實用天文學是指天體測量學的一一個分支。根據天文觀測資料推算地面經緯度、方位角和時刻等的學科。包括航海天文學、天文大地測量學、航空天文學等。現代實用天文學的主要研究課題是地麵點的天文定位問題,可為經濟建設提供有關的資料,並為地球物理學、地質學、地理學和製圖學提供必要的參考數據。
基本介紹
- 中文名：實用天文學
- 外文名：Practical Astronomy
- 類型：天體測量學
- 代表人物：郭守敬 夏堅白
簡介,大地天文學,天文導航,歷史,作用,相關學科,
簡介
實用天文學（practical astronomy）天體測量學的分支學科。主要內容是通過對天體的觀測確定時間、地麵點在地球上的坐標和地面目標的方位角，即用天文方法解決地麵點的定位。根據觀測目標和目的的不同分為：
大地天文學
這是天體測量學與大地天文學的邊緣學科，在測站（通常稱為天文點）使用天體測量儀器觀測天體以測定天文經度和緯度，也可測定測站至相鄰固定目標的方位角從而確定測站的子午線。
通過觀測天體測定航行中的船艦所在位置
通過觀測天體測定航行中的船艦所在位置天文導航
這是通過觀測天體來測定航行中的船艦或飛機所在位置的學科，也因航行特點及要求的不同而分為航海天文學和航空天文學。
實用天文學的成果可以直接為社會生產和人們生活服務，為經濟建設和有關學科如大地測量學、地球物理學、地質學、地理學和製圖學提供資料。例如，高精度的天文定位可用以建立局部或全球的參考坐標系。隨著技術的發展，出現了新的儀器和觀測手段，如人造衛星都卜勒跟蹤、人造衛星雷射測距、甚長基線干涉測量、全球定位系統等，導致觀測精度和頻度的大幅度提高。甚至帶來某些概念上的飛躍，如導致建立了三維全球參考系。
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展，航海和航空天文學已經逐步發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麵點的天文定位問題。它為經濟建設提供有關的資料，並為地球物理學、地質學、地理學和製圖學提供必要的參考數據。
歷史
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律並制定曆法，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，並由此推運算元午線的弧長。這項工作為後人研究地球的形狀、大小以及緯度測量奠定了理論基礎。元代天文學家郭守敬製作丁多種靈巧精密的天文測量儀器，並組織了全國規模的緯度測量工作。
航海和航空天文定位所用的傳統儀器是六分儀，精度很低。大地天文定位常用的儀器是高精度全能經緯儀。太爾各特法適用於測定緯度；常用雙星等高法並同時收錄無線電時號來測定經度；測定方位角則採用北極星時角法。也可採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麵點提供準確的天文坐標，而且可以和大地坐標相結合，提供關於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。對於天文定位工作來說，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緻的分析研究，從而制定儘可能合理的觀測綱要，以保證得到高精度的觀測結果。
唐代天文學家
唐代天文學家人造衛星等新技術的出現，給實用天文學開拓了新的發展方向。
作用
人造衛星等新技術的出現，給實用天文學開拓了新的發展方向。利用人造衛星都卜勒觀測確定地麵點坐標，精度已超過經典的光學觀測。人造衛星觀測與測站的垂線無關，可以直接提供地麵點的地心坐標，這就為建立全球統一的坐標系統以及準確測定地球的大小和形狀創造了有利條件。但是要深入了解地球重力場和大地水準面的細節，仍然非依賴經典的大地測量不可。
相關學科
天文學、光學天文學、射電天文學、紅外天文學、X射線天文學、恆星天文學、空間天文學、天體物理學、恆星物理學、太陽物理學、行星物理學、天體力學、天體動力學、宇宙學、宇宙化學、大爆炸宇宙學、天體測量學、實用天文學、天體演化學、天文史學、考古天文學。
