《大地测量 2017 (第二章,基本理论; 地球自转 )》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大地测量 2017 (第二章,基本理论; 地球自转 )（28页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1、基础理论 1) 参考框架：大地坐标、时间系统 2) 地球重力场：高程系统 2、观测技术 1 ) 地面观测 2 ) 空间定位 全球定位系统GPS、 遥感干涉测量(InSAR) 3、数据处理 4、地球动力学 5、实习 大地测量学 白羊 X 自转轴 周日视运动 太阳 周年视运动 赤经 赤纬 : 赤经 0-360 : 赤纬 -90，90 天球坐标标系统统：定义义 小熊（2等） 格林威治 天球坐标标系：惯惯性系 周日视运动 基本星表 FK5 （IAU 1990） 3000 颗 恒星 （九等 ） 观测（赤经、赤纬）精度 0.005” （地面上 0.15 m )， 北极星 70 50 60 80 0h
2、6h 12h 18h 白羊 星表 : 恒星经纬经纬度 时时角 子午线线 子午线线 平行圈 测站纬度为极点的高度角 方式：观测子午圈上恒星天顶距 结果： 纬度180-(赤纬纬+天顶顶距) 纬度90-北极星天顶顶距 恒星天顶距 恒星赤纬纬 纬度 天顶 北极 赤道 地平 恒星 纬度 地平 北极 纬度 赤道 武汉 地球坐标标系-地面点天文经纬经纬 度 纬纬度测测量: 南 北 格林威治 武汉 春分点 赤道 过武汉子午线 过恒星的子午线 经度测量 太阳过该点与格林威治两地同 一地方时(格林威治时间)之差 格林威治 (GMT) 经度= 赤经-（时角+GMT） 6 武 汉 一天公转 武 汉 某一天正午 次日正
3、午： 恒星时24h 太阳时 23.9344h =0.98 时间系统：恒星时、太阳时（世界时 ） “时间”包含“时刻”和 “时间间隔 ” 两个概念 计时（天体测量） 守时（原子时） 中天 春分点 3月22日 太阳直射 赤道 春分点 回归年：平太阳连续两次过春 分点的时间间隔， 1回归年 = 365.2422平太阳日 地球坐标系：非惯性系 O Z = (0,0,1) X = (1,0,0) Y = (0,1,0) P r r z x y : 0 - -360 : -90- - 90 赤道面：O- X- Y 本初子午面O- Z-X 格林威治 天球、地球坐标标系一致性：变换变换 O 地心 Z X Y
4、P r x y 天球赤道 z Z z y x Y X 格林威治 地球赤道 在三个坐标平面上，通 过三次旋转才能完成。 1.5亿公里 38万公里 太阳月亮质量比: 1/(3107） 地球自转轴 地球公转轴 月球公转轴 月球 地球 23 3-7 5 地球 月球 地球自转轴 主轴 自由进动 莱昂哈德欧拉欧拉 1707年1783年， 瑞士科学家 周期为305 恒星日 地球自转自由进动 （陀螺定点转动） 欧拉动力学方程 H：转动量 ：角速度 L： 力矩 地球自转轴的受迫 进动 地球自转轴 黄极 惯性系： 月球 24.5 38万公里 1.5亿公里 3107 月球 黄极 北极 小熊 北极 织女 进动：日月岁
5、差： 圆弧周期：25800 年 圆弧幅度：24.45 成因：地球赤道隆起 机理：太阳和月球的吸引 公元前二世纪，古希腊天文学家 依巴谷Hipparchus 黄 极 北 极 春分点 秋分点 黄 道 太阳 赤道面 赤道面 岁 差 春分点 秋分点 周 年 周 年 236 主轴： 黄 极 白羊 X 自转轴 周日视运动 太阳 周年视运动 150年间所有恒星的 黄经增加约1.5, 黄纬变化不大 周 年 黄经 黄纬 黄道坐标系 黄 极 北 极 北 极 春分点 春分点 小 熊 织女 黄 道 春分点西行：每 年： 50.29 sec 恒星日： 春分点两次过测 站子午线 恒星年：366恒 星日 太阳年： 太阳两次
6、过春分 点 岁差(名称起源 ）： 恒星年-太阳年 （12.6分钟） 17 武 汉 武 汉 最后一日正午 下一年开始 时间系统：恒星时、太阳时（世界时 ） 计时（天体测量） 中天 春分点 3月22日 太阳直射 赤道 春分点（北极星 ） 回归年：平太阳连续两次过春 分点的时间间隔， 1回归年 = 365.2422平太阳日 春分点 恒星年第一天 恒星年366天 春分（北极星 ） 恒星年第一天正午 第二日正午 ： 黄 极 北 极 J0 北 极 J 春分点 J0 春分点 J 黄 道 太阳 周 年 A A ZA 瞬时天球(地球）坐标系J0 与（惯性）天球坐标系J旋转变换 ： I : Sz(A) II :
7、Sx(A) III : Sz(ZA) 赤道面 Za 赤道面 A 岁 差 左手 左手 左手 地球自转轴 黄极 惯性系： 月球 24.5 3107 月球 总岁差： 1）日月岁差 2）行星岁差 春分点沿赤道每年东 进约0.13 黄 极 黄 极 北极 白道 自转轴 黄 道 月球赤道 章动： 周期：18.6 年 幅度：0.00256 =9.2” 成因：赤道隆起部分导致白道进动变化 机理：地月系统引力作用的变化 布拉德雷在1748年分 析20年的恒星资料，发 现章动 布拉德雷詹 姆斯(1693 1762)，英国 天文学家 黄 极 北极J 北极J0 J春分点 春分点 J0 黄 道 太阳 周 年 + 章 动
8、III: Sx(-) I : Sx(-) II : Sz(-) 172， 92 瞬时天球(地球）坐标系J0 与（惯性）天球坐标系J旋转变换 ： 左手 左手 左手 赤道J0 赤道J 章动 极移包括两个主要周期成分： ：1）近于14个月的周期； 2）周年周期， 一个长期趋势 自转轴 地球极移： 自转轴相对地壳的移动： 极点0.4（24m24m）范 围内一条伸缩螺旋曲线 刚性地球自转轴 刚性地 球极点 结构地球 ： 惯性轴 刚性地球： 形式轴CIO 黄极 Z ZCIO yp, 瞬时天球坐标系与惯性 天球旋转变换 ：极移 瞬时赤道J0 协议赤道J II : Sx(-xp) Xp XCIO YCIO X
9、 Y J J0 协议极 本初子午线 瞬时天球(地球）坐标系J0 与（惯性）天球坐标系J 旋转变换 ： I : Sx(-yp) 左手 左手 瞬时极 O 地心 Z X Y P r x y 天球赤道 z Z z y x Y X 格林威治 地球赤道 瞬时地球坐标系J0与惯性天球坐标系J旋转变换 ： J0 J （极移，章动，岁差） 2017地球： 惯性轴：J0 2000刚性地球 ：形式轴CIO 黄极 2000地球 自转轴:J 2017 2000 (1) VLBI (甚长基线干涉测量) Very Long Baseline Interferometry (2) SLR (卫星激光测距) Satellite Laser Ranging (3) GPS (全球定位系统) Global Positioning System GPS (1) (2) (3) 极 移 1、基础理论 1) 参考框架：大地坐标、时间系统 2) 地球重力场：高程系统 2、观测技术 3、数据处理 4、地球动力学 5、实习 大地测量学
