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出版者:气象出版社

作者:陈改英

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2001-01-01

价格:25.00元

装帧:

isbn号码:9787502931780

丛书系列:

图书标签:

• 测量学
• 测量
• 工程测量
• 大地测量
• GIS
• 遥感
• 地图学
• 地理信息系统
• 精密测量
• 误差分析

《星辰轨迹：天体测量学导论》 内容简介 《星辰轨迹：天体测量学导论》是一部全面而深入的著作，旨在为读者构建起理解宇宙尺度的坚实基础。本书摒弃了传统教科书的刻板说教，以一种引人入胜的方式，将深奥的天文观测原理与人类探索未知的壮阔史诗相结合，带领读者穿越时空，探寻恒星、行星乃至整个星系的精确位置与运动规律。 全书共分为六大部分，层层递进，结构严谨： 第一部分：测量的基石与历史回溯 本部分首先确立了精确测量的基本概念及其在自然科学中的核心地位。我们探讨了人类如何从最初的对天象的朴素观察，发展出系统化的观测方法。重点介绍了古希腊时期对地圆说的论证，以及伽利略望远镜革新对观测精度的颠覆性影响。我们将深入分析基准建立的重要性，讨论了历法系统的演变——从巴比伦的观测记录到格里高利历的完善，强调了时间与空间测量必须保持高度的协调性。这一部分不仅是历史回顾，更是为后续所有复杂计算奠定逻辑基础的哲学与数学预备。 第二部分：地球的几何形态与参考系统 理解我们在宇宙中的位置，首先必须精确描绘我们所站立的平台——地球。本书详细阐述了大地测量学的核心内容，包括地球的椭球模型（如WGS84），以及如何通过三角测量和天文定位来确定地球表面的精确坐标。我们详细剖析了大地水准面、参考椭球与重力场之间的复杂关系。随后，我们将视角转向天空，系统地介绍了天球坐标系的构建。从地平坐标系（受观测者位置影响）到赤道坐标系（最常用的恒星定位系统），再到黄道坐标系（用于太阳系天体）。每种坐标系的定义、转换公式及其在实际天文观测中的应用场景，都被详尽地展示和推导，确保读者能够熟练地在不同的空间框架间进行无缝切换。 第三部分：恒星的距离与视运动 确定星体的“在哪里”是天体测量的首要任务，而“多远”则是最富挑战性的难题之一。本书集中笔墨讲解了确定恒星距离的各种量天尺。从最直接、最可靠的三角视差法的原理、误差来源到现代空间任务（如盖亚卫星）如何将视差测量精度提升到微角秒级别，进行了深入的探讨。此外，本书还专门开辟章节讨论了恒星的自行（Proper Motion），即恒星在天球上的视运动。我们分析了运动的物理成因，并展示了如何利用多年间的观测数据，分离出恒星自身的真实运动与地球轨道运动带来的视差变化。对于光行差（Aberration）和周日运动（Diurnal Motion）等影响观测结果的因素，也进行了细致的数学建模和校正方法的介绍。 第四部分：观测仪器的原理与误差控制 天体测量的进步离不开观测技术的飞跃。本部分聚焦于精密仪器的设计、校准与使用。我们详细介绍了现代高精度天体望远镜（特别是全天巡天望远镜和高分辨率光谱仪）的光学系统、跟踪机制和数据采集流程。重点剖析了影响观测精度的主要误差来源，包括大气折射、仪器系统的系统误差（如轴向误差、像场畸变）以及随机噪声。读者将学习到如何通过精确的仪器标定（Calibration）过程，例如使用标准星表进行对点和归一化，将原始观测数据转化为具有物理意义的精确坐标。我们还探讨了遥感技术在空间天体测量中的新兴应用。 第五部分：太阳系动力学与精密定位 当我们将目光投向太阳系内部时，测量的对象从遥远的恒星转向了快速移动的行星、小行星和彗星。本部分着重于轨道确定的复杂性。我们阐述了开普勒定律的数学基础，以及如何利用多组位置观测数据，通过最小二乘法等统计工具，拟合出高精度的开普勒轨道参数。此外，本书详细分析了摄动理论的重要性，特别是行星间的引力相互作用对短周期天体轨道带来的微小偏离，以及现代JPL星历表等高精度星历的生成原理。对于近地小行星的监测与轨道预测，本书也提供了实用的计算框架。 第六部分：现代天体测量的前沿与未来 在本书的收官部分，我们将目光投向了天体测量学最尖端的研究领域。我们探讨了甚长基线干涉测量技术（VLBI），它是如何利用地球上不同地点的射电望远镜同步观测，实现对遥远类星体乃至银河系中心黑洞的亚微角秒级定位，从而精确定义了国际地球参考系（ITRF）。此外，本书还介绍了引力波天体测量学的概念，即如何利用引力波源（如双中子星并合）的定位来校验现有的时空模型。最后，我们展望了下一代空间任务将如何进一步刷新我们对宇宙的距离测量能力，以及天体测量学如何成为基础物理学检验（如广义相对论的精确验证）的关键工具。 《星辰轨迹》力求在严谨的数学推导和丰富的历史案例之间找到完美的平衡点，它不仅是专业学习的必备参考，也是所有对宇宙秩序与精确测量艺术怀有好奇心的读者的理想读物。读者在读完此书后，将不再仅仅“看见”星空，而是能够“读懂”星空背后的精确运行法则。

