摘要 我们回顾了光学原子钟和频率传输的实验进展,并考虑了将这些技术用于大地测量的前景。今天,光学原子频率标准已经达到了 10 − 17 以下的相对频率误差,开辟了基础研究和应用研究的新领域。原子频率对引力势的依赖性使原子钟成为寻找爱因斯坦广义相对论预测偏差、测试现代统一理论和开发新型重力场传感器的理想候选者。在本综述中,我们介绍了光学原子钟的概念,并介绍了国际时钟开发和比较的现状。除了进一步提高当今最佳时钟的稳定性和准确性之外,我们还投入了大量精力来提高紧凑、便携设备的可靠性和技术准备度,以适应专业实验室以外的应用。相对频率不确定度为 10 − 18 ,预计光学频率标准的比较将与卫星和地面数据一起,以厘米级分辨率精确确定大地测量学中的基本高度参考系统。原子标准的长期稳定性将为大地测量以及对地球的建模和理解提供出色的长期高度参考。
Michael Bevis Chris Jekeli CK Shum 俄亥俄州杰出学者和大地测量学教授 大地测量学名誉教授 大地测量学教授 俄亥俄州立大学 俄亥俄州立大学 俄亥俄州立大学 Dave Zilkoski Richard Salman William Carter 美国国家地理空间研究所前所长 美国国家大地测量局前局长 美国国家大地测量局测绘办公室前研究主管 James Davis Thomas Herring Craig Glennie Lamont 研究教授 大地测量学教授 大地测量工程教授 哥伦比亚大学纽约市分校 麻省理工学院 休斯顿大学 David Sandwell Stephen Hilla 加州大学圣地亚哥分校 Yehuda Bock 大地测量学教授 美国国家大地测量局杰出研究大地测量学家和美国国家科学院前研究主管 Ken Hudnut Jeff Freymueller John Factor 大地测量学教授前地球物理学家 美国地质调查局前大地测量学家 密歇根州立大学 NGA 测绘办公室
卫星大地测量法在测地学、测量工程和相关学科中得到越来越广泛的应用。特别是,现代精确和实用的卫星定位和导航技术的发展已经进入了地球科学和工程的所有领域。新的和即将发射的卫星任务以及对地球在太空中自转的监测对精细结构重力场模型的需求也日益增长。多年来,我一直觉得确实需要一本涵盖整个主题的系统教科书,包括其基础和应用。我希望这本书至少能在一定程度上满足这一要求。这里介绍的材料部分基于汉诺威大学自 1973 年以来教授的课程和国外客座讲座。我希望这些材料可以用于其他大学的类似课程。本书主要面向大地测量学、测量工程、摄影测量、制图学和测绘信息学领域的高年级本科生和研究生。本书还旨在为对卫星大地测量方法和结果感兴趣并需要了解最新发展的专业人士提供信息来源。此外,本书还面向工程和地球科学相关领域的学生、教师、专业人士和科学家,如陆地和空间导航、水文学、土木工程、交通管制、GIS 技术、地理、地质、地球物理学和海洋学。为了实现这一目标,本书的性质介于教科书和手册之间。所需背景是本科数学和初等数理统计水平。由于该领域的快速和持续发展,有必要进行选择,并给予某些主题比其他主题更大的权重。本书特别重视基础知识和应用,尤其是使用人造卫星确定精确位置。本书还添加了全面的参考文献列表,以便进一步阅读,从而促进更深入和更高级的研究。本书第一版于 1993 年出版,是 1989 年以德文出版的《Satellitengeodäsie》一书的英文翻译和更新版。目前的版本经过了彻底的修订和显著的扩充。本书保留了第一版的基本结构,以促进教学的连续性;但是,删除了过时的材料并添加了新材料。所有章节都已更新,有些章节已重写。总体状态为 2002 年秋季,但已包含截至 2003 年 3 月的一些最新技术发展。扩展和更新主要涉及参考坐标系和参考框架[2.2]、信号传播[2.3]、CCD 技术的方向[5.2]、全球定位系统 (GPS) 和 GNSS [7]、卫星激光测距[8]、卫星
卫星大地测量法在测地学、测量工程和相关学科中得到越来越广泛的应用。特别是,现代精确和实用的卫星定位和导航技术的发展已经进入了地球科学和工程的所有领域。新的和即将发射的卫星任务以及对地球在太空中自转的监测对精细结构重力场模型的需求也日益增长。多年来,我一直觉得确实需要一本涵盖整个主题的系统教科书,包括其基础和应用。我希望这本书至少能在一定程度上满足这一要求。这里介绍的材料部分基于汉诺威大学自 1973 年以来教授的课程和国外客座讲座。我希望这些材料可以用于其他大学的类似课程。本书主要针对大地测量学、测量工程、摄影测量、制图学和测绘学等专业的高年级本科生和研究生。本书还旨在为对卫星大地测量方法和结果感兴趣并需要了解最新发展的专业人士提供信息来源。此外,本书还面向工程和地球科学相关领域的学生、教师、专业人士和科学家,例如陆地和空间导航、h
韩国区域重力大地水准面模型是利用重力测量、全球重力势能模型和高分辨率数字地形模型等异构数据开发的。高精度重力大地水准面模型是支持构建高效且成本较低的 GPS 高度系统的基础,它需要许多重力观测数据,这些观测数据由多种传感器或平台获取。特别是航空重力测量在过去三十年中被广泛用于测量地球重力场,以及传统的地球物理表面测量。因此,有必要了解每次重力测量的特征,例如测量表面和所涉及的地形,并将它们集成到引用同一重力场的统一重力数据库中。本论文阐述了将韩国两种可用重力数据(一种是在地球表面获得的陆地数据,另一种是在高空测量的航空数据)结合起来的方法,并展示了基于这些数据的大地水准面模型的可达到的精度。发现由于地面重力数据与航空重力数据性质不同,二者之间存在一定的偏差,而布格回归确定的地形影响可以明显减小这种偏差,因此应将地面重力数据合并为一个统一的数据库。
Markku Poutanen 1 ∙ Szabolcs Rózsa 2 国际大地测量协会 (IAG) 在每次 IUGG/IAG 大会后定期发布《大地测量学家手册》。目的是向广大大地测量界介绍当前的 IAG 结构及其规范,并介绍即将到来的立法期协会各组成部分的职权范围和官员。其中详细描述了科学计划和计划中的活动。2020 年手册的第一部分介绍了 IAG 的历史发展和现行规定(2019 年 IUGG/IAG 大会期间审查的章程、细则和规则)。第二部分总结了 2019 年 7 月在加拿大蒙特利尔举行的第 27 届 IUGG 大会期间举行的 IAG 大会的成果。主席致辞中概述了 2015 年至 2019 年最重要的 IAG 成果。发表在蒙特利尔获得 IAG 最高奖项(勒瓦卢瓦奖章、盖伊·邦福德奖和青年作家奖)的科学家的引文。本部分最后是秘书长、IAG 理事会和执行委员会会议的报告以及 IUGG 和 IAG 决议。
因此,大地测量工作的准确性问题至关重要,它决定了建筑物和结构的质量和可靠性。在评估测量的可靠性和正确性时,最重要的是根据项目的既定技术要求,选择适合大地测量工作仪器的完美方法。由于科技进步,随着建筑技术水平的提高,工程大地测量工作的方法和设备的生产也得到了改进。如果直到20世纪60年代大地测量仪器的发展还走的是传统技术改进的道路,那么最近30-40年代微电子技术的发展则开启了大地测量工作工具和方法的新时代。
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