课程大纲

课程大纲

天文地球动力学

课程编码:070402M04002H 英文名称:Astro-geodynamics 课时:80 学分:3.00 课程属性:专业核心课 主讲教师:陈俊平等

教学目的要求
天文地球动力学是用天文学手段(包括空间大地测量)测定和研究行星地球各种运动状态及其力学机制的一门学科,是天文学与大地测量学和地球物理学的交叉学科。本课程将
1) 聚焦于建立天文地球动力学基本概念体系、阐述学科的基础理论框架、描述学科的主要研究目标和实现这些目标的基本方法和技术手段、讨论学科的应用方向及研究意义;
2) 全面介绍各种空间大地测量技术(VLBI、SLR/LLR、GNSS、重力场测量、等)的最基本原理、技术方法、观测流程、数据处理与数据分析方法、以及相关的应用与科学研究成果;
3) 为学生以后进一步深入到相关的专业(天文地球动力学理论及其应用、上述各种空间大地测量资料分析及其应用等)学习打好基础。
将采取理论授课、师生互动、观测数据处理分析的上机实习等相互有机结合的方式,训练并促进学生的基本研究能力和实践能力的共同发展,扩展知识视野。对学生的考核将采用理论和实践相结合方式。
共计24次课,60学时,其中课堂授课12周(每周2次,每次2或3学时,期末安排考试)。

预修课程
高等数学、大学物理

大纲内容
第一章 总论 15学时
第1节 引言:课程介绍;学科发展历史及其在基本天文学和地球科学发展中的地位;学科的主要研究目标;基本方法和技术手段及各自的优缺点
第2节 基本概念1:天球参考系/架(CRF)的定义及各种CRF;地球参考系/架(TRF)的定义及各种TRF;地球自转参数
第3节 基本概念2:极移与岁差/章动的区分与表示;参考架转换和连接;各种时间系统的定义、实现及相互关系;相对论框架下的时空参考架及有关问题;
第4节 空间大地测量资料处理过程中的各种天文和地球物理因素及其模型(参考IERS规范)
第5节 IERS规范(2);学科的研究意义、应用、及相关研究的最新进展述评--以地球自转变化研究为例
第6节 地球自转变化研究(2)
第二章 VLBI技术 15学时
第1节 应用于天文地球动力学研究的VLBI基本原理、射电干涉测量方法基础
第2节 VLBI观测量的获得:(1)VLBI系统组成与工作原理(2)VLBI观测数据处理
第3节 VLBI观测量的获得:(2)VLBI观测数据处理(3)VLBI观测量精度评估方法
第4节 VLBI观测量模型:(1)理论时延模型与时延理论值计算(2)模型参数化
第5节 VLBI数据归算与解析软件、VLBI从观测组织到测量结果的工作流程
第6节 VLBI的技术发展历程及其主要贡献
第三章 SLR技术 15学时
第1节 SLR发展历史与测量原理介绍
第2节 SLR数据处理测量模型
第3节 SLR卫星运动学方程与动力学模型
第4节 SLR数据处理方法介绍
第5节 SLR应用介绍
第6节 SLR数据处理软件介绍
第四章 GNSS技术 15学时
第1节 北斗卫星导航系统基本原理介绍
第2节 卫星钟差测量与预报
第3节 精密定轨与广播星历处理
第4节 电离层修正模型
第5节 卫星导航星基增强技术
第6节 导航用户定位算法
第五章 重力场基础理论及应用 15学时
第1节 重力测量的基本概念、原理和方法
第2节 近现代重力测量发展历程及重力场相关基本概念
第3节 位理论基础以及地球重力场确定的基本理论
第4节 地球重力场的时变性及全球变化应用概述
第5节 卫星时变重力场模型数据处理
第6节 时变重力观测的地学应用实例分析
第六章 复习与考试 5学时
第1节 复习
第2节 考试

参考书
1、 天文地球动力学 叶叔华黄珹 36861.0 山东科学技术出版社

课程教师信息
黄乘利,http://people.ucas.ac.cn/~clhuang
王广利,http://people.ucas.ac.cn/~0004515
王小亚,https://baike.sogou.com/m/v68579702.htm
李进,http://sourcedb.shao.cas.cn/zw/zjrck/201604/t20160417_4585841.html
陈俊平,https://baike.baidu.com/item/%E9%99%88%E4%BF%8A%E5%B9%B3/22337763?fr=aladdin