現(xiàn)代大地測(cè)量學(xué)的理論及其應(yīng)用

前言

從20世紀(jì)60年代初開(kāi)始，空間大地測(cè)量的崛起，使大地測(cè)量學(xué)理論和觀測(cè)技術(shù)發(fā)生了巨變。另一方面，1967-=1968年板塊大地構(gòu)造學(xué)說(shuō)的提出，是人們對(duì)地球的認(rèn)識(shí)的一個(gè)飛躍，從而引起地球科學(xué)的巨變。在這樣的形勢(shì)下，大地測(cè)量學(xué)沖破了過(guò)去的局限性，由區(qū)域性大地測(cè)量發(fā)展為包括海洋的全球性大地測(cè)量；由研究地球表面發(fā)展為涉及地球內(nèi)部；由靜態(tài)大地測(cè)量發(fā)展為動(dòng)力大地測(cè)量；由測(cè)地發(fā)展為測(cè)月和太陽(yáng)系各行星。面對(duì)大地測(cè)量學(xué)如此豐富的內(nèi)涵，著者深感有必要對(duì)它作全面而系統(tǒng)的論述，以反映當(dāng)代大地測(cè)量的發(fā)展水平，于是與魯福先生協(xié)作，歷時(shí)10年寫(xiě)成《現(xiàn)代大地測(cè)量學(xué)》，上、下冊(cè)分別于1993年和1995年出版。自接受本書(shū)的撰寫(xiě)任務(wù)后，為了以有限篇幅包容大地測(cè)量學(xué)最新成就，著者以上述著作為基礎(chǔ)，參閱了直到2002年8月的中外大地測(cè)量有關(guān)文獻(xiàn)，力求使此書(shū)取材新穎，貼近現(xiàn)代。本書(shū)第4章4.8 節(jié)“測(cè)量平差法和誤差理論的創(chuàng)新”特請(qǐng)對(duì)這些問(wèn)題有深入研究的歐吉坤先生撰寫(xiě)。筆者在此謹(jǐn)致謝忱。

內(nèi)容概要

　　由于空間大地測(cè)量的崛起，大地測(cè)量學(xué)發(fā)生了巨大變革，出現(xiàn)了嶄新的大地測(cè)量理論和方法。傳統(tǒng)大地測(cè)量方法絕大部分為新方法所取代，經(jīng)典大地測(cè)量理論因賦予了新的內(nèi)容而發(fā)揚(yáng)光大，大地測(cè)量應(yīng)用領(lǐng)域大大擴(kuò)展。為了以有限篇幅包容大地測(cè)量的最新發(fā)展，對(duì)于已被取代的傳統(tǒng)大地測(cè)量，《現(xiàn)代大地測(cè)量學(xué)的理論及其應(yīng)用》只作概述；對(duì)于現(xiàn)在仍有價(jià)值的理論，則采取壓縮方式，即簡(jiǎn)明扼要，但無(wú)損于內(nèi)容?！冬F(xiàn)代大地測(cè)量學(xué)的理論及其應(yīng)用》著重于新理論和新方法以及新應(yīng)用領(lǐng)域的介紹，特別是大地測(cè)量在解決目前人類(lèi)面臨的自然災(zāi)害頻繁、生態(tài)環(huán)境退化和礦產(chǎn)資源日益枯竭三大問(wèn)題中所能起到的作用。

作者簡(jiǎn)介

胡明城，1917年出生于湖北漢川縣。1940年大學(xué)畢業(yè)，即從事大地測(cè)量研究。抗戰(zhàn)中參加中美合作的中印航圖的測(cè)制，承擔(dān)困難地區(qū)的天文測(cè)量。1947年初赴美國(guó)海軍天文臺(tái)和海岸大地測(cè)量局進(jìn)修。1948年秋回國(guó)。1949年在南京參軍。1950年調(diào)軍委測(cè)繪局任研究員。起初從事前蘇聯(lián)測(cè)繪書(shū)籍的翻譯編審，8年中完成了25種書(shū)籍的出版。隨后轉(zhuǎn)入科研工作，提出并出版了三個(gè)大地測(cè)量課題的研究報(bào)告。1964年轉(zhuǎn)業(yè)到國(guó)家測(cè)繪局，從事外國(guó)測(cè)繪科學(xué)信息的研究。20世紀(jì)80年代與魯福先生合著（《現(xiàn)代大地測(cè)量學(xué)》，歷時(shí)10年，共140萬(wàn)字，1995年出版。從業(yè)62年，愧感建樹(shù)碌碌。惟有倍加珍惜夕陽(yáng)余暉，奮筆為祖國(guó)測(cè)繪事業(yè)作黃昏之獻(xiàn)。

