地平坐标系.PPT

复习 国际地球参考系 地球的轴、极和极移 ITRS-TIRS变换 ITRS-GCRS变换 地球自转参数 观测站的坐标 复习 中间赤道上的参考系 TIRS-CIRS 变换 CIO变换（CIRS-GCRS） 用直角坐标表示变换矩阵 真/平赤道系、天球中间系和地球中间系 TIRS-CIRS 变换 CIO变换（CIRS-GCRS） 用直角坐标表示变换矩阵 用直角坐标表示变换矩阵 地球椭球体：动量矩和惯性矩 地球参考系（TRS） ：与地球固体表面固接，随着地球的周日运动在空间中一起旋转的空间参考系. 动量矩（角动量） 练习1：证明 惯性矩（惯量张量） 地球椭球体：形状轴 主转动惯量和惯量主轴 地球的动力学扁率 形状轴和形状极 地球椭球体非刚体地球的修正 国际地球参考系(ITRS) 根据1991年维也纳国际大地测量地球物理学联合会（IUGG）的No. 2决议定义。其主要要求为： 原点为包括海洋和大气的地球质量中心； 长度单位为米（SI，国际单位系统），时间单位为TCG； 初始指向为国际时间局（BIH）1984.0指向，十分接近格林尼治本初子午线； 指向随时间的演变满足考虑了全地球水平构造运动的无整体旋转条件（non-net-rotation condition）。 地球参考系由地球参考框架（TRF）实现。 TRF是一组在指定的附着于TRS的（笛卡尔，地球物理，测绘等）坐标系中具有精密确定的坐标的地面物理点。 地球的轴和极：基本关系 地球的形状轴，自转轴和角动量轴三轴共面，T、H、R三极点共线，且保持比例关系 本体锥底面内的几何关系，极移 T 地极（形状极） H 自转极（角动量极） 章动和极移 观测能准确测定地极 T 在 GCRS 中的位移，但不能准确测定地球自转极 H 在 GCRS 中的位移，适当选取中间极 N,区分章动和极移，只是一个怎样方便理论分析和数据处理的问题。 岁差章动模型预报章动（含岁差）和受迫极移，选定了岁差章动模型，也就确定了中间极 N 在 GCRS 中的位置. 极移量 极移量 xp和 yp 是 CIP 在ITRS 内的“极坐标”，亦即向量 e3 的第一和第二坐标，但第二坐标沿标架向量的负方向度量. 2001－2006年期间的 CIP 的轨迹 复习：空间直角坐标系的旋转极向量法 ITRS-TIRS 变换极移矩阵 ITRS-GCRS（地球参考系－天球参考系）变换 ERA 地球自转角ERA 地球自转角与UT1时间之间成线性关系,系数1.00273781191135448为世界时一日地球自转的周数。 地球自转参数 协调世界时化原子时UTC-TAI.history.txt 协调世界时化世界时，极移参数 测站子午面 练习：写出 地方时和UT1间的关系式； 地方恒星时LST和格林尼治恒星时GST间的关系式； 天体赤经、时角和地方恒星时间的关系式； CIO和春分点到测站子午面的转角； 由本初子午面（TIO） 到测站子午面的变换式。 观测站子午面上的几何关系 观测站子午面上的几何关系，天顶 观测站子午面上的几何关系：子午线椭圆 由观测站测地坐标计算地心坐标 练习2：过测站的法线与水准面相交于 求证： 练习3：证明 练习4：证明测站地心坐标 逆问题：由观测站地心坐标计算测地坐标 练习5：记 求证： 逆问题：由观测站地心坐标计算测地坐标 （测站）地平坐标系 预习 5.1，5.2，5.3，5.4，5.5节 准备习题课 准备《天体力学基础》教材 基本平面：大地水准面 基本方向：子午线切向，正南 第三轴： 左手系 时角坐标系 基本平面：中间赤道 基本方向：子午线切向，正南 第三轴： 左手系 练习：写出由时角坐标系到地平坐标系的变换式. 天体力学与天体测量基础 李广宇 * 讲课内容 基本平面：中间赤道面 基本方向： 春分点 真/平赤道系 CIO CIRS TIO TIRS 时角坐标系（左手系） J2000.0 时，CIRS和平赤道系与 ICRS 基本相合. CIRS TIRS ERA 练习：试写出 TIRS-真赤道系变换. GCRS CIRS 练习：试证明 ， 非刚体地球的动量矩 相对动量矩 蒂塞朗平均轴 形状轴和自转