實用天文學

實用天文學是天體測量學的一個分支學科。它以球面天文學為基礎，研究并測定地面點坐標和兩點之間的方位角，其中包括測量原理的研究，測量儀器及其使用，觀測綱要的制定，測量結果的數據處理及其誤差改正等。

　　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。隨著近代無線電導航技術的發(fā)展，航海和航空天文學已經逐步發(fā)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，并為地球物理學、地質學、地理學和制圖學提供必要的參考數據。

　　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(guī)律并制定歷法，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，并由此推算子午線的弧長。這項工作為后人研究地球的形狀、大小以及緯度測量奠定了理論基礎。元代天文學家郭守敬制作丁多種靈巧精密的天文測量儀器，并組織了全國規(guī)模的緯度測量工作。

　　航海和航空天文定位所用的傳統(tǒng)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。太爾各特法適用于測定緯度；常用雙星等高法并同時收錄無線電時號來測定經度；測定方位角則采用北極星時角法。也可采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，提供關于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。對于天文定位工作來說，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致的分析研究，從而制定盡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(wèi)星等新技術的出現，給實用天文學開拓了新的發(fā)展方向。目前，利用人造衛(wèi)星多普勒觀測確定地面點坐標，精度已超過經典的光學觀測。人造衛(wèi)星觀測與測站的垂線無關，可以直接提供地面點的地心坐標，這就為建立全球統(tǒng)一的坐標系統(tǒng)以及準確測定地球的大小和形狀創(chuàng)造了有利條件。但是要深入了解地球重力場和大地水準面的細節(jié)，仍然非依賴經典的大地測量不可。