書(shū)籍目錄

第1章 大地測(cè)量學(xué)的起源和發(fā)展1.1 導(dǎo)言1.2 萌芽階段的大地測(cè)量1.3 大地測(cè)量學(xué)科的形成1.3.1 概述1.3.2 觀測(cè)工具的發(fā)展1.3.3 數(shù)學(xué)對(duì)大地測(cè)量學(xué)的促進(jìn)作用第2章 幾何大地測(cè)量學(xué)2.1 緒論2.2 大地天文學(xué)2.3 大地基準(zhǔn)的建立2.4 建立國(guó)家大地控制網(wǎng)的基本原則2.5 水平角觀測(cè)2.6 電磁波測(cè)距2.7 水準(zhǔn)測(cè)量2.8 三角高程測(cè)量2.9 大地基準(zhǔn)參數(shù)的求定2.10 測(cè)定大地水準(zhǔn)面的天文水準(zhǔn)法2.11 測(cè)定大地水準(zhǔn)面的天文重力水準(zhǔn)法第3章 物理大地測(cè)量學(xué)3.1 緒論3.2 位理論基礎(chǔ)3.2.1 引力和引力位3.2.2 質(zhì)體位3.2.3 單層位和雙層位3.2.4 拉普拉斯方程和布桑方程3.2.5 格林公式3.2.6 球諧函數(shù)3.2.7 邊值問(wèn)題3.3 地球重力場(chǎng)3.3.1 重力和重力位3.3.2 水準(zhǔn)面和垂線(xiàn)3.3.3 地球引力位的球諧函數(shù)展開(kāi)式3.3.4 大地水準(zhǔn)面3.3.5 斯托克斯定理3.3.6 地球的正常重力場(chǎng)3.3.7 擾動(dòng)重力場(chǎng)3.3.8 重力異常、垂線(xiàn)偏差、大地水準(zhǔn)面高與擾動(dòng)位的關(guān)系3.3.9 球近似和T、N、△g的球諧函數(shù)展開(kāi)式3.4 重力測(cè)量、重力歸算和重力異常的推估3.4.1 概述3.4.2 絕對(duì)重力測(cè)量3.4.3 海底絕對(duì)重力儀和深拖海洋重力儀3.4.4 超導(dǎo)重力梯度儀3.4.5 機(jī)載重力測(cè)量3.4.6 重力參考系統(tǒng)3.4.7 重力控制網(wǎng)3.4.8 重力歸算3.4.9 重力異常的推估3.5 推求地球形狀及其外部重力場(chǎng)的理論和方法3.5.1 概述3.5.2 斯托克斯理論3.5.3 維寧·曼乃茲公式3.5.4 面積分的計(jì)算3.5.5 莫洛堅(jiān)斯基理論3.5.6 布耶哈默爾方法第4章 空間大地測(cè)量的崛起和現(xiàn)代大地測(cè)量學(xué)的形成4.1 緒論4.2 現(xiàn)代大地測(cè)量學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域4.2.1 概述4.2.2 利用GPS的機(jī)載地球物理測(cè)量4.2.3 星載GPS的科學(xué)應(yīng)用4.2.4 交相輝映的空間大地測(cè)量4.2.5 衛(wèi)星雷達(dá)測(cè)高的應(yīng)用領(lǐng)域4.2.6 地球重力場(chǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域4.3 甚長(zhǎng)基線(xiàn)干涉測(cè)量(VLBI)4.3.1 概述4.3.2 VLBI的幾何原理4.3.3 VLBI系統(tǒng)的主要部件及其功能4.3.4 VLBI觀測(cè)的實(shí)施4.3.5 天球參考標(biāo)架和地球參考標(biāo)架4.3.6 現(xiàn)狀和展望4.4 月球和行星測(cè)量學(xué)4.4.1 緒論4.4.2 月心坐標(biāo)系和月面控制網(wǎng)的建立4.4.3 月球重力場(chǎng)和其他參數(shù)的測(cè)定4.4.4 行星測(cè)量學(xué)4.5 現(xiàn)代大地測(cè)量學(xué)4.5.1 緒論4.5.2 現(xiàn)代大地測(cè)量學(xué)的基本任務(wù)4.5.3 現(xiàn)代大地測(cè)量學(xué)在地球科學(xué)中的作用4.6 中國(guó)大地測(cè)量的成就4.6.1 中國(guó)的天文大地網(wǎng)4.6.2 中國(guó)的國(guó)家水準(zhǔn)網(wǎng)4.6.3 中國(guó)的國(guó)家重力基本網(wǎng)4.6.4 中國(guó)大地基準(zhǔn)的建立和天文大地網(wǎng)的平差4.6.5 珠穆朗瑪峰的高程測(cè)定4.7 伴隨大地測(cè)量事業(yè)發(fā)展的學(xué)術(shù)研究4.8 測(cè)量平差法和誤差理論的創(chuàng)新4.8.1 