空間大地測量學

《空間大地測量學》是武漢大學出版社出版的一本書籍，這是供本科生和研究生使用的一本合編教材。教師可根據課時數、教學大綱、前期課程等具體情況從中選擇合適的內容使用。《空間大地測量學》也可作為測繪及相關專業、領域的教師和科研人員的參考書。利用自然天體或人造天體來精確測定點的位置，確定地球的形狀、大小、外部重力場，以及它們隨時間的變化狀況的一整套理論和方法稱為空間大地測量學。全書共8章，分別介紹了傳統大地測量的局限性，空間大地測量產生的必然性和可能性；空間大地測量中所涉及的各種時間系統和坐標系統；甚長基線干涉測量、激光測衛、衛星測高、衛星軌道攝動、衛星跟蹤衛星、衛星梯度測量等空間大地測量方法的基本原理、數學模型、現狀及發展趨勢、應用等內容。

第1章 緒論

1.1 傳統大地測量的局限性

1.1.1 定位時要求測站間保持通視

1.1.2 無法同時精確測定點的三維坐標

1.1.3 觀測受氣象條件的限制

1.1.4 難以避免某些系統誤差的影響

1.1.5 難以建立地心坐標系

1.2 空間大地測量的產生

1.2.1 時代對大地測量提出的新要求

1.2.2 空間大地測量產生的可能性

1.3 空間大地測量的定義、任務及幾種主要技術

1.3.1 什麼是空間大地測量

1.3.2 空間大地測量的主要任務

1.3.3 幾種主要的空間大地測量技術

第2章 時間系統

2.1 相關的預備知識

2.1.1 有關時間的一些基本概念

2.1.2 天球的基本概念

2.1.3 時鐘的主要技術指標

2.2 恆星時和太陽時

2.2.1 恆星時(siderealTime，sT)

2.2.2 太陽時(solarTime，sT)

2.3 曆書時(EpIlemerisTime，ET)

2.4 原子時(AtomicTime，AT)

2.5 原子鐘

2.5.1 發展歷史

2.5.2 原子鐘的基本工作原理

2.5.3 原子鐘的分類

2.5.4 原子鐘的發展現狀及趨勢

2.6 脈衝星時

2.6.1 脈衝星

2.6.2 脈衝星時

2.7 相對論框架下的時間系統

2.8 時間傳遞

2.8.1 短波無線電時號

2.8.2 長波無線電時號

2.8.3 電視比對

2.8.4 搬運鍾法

2.8.5 利用衛星進行時間比對

2.8.6 電話和計算機授時

2.8.7 網路時間戳服務(TimeStamp)，

2.9 空間大地測量中用到的一些長時間計時方法

2.9.1 曆法(Calendar)

2.9.2 儒略日與簡化儒略日

第3章 坐標系統

3.1 歲差

3.1.1 赤道歲差

3.1.2 黃道歲差

3.1.3 總歲差和歲差模型

3.1.4 歲差改正

3.2 章 動

3.2.1 章 動的基本概念

3.2.2 黃經章 動和交角章 動

3.3 極移

3.3.1 極移的發現

3.3.2 平均緯度、平均極和極坐標

3.3.3 極移的測定

3.3.4 極移的成分

3.4 天球坐標系

3.4.1 基本概念

3.4.2 瞬時天球赤道坐標系

3.4.3 平天球赤道坐標系

3.4.4 協議天球坐標系

3.4.5 國際天球參考框架(InternationalCelestialReferenceFFame，ICRF)

3.5 站心天球坐標系

3.5.1 歸心改正

3.5.2 坐標轉換

3.6 地球坐標系

3.6.1 參心坐標系和地心坐標系

3.6.2 地球坐標系的兩種常用形式

3.6.3 協議地球坐標(參考)系和協議地球坐標(參考)框架

3.6.4 國際地球參考系和國際地球參考框架

3.6.5 1984年世界大地坐標系

3.6.6 2000中國大地坐標系

3.7 國際地球參考系與地心天球參考系間的坐標

3.7.1 前言

3.7.2 天球中間極和無旋轉原點

3.7.3 基於無旋轉原點NRO的坐標轉換新方法

3.7.4 基於春分點的經典坐標轉換方法

3.7.5 計算軟體及計算步驟

第4章 VLBI原理及應用

4.1 射電天文學的誕生

4.1.1 大氣窗口

4.1.2 射電天文學的誕生

4.2 射電干涉測量技術

4.2.1 聯線干涉測量技術

4.2.2 甚長基線干涉測量技術(VLBI)

4.2.3 空間甚長基線干涉測量技術(sVLBI)

4.2.4 實時VLBI?(eal—timeVLBI)

4.3 VLBI系統組成

4.3.1 天線系統

4.3.2 接收機

4.3.3 數據記錄終端

4.3.4 氫原子鐘和時間同步

4.3.5 VLBI相關處理系統

4.4 VLBI測量原理及實施過程

4.4.1 VLBI測量原理

4.4.2 觀測準備和實施

4.4.3 VLBI數據處理的基本過程

4.5 數學物理模型

4.5.1 時間延遲和延遲率計算模型

4.5.2 台站坐標和延遲觀測量改正模型

4.5.3 延遲和延遲率相對於參數的偏導數

4.5.4 卡爾曼濾波在VLBI參數解算中的應用

4.6 VLBI技術的應用

第5章 激光測衛和激光測月

5.1 引言

5.1.1 激光測距原理

5.1.2 激光測距系統

5.1.3 激光測距定軌原理

5.2 激光測衛

5.2.1 激光測衛中的觀測模型及其偏導數計算

5.2.2 激光測衛中的動力學模型及其偏導數計算

5.2.3 運動方程的積分

5.2.4 動力學偏導數

5.2.5 人衛激光測距技術的應用

5.3 激光測月

5.3.1 激光測月簡介

5.3.2 激光測月觀測方程

5.3.3 與月球相關的改正

5.3.4 激光測月技術的應用

第6章 衛星測高

6.1 引言

6.2 衛星測高基本原理

6.3 衛星測高誤差分析

6.3.1 衛星軌道誤差

6.3.2 環境誤差

6.3.3 儀器誤差

6.3.4 衛星測高誤差改正公式

6.4 測高衛星與數據預處理

6.4.1 GEOSAT

6.4.2 ERSl/2

6.4.3 ToDpex/Poseiden

6.4.4 GFO

6.4.5 JASON-1

6.4.6 ENVISAT-1

6.4.7 ICESat

6.5 衛星測高數據的基準統一與平差

6.5.1 測高數據的基準統

6.5.2 測高數據的平差方法

6.6 衛星測高技術的應用

6.6.1 大地測量學

6.6.2 地球物理學

6.6.3 海洋學

6.6.4 全球環境變化與監測

6.7 衛星測高技術的最新發展

6.7.1 衛星測高後續計劃

6.7.2 衛星測高概念計劃

……

第7章 重力衛星測量

7.1 引言

7.2 衛星重力測量原理

7.3 重力衛星與觀測數據精化技術

7.4 衛星重力測量的應用

第8章 衛星導航定位及脈衝星導航定位

8.1 多普勒測量與子午衛星系統

8.2 DORIS系統及其應用

8.3 以GPS為代表的第二代衛星導航定位系統

8.4 脈衝星導航定位

……