衛星大地測量

衛星大地測量

衛星大地測量是指利用人造地球衛星進行地麵點定位以及測定地球形狀、大小和地球重力場的工作。衛星大地測量始於1957年人造地球衛星的出現,並獲得迅速發展。

基本介紹

  • 中文名:衛星大地測量
  • 外文名:satellite geodesy
  • 起始時間:1957年
  • 內容:測定地面、水域、空間點的位置等
  • 優點:操作方便、觀測時間短等
  • 學科:測繪學
簡述,發展階段,方法,作用,

簡述

衛星大地測量是指套用觀測人造地球衛星的方法解決大地測量問題的測量技術。它是現代大地測量的重要組成部分,主要內容有:測定地面、水域、空間點的位置;測定地球形狀、大小和地球重力場;測定地麵點位置和地球重力場隨時間的變化。
衛星大地測量技術包括:全球定位系統衛星雷射測距衛星測高衛星重力梯度測量、雙向無線電衛星定位等。與傳統大地測量比較,其優點是:全球、全天候連續地實時定位;操作方便、觀測時間短;提供三維坐標,定位精度高;各測站問不需通視,節省建立覘標經費。
衛星大地測量技術根據觀測目標的不同可分為如下3種類型:衛星地面跟蹤觀測;衛星對地觀測;衛星對衛星觀測。

發展階段

衛星大地測量的進展可以分為如下的三個階段:
(1)第一階段:1958~1970年
此階段為衛星觀測的基本方法、計算和衛星軌道的開發研究階段。該階段以用攝影機進行光學照相測定方位為其特徵。其主要成果有:地球位的首項函係數的確定;發表了第一批地球模型——Smithsonian天文物理觀象台的標準地球模型(SAO SEⅠ至SAO SEⅢ),和NASA戈達德空間飛行中心的戈達德地球模型(GEM);通過用BC4攝影機對PAGEOS衛星的觀測資料,建立了一個純幾何的全球範圍衛星觀測網。
(2)第二階段:從1970~1980年
該階段屬於科學規劃的階段。研製了新的技術並取得進展,尤其是雷射測月衛星測高;子午衛星系統(TRANSIT)用於大地測量中的都卜勒定位;進一步完善了全球大地水準面和坐標的測定,得出改進的地球模型(例如:GEM 10、GRIM);觀測精度的提高使對地球動力學現象(地球自轉極移地殼運動)的測量成為可能;都卜勒測量用於全球範圍的大地測量控制網的建立和運行(例如EDOC、D6DOC和ADOS)。
(3)第三階段:1980年以後
為在大地測量、地球動力學測量中衛星技術實際套用階段。該階段尤其是在兩個方面特別顯著。第一個方面是:衛星方法越來越多地被測量界用來取代常規方法,該方面獲得的重要成果是NAVSTAR全球定位系統(GPS),這一成果開闢了測量與製圖全新的前景;第二方面是觀測精度提高,成果之一是監測地球極移和地球自轉的傳統天文技術幾乎完全被衛星方法取代,地殼運動測量計畫正在全球範圍內執行。

方法

衛星大地測量從原理上可分為幾何法和動力法。
將衛星作為高空目標,由幾個地面站同步觀測,即可按三維三角測量方法計算這些地麵點之間的相對位置。這種方法不涉及衛星的運動,稱為衛星大地測量幾何法。這種方法用於建立全球、區域、國家、重大工程的衛星大地網,求定測站點的大地坐標
如果把衛星作為運動的天體,並利用衛星離地球較近的特點,將它作為地球引力場的敏感器進行軌道攝動觀測,就可以推求地球形狀和地球重力場參數,同時還可以精確計算衛星軌道和確定地面觀測站的地心坐標。這種方法稱為衛星大地測量動力法。

作用

衛星大地測量是大地測量的新分支,就是利用衛星信息實現大地測量的目的。其作用分為如下幾方面:
①精確測定地麵點地心(質心)坐標系內的坐標,從而能夠將全球大地網聯成整體,建成全球統一的大地測量坐標系統。
②精確測量地球的大小和形狀、地球外部引力場、地極運動、大陸板塊間的相對運動以及大地水準面的形狀,為大地測量和其他科學技術服務。
③廣泛地套用於空中和海上導航,地質礦產勘探及軍事等方面。
衛星大地測量的成果對於全球、國家、區域及重大工程定位;監測包括全球板塊運動及大構造運動在內的地殼運動、獲取地震信息;監測地球自轉位置和轉速的變化、極地冰蓋變化;精密測定低軌道衛星的軌道;精化重力場模型及大地水準面;研究大氣和海洋的相互作用、海平面變化;研究測定電離層電子的濃度及變化;研究潮汐誘發地球、月亮、太陽和行星之間角動量交換等方面都產生了重要作用。

相關詞條

熱門詞條

聯絡我們