配合國(guó)家大地測(cè)量開(kāi)展的理論研究成果4.8.2 精化測(cè)量平差法和誤差理論的研究成果4.8.3 參與國(guó)際上重要大地測(cè)量理論問(wèn)題的評(píng)議4.8.4 獨(dú)創(chuàng)擬穩(wěn)平差理論4.8.5 發(fā)展抗差估計(jì)理論第5章 衛(wèi)星大地測(cè)量學(xué)5.1 緒論5.2 衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)理論5.2.1 衛(wèi)星的無(wú)攝運(yùn)動(dòng)5.2.2 衛(wèi)星的受攝運(yùn)動(dòng)5.2.3 地球引力場(chǎng)引起的攝動(dòng)5.2.4 日月引力和地球潮汐引起的攝動(dòng)5.2.5 大氣阻力引起的攝動(dòng)5.2.6 光壓引起的攝動(dòng)5.2.7 解衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)方程的數(shù)值法5.3 衛(wèi)星大地測(cè)量的觀測(cè)方法5.3.1 概述5.3.2 衛(wèi)星大地測(cè)量幾何法5.3.3 照相觀測(cè)5.3.4 衛(wèi)星激光測(cè)距(SLR)……第6章 動(dòng)力大地測(cè)量學(xué)第7章 海洋大地測(cè)量學(xué)第8章 面向減災(zāi)和環(huán)境監(jiān)測(cè)的大地測(cè)量外文縮寫(xiě)詞表參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：就觀測(cè)方向和天頂角來(lái)說(shuō)，大地測(cè)量的測(cè)角儀器在原理上可用于天文觀測(cè)。但為了適應(yīng)天文觀測(cè)的特點(diǎn)，需要作必要的改變和配備一些附件。一般的測(cè)角儀器只觀測(cè)低目標(biāo)，天文觀測(cè)有時(shí)需要觀測(cè)近天頂星，所以望遠(yuǎn)鏡需要改成折軸式的。一般的測(cè)角儀器只觀測(cè)固定目標(biāo)，天文觀測(cè)需要跟蹤移動(dòng)的星影，所以需要裝有動(dòng)絲的超人差測(cè)微器，以消減人差的影響。由于上述原因，角度觀測(cè)中消減儀器誤差的通用方法，在天文觀測(cè)中已不適用，所以需要有高靈敏度的跨水準(zhǔn)器或掛水準(zhǔn)器以及與水平軸成正交的水準(zhǔn)器。用來(lái)分別測(cè)量水平軸傾斜和望遠(yuǎn)鏡傾斜的變化。滿(mǎn)足上述要求的測(cè)角儀器稱(chēng)為全能經(jīng)緯儀，如瑞士WILD廠的T4。同一瞬時(shí)某地的地方恒星時(shí)與格林尼治本初子午線(xiàn)上零點(diǎn)的恒星時(shí)之差，就是該地的經(jīng)度。因此，天文經(jīng)度的測(cè)定包括兩項(xiàng)工作：一是觀測(cè)恒星以測(cè)定地方恒星時(shí)（簡(jiǎn)稱(chēng)測(cè)時(shí)）；二是收錄時(shí)號(hào)，求定同一瞬時(shí)本初子午線(xiàn)零點(diǎn)的恒星時(shí)。無(wú)線(xiàn)電時(shí)號(hào)是以一定頻率按一定程序播送的時(shí)間信號(hào)，因此，經(jīng)度測(cè)定就是測(cè)時(shí)。某些固定天文臺(tái)站測(cè)時(shí)和緯度所采用的儀器和方法與大地天文觀測(cè)所采用的相同，如中星儀、天頂儀、棱鏡等高儀和攝影天頂筒。這些儀器用于大地天文觀測(cè)，體型都有了改變，使之小而輕，適用于野外觀測(cè)。因此，有人也把大地天文學(xué)稱(chēng)為野外天文學(xué)。固定臺(tái)站和野外天文觀測(cè)雖然都是測(cè)時(shí)和緯度，但它們的任務(wù)各不相同。固定臺(tái)站是為編算星表提供數(shù)據(jù)，或者是提供地球自轉(zhuǎn)參數(shù)。就前一任務(wù)來(lái)說(shuō)，現(xiàn)在已發(fā)射了載有空間望遠(yuǎn)鏡的天體測(cè)量衛(wèi)星，目的在于編算高精度的星表，它提供的數(shù)據(jù)比地面固定臺(tái)站豐富得多，詳見(jiàn)參考文獻(xiàn)[2]572頁(yè)。

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《現(xiàn)代大地測(cè)量學(xué)的理論及其應(yīng)用》是由測(cè)繪出版社出版的。

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