【科普】学习强国科技名词 | 大地测量学
【科普】学习强国科技名词 | 大地测量学
大地测量学是一门研究地球形状、大小及其重力场的科学，它不仅关乎我们对地球本身的认知，还与现代导航、地图制作乃至空间探索息息相关。从古代的大地测量到现代的空间技术应用，这门学科经历了怎样的发展历程？又有哪些重要的分支和应用领域？本文将带你一探究竟。
大地测量学：定义与学科分类
大地测量学（Geodesy） 是一门研究和确定地球的形状及大小、重力场、整体与局部运动和地表面及近地空间点的几何位置及其变化的科学与技术。作为地球科学的一个分支，它不仅是测绘科学技术的基础，还广泛应用于国民经济建设、社会发展、国家安全以及地球科学和空间科学研究等领域。
图片来源：视觉中国
学科分支与研究方法
大地测量学主要分为三个基本分支：
几何大地测量学（天文大地测量学）：使用几何观测量，通过三角测量等方法建立水平控制网，提供地面点的水平位置；通过水准测量方法，获得几何量高差，建立高程控制网提供点的高程。
物理大地测量学（理论大地测量学）：利用地球的重力等物理观测量，通过地球重力场的理论和方法推求大地水准面相对于地球椭球的距离、地球椭球的扁率等。
空间大地测量学（卫星大地测量学）：运用人造卫星观测量进行空间定位，提供地面点在地心坐标系中的三维坐标。
大地测量学的发展历程
大地测量学的发展大致可以分为四个阶段：
地球圆球阶段：从远古直至17世纪末，人们普遍认为地球是一个完美的圆球。
地球椭球阶段：从17世纪末至19世纪下半叶，随着科学的进步，人们开始认识到地球是一个两极略扁的椭球体。
大地水准面阶段：从19世纪下半叶至20世纪40年代，人们对地球形状的认识进一步深化，认识到地球是由大地水准面包围的大地体。
现代大地测量新时期：从20世纪40年代至今，随着空间技术、计算机技术和信息技术的飞速发展，大地测量学进入了一个全新的发展阶段。这一时期，全球导航卫星系统（GNSS）、激光测卫（SLR）、甚长基线干涉测量（VLBI）、惯性测量系统（INS）等空间大地测量技术相继出现，极大地推动了学科的发展。
现代大地测量学的特点与应用
现代大地测量学具有以下显著特点：
- 长距离、大范围、高精度：能够实现全球范围内的高精度测量
- 实时快速：数据处理和信息获取速度大幅提升
- 时间维：能够监测地球表面和重力场随时间的变化
- 地心坐标：采用地心坐标系进行定位
- 多学科交叉融合：与地球科学、空间科学、军事科学等多学科交叉融合
这些特点使得现代大地测量学成为推动地球科学、空间科学和军事科学发展的重要前沿科学之一，其研究范围也从地球表面扩展到了整个地球外空间。
本文原文来自学习强国