[科普中國(guó)]-天文測(cè)量

天文測(cè)量（astronomical survey）是通過觀測(cè)太陽(yáng)或其他恒星位置，以確定地面點(diǎn)的天文經(jīng)度、天文緯度或兩點(diǎn)間天文方位角的測(cè)量工作。

簡(jiǎn)介天文測(cè)量（astronomical survey）是通過觀測(cè)太陽(yáng)或其他恒星位置，以確定地面點(diǎn)的天文經(jīng)度、天文緯度或兩點(diǎn)間天文方位角的測(cè)量工作1。

測(cè)量作用其結(jié)果可作為大地測(cè)量的起算或校核數(shù)據(jù)，以及在進(jìn)行地質(zhì)、地理調(diào)查和其他有關(guān)工作時(shí)作控制之用。

測(cè)量范圍天體測(cè)量學(xué)或測(cè)天學(xué)（Astrometry）是天文學(xué)中最古老也是最基礎(chǔ)的一個(gè)分支，主要以測(cè)量恒星的位置和其他會(huì)運(yùn)動(dòng)天體的距離和動(dòng)態(tài)2。

傳統(tǒng)天文測(cè)量傳統(tǒng)天文測(cè)量是一項(xiàng)操作繁瑣,耗時(shí)量大的工作,其測(cè)量?jī)x器一直都是采用T4 和60°棱鏡等高儀(T3 和60°等高棱鏡組合而成) 。

這些觀測(cè)儀器十分笨重,不僅操作不方便,精度低,而且容易出錯(cuò)。特別是用于一、二等天文測(cè)量的T4 型、T3 型光學(xué)經(jīng)緯儀已經(jīng)停產(chǎn),測(cè)繪隊(duì)可用于作業(yè)的儀器越來越少,已嚴(yán)重影響了天文測(cè)量任務(wù)的完成2。

電子經(jīng)緯儀天文測(cè)量現(xiàn)代自動(dòng)化較高的高精度電子經(jīng)緯儀已在許多領(lǐng)域普遍使用, 取得了很好的效果。電子經(jīng)緯儀能否用于天文測(cè)量, 一直是大家關(guān)心的課題。

電子經(jīng)緯儀可在普通水準(zhǔn)器調(diào)平的情況下進(jìn)行自動(dòng)傾斜補(bǔ)償。以T3000 (T2000s、T2002 或T2000)為例, 其垂直軸最大偏離補(bǔ)償范圍為3. 2′,這將大大提高整平的速度及質(zhì)量; 電子經(jīng)緯儀的儀器誤差改正項(xiàng)少, 且有能快速自動(dòng)采集數(shù)據(jù)的優(yōu)點(diǎn)。因此, 只要能實(shí)現(xiàn)精確計(jì)時(shí)、大量采集數(shù)據(jù), 則用一定的天文測(cè)量方法可滿足測(cè)量一等天文的要求1。

電子經(jīng)緯儀測(cè)角原理及特點(diǎn)為了消除度盤刻畫誤差和度盤偏心差等誤差,電子經(jīng)緯儀采用動(dòng)態(tài)測(cè)角系統(tǒng),即角度測(cè)量數(shù)字化,也就是自動(dòng)數(shù)字顯示測(cè)角成果。其實(shí)質(zhì)是用一套角- 碼轉(zhuǎn)換系統(tǒng)來代替一般的光學(xué)經(jīng)緯儀光學(xué)讀數(shù)系統(tǒng)。這種轉(zhuǎn)換系統(tǒng)共分兩類:一是采用編碼度盤的所謂“絕對(duì)法”加電子內(nèi)插技術(shù)測(cè)角,另一類是采用光柵度盤的所謂“增量法”加電子內(nèi)插技術(shù)測(cè)角。

T3000 度盤不同于一般的光學(xué)經(jīng)緯儀的度盤,為具有一定數(shù)目刻畫的玻璃度盤。度盤的刻畫分為透光和不透光兩種,在測(cè)量期間,度盤在馬達(dá)的帶動(dòng)下以一定速度旋轉(zhuǎn),在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)用光電掃描動(dòng)態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行角度觀測(cè)。用此種方法,可在度盤所有位置(刻畫) 上進(jìn)行觀測(cè),然后取各觀測(cè)值中數(shù)作為最后觀測(cè)結(jié)果,這樣在這個(gè)觀測(cè)結(jié)果中就徹底地消除了度盤刻畫誤差。另外由于其在度盤的對(duì)徑位置處進(jìn)行了掃描(即對(duì)徑觀測(cè)) ,同時(shí)消除了度盤偏心差。

對(duì)于T3000 電子經(jīng)緯儀,在單次測(cè)量時(shí),約需0. 9 秒完成測(cè)量水平角一次并顯示,約需0. 6 秒完成測(cè)量垂直角一次并顯示,約需0. 9 秒完成兩種角度測(cè)量一次并顯示。在連續(xù)測(cè)量中,第一次測(cè)量所需時(shí)間同單次測(cè)量,以后每更換一次水平角測(cè)量約需0. 6 秒,每更換一次垂直角測(cè)量約需0. 3 秒,兩種角度同時(shí)更換一次測(cè)量約需0. 6 秒;如果快速轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部,水平角(垂直角) 每0. 1 秒顯示一次并且只顯示到整十分位。如轉(zhuǎn)動(dòng)得過快且時(shí)間較長(zhǎng)(一般大于4 秒) ,則將測(cè)不出角度,儀器將顯示出錯(cuò)信息3。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

石季英 - 副教授 - 天津大學(xué)