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我花了整整一个周末沉浸在这本书的理论框架之中，尤其被其中关于大地测量基准重建的章节深深吸引住了。作者对历史演进的梳理脉络清晰得令人拍案叫绝，从早期的经纬仪到现代的GNSS技术，他没有停留在简单的技术罗列，而是深入探讨了不同历史时期测量基准点之间如何相互校准、相互渗透，以及这种演变对全球地理信息系统（GIS）构建的深远影响。最让我感到震撼的是作者对于“时间”在测量学中的作用的阐述，他将相对论效应引入到高精度定位的误差模型中，这一点在很多基础读物中是鲜少提及的，它提醒我们，在追求极致精度的道路上，连宇宙的规律都必须纳入考量范围。我特别关注了其中关于区域形变监测的部分，书中详尽地介绍了InSAR技术在监测城市沉降和地质灾害中的应用案例，那些通过雷达干涉图谱还原出的地表微小位移，简直就像是地球在向我们低语，而这本书就是解读这些低语的“词典”。阅读过程中，我频繁地查阅附录中的专业术语表，发现即便如此，我仍需多次回溯上下文去消化那些复杂的数学模型，这表明本书的深度远超普通入门读物，它更像是一份面向专业人士的进阶参考指南，每一次重读都会有新的感悟，仿佛在攀登一座知识的高峰。

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这本书在探讨现代信息技术与传统测量学交叉融合的章节，展现出了极高的前瞻性和洞察力。作者对三维激光扫描技术的原理剖析深入浅出，特别是对点云数据的预处理和滤波算法的介绍，既有理论模型的推导，也有实际软件操作的逻辑框架描述，这使得我能迅速地将书本知识与我正在使用的软件界面联系起来。令人印象深刻的是，书中对“数字孪生”概念在城市基础设施管理中的应用前景进行了大胆而审慎的预测，详细阐述了如何将高精度空间数据无缝集成到动态仿真模型中去，以实现对桥梁、隧道等关键结构的实时健康监测。这种将传统“测”的静态精确性与现代“算”的动态模拟性相结合的思维方式，极大地拓宽了我对本学科未来走向的想象。虽然书中关于云计算和大数据处理的部分略显抽象，但我能感受到作者努力将这些高深莫测的概念“拉下神坛”，努力让读者理解它们如何服务于提升测绘成果的实用价值。这种跨学科的融合视角，是这本书区别于许多传统教材的核心魅力所在。

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这部著作的装帧设计确实令人眼前一亮，那种略带复古的硬壳封面，配上烫金的书名，初次捧在手中就给人一种沉甸甸的、值得细品的价值感。我特别喜欢它在内页排版上的用心，字体的选择既清晰易读，又透着一股严谨学者的风范，而且大量的图表和插图，比如那些精密的仪器剖视图和复杂的几何图形，印刷质量高得惊人，即便是最细微的刻度线也能清晰辨认。阅读过程中，作者的叙事节奏把握得极佳，不是那种干巴巴的教科书式灌输，而是像一位经验丰富的老师傅在娓娓道来，将那些原本枯燥的理论知识融入到一个个生动的工程案例背景中去，比如在讲述三角高程测量时，会穿插一小段关于古代水利工程的轶事，一下子就将读者的心绪拉回了那个实践的年代。虽然书中的内容涉及了大量的专业术语和数学推导，但作者总能找到恰当的比喻来打通理解的壁垒，比如将误差传播定律比作一张复杂的网，每一个结点的松动都会影响全局的精准度，这种巧妙的比喻极大地降低了初学者的畏惧感。总之，从实体感受和初步的阅读体验来看，这绝对是一本集知识性、艺术性和实践指导性于一身的上乘之作，光是放在书架上，就觉得自己的专业素养提升了一个档次。

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从一个工程实践者的角度来看，这本书的实用价值简直是无可估量，但这种实用性是建立在极其扎实的理论基础之上的。我最欣赏它在“野外作业规范”部分所体现出的那种近乎偏执的严谨态度。例如，在描述水准仪的安平与读数环节，作者不仅强调了三脚架的架设要点，还详细分析了不同气候条件下（如强风、高温）对仪器稳定性的具体影响，并给出了相应的现场补偿措施，这些细节都是课堂上难以传授的“行业经验”。书中配有的流程图清晰地展示了数据采集、现场校核到最终成果提交的全过程，每一个环节都明确标注了潜在的风险点和应对策略，极大地提高了工作效率，减少了返工的几率。更妙的是，作者似乎预料到了读者在实际操作中可能遇到的各种“突发状况”，比如在进行大比例尺测图时如何快速有效地进行碎步控制点的加密，以及在山区复杂地形中如何优化工作路线以节约时间成本。这本书与其说是一本教材，不如说是一本经过无数次野外锤炼后沉淀下来的“生存手册”，它教会我的不仅是如何操作仪器，更是如何像一个真正的测量工程师那样去思考和决策。

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这本书的语言风格充满了哲学思辨的味道，它不仅仅是在教授测量技术，更是在探讨人类认知世界的方式。作者反复强调，测量活动本身就是一种对不确定性的管理和对真理的逼近过程，而非绝对的复制。在讨论系统误差与随机误差的辨析时，他引入了贝叶斯统计的思想，将先验知识的重要性提升到了前所未有的高度，这使得原本冰冷的数字分析染上了一层人类判断和经验的色彩。我尤其钟情于书中对“精度”与“准确度”概念的辩证分析，作者用精妙的类比阐明了两者在不同应用场景下的优先级转换，比如在某些艺术品的三维复原中，相对位置的准确性可能远比绝对坐标的精度更为关键。阅读这些章节，感觉自己像是在进行一场关于“度量哲学”的深刻对话，它迫使我重新审视自己过去对于“精确”的理解，意识到任何测量成果都只是在特定约束条件下的最佳近似值。这种深层次的思考，让这本书超越了工具书的范畴，升华为一本启发智慧、提升思维深度的学术经典。

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