經濟建設提供有關的資料,並為地球物理學、地質學、地理學和製圖學提供必要的參考數據。

大地天文學

這是天體測量學與大地天文學的邊緣學科,在測站(通常稱為天文點)使用天體測量儀器觀測天體以測定天文經度和緯度,也可測定測站至相鄰固定目標的方位角從而確定測站的子午線。

天文導航

這是通過觀測天體來測定航行中的船艦或飛機所在位置的學科,也因航行特點及要求的不同而分為航海天文學和航空天文學。

實用天文學的成果可以直接為社會生產和人們生活服務,為經濟建設和有關學科如大地測量學、地球物理學、地質學、地理學和製圖學提供資料。例如,高精度的天文定位可用以建立局部或全球的參考坐標系。隨着技術的發展,出現了新的儀器和觀測手段,如人造衛星多普勒跟蹤、人造衛星激光測距、甚長基線干涉測量、全球定位系統等,導致觀測精度和頻度的大幅度提高。甚至帶來某些概念上的飛躍,如導致建立了三維全球參考系。

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。隨着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,並為地球物理學、地質學、地理學和製圖學提供必要的參考數據。

歷史背景

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並制定曆法,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,並由此推算子午線的弧長。這項工作為後人研究地球的形狀、大小以及緯度測量奠定了理論基礎。元代天文學家郭守敬製作丁多種靈巧精密的天文測量儀器,並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。太爾各特法適用於測定緯度;常用雙星等高法並同時收錄無線電時號來測定經度;測定方位角則採用北極星時角法。也可採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,提供關於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。對於天文定位工作來說,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緻的分析研究,從而制定儘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。

參考文獻