第一章 天文测量
第三节 建国后的天文测量
一、国家一、二等天文点布测 建国后，一、二等天文测量首先由军事部门开始实施，1949～1989年，中国人民解放军总参谋部测绘局（以下简称总参测绘局），在安徽境内按一等精度布测拉普拉斯天文方位角13个。这些点主要分布在一、二等三角锁网的起始边端点上，只有大横山一点，位于与一等起始边有直接边相连的一等三角点。一等中间天文点4个，分布在一等锁中部的三角点上；二等天文点7个，分布在1958年前布测的二等基本锁与二等补充网起算边的两端点上（芜湖区、麻城区）。二等天文点由总参测绘局及长江流域规划办公室（以下简称长办）分别于1954年及1958年完成。徐海、蚌埠两区的二等基本锁和补充网，按苏联（1939年）《大地测量法式》布设，只在二等基本锁交叉处的蒋坝二等基线网上布测二等天文点（位于江苏境内）。1962年，为改善二等补充网的精度，总参测绘局在位于安徽境内的二等三角点孟山等3处，按照国家《一等天文测量细则》要求，加测了天文点。界首区二等基线网扩大边上的天文点，1958年冬，由总参测绘局施测，因天寒潮湿，仪器水平轴生锈，影响精度；除太和基线网扩大边两端点测有拉普拉斯方位角外，其余各基线网只在扩大边的一个端点测有经纬度，未测方位角。1964年，总参测绘局又重新观测，取消槐店基线网上的天文点，以蒋店、肖庄代之。对其它二等三角网起始边的天文方位角，均进行了双向观测。1977年为满足全国天文大地网整体平差的需要，该局重测了蚌埠、合肥、望江三处一等基线网上的天文点（各锁段的中间天文点未重测）。此次重测与1954年相比，差值较大，详见表1－1－1。 蚌埠、合肥、望江基线网天文点 表1－1－11977年与1954年观测成果比较表  注：表内数以1977年成果减1954年成果。单位：秒 导致上述问题的原因，主要是由于观测精度、改正项目、天文常数、恒星坐标系统与时间系统的不同所造成。图370008A.jpg 安徽省一、二等天文点分布情况，详见图1－1－1。 图1－1－1建国后安徽省一、二等天文点分布图(注：图中所标比例尺系指原图比例，本书制图的比例已有所变动，下不另注) 一、二等天文点的布测工作，在1958年前，执行苏联（1942年）出版的《一、二、三、四等天文测量细则》及马扎耶夫编著的《等高观测手册》，1958年后，执行苏联1955年版《一、二、三、四等三角测量细则》中天文部分的有关规定。1977年重测一等天文点时，执行总局和总参测绘局合编的《一等天文测量细则》，1974年版《国家三角测量和精密导线测量规范》1977年版《天文经纬仪光电测时作业手册》。 1958年以后，国家规范中取消了二等天文点。对经度观测的精度要求，从Os．45提高到Os．30（纬度和方位角观测中误差限值不变，即纬度为±0．30秒，方位角±0．50秒）。 一等经度观测，1954年收听莫斯科、尹尔库斯克发布的科学式时号。1956年后，收录上海徐家汇天文台播发的BPV科学式时号。作业程序按收时——测时——收时观测纲要进行。表差的测定，1954年，当采用天文全能经纬仪时，主要按恒星中天法，1956年后，全部改用金格尔星对法。纬度测定采用太尔格特固定丝法，方位角测定采用北极星任意时角法。二等天文点观测分两种情况：1950年军委测绘局在“淮河中游湖泊区”进行航空测量时，为给外业控制提供起算数据，在当时缺少国家基本控制网的情况下，布测5个二等天文点，其中只有正阳关坝子头一点测有经纬度，余皆仅测天文方位角。经纬度观测两个星对，方位角观测15至39测回不等。这次简易天文测量，是建国后安徽省最早的天文测量；1954年以后的二等天文点观测方法基本与一等相同，只不过在测星数量与测回数方面比一等少些。建国后，安徽省一、二等天文点分布情况见表1－1－2。 建国后安徽省一、二等天文点分布情况表 表1—1—2（1954～1977年）  注：①中国人民解放军军事委员会作战部测绘局简称军委测绘局或军测。 ②mφmλmα为纬度，经度，方位角中误差，以秒为单位，少量mλ以s为单位。，，   注：①九里墩、新店埠、孟集、河口、4点只测了经纬度未测方位角。正阳关坝子头测了经纬度与方位角。 ②标有“※”号的天文点为二等天文点。 二、治淮委员会二、三等天文点布测 1950年底，军委测绘局为向淮河中游湖泊区三等三角锁提供起算数据，施测二等天文点1个（正阳关坝子头），天文方位角5个（见前表1－1－2）作业使用45度等高仪，耳目法记时，方位角观测采用北极星任意时角法，16测回，测定精度±0．26秒～±0．40秒。 1952～1953年，中科院地理研究所大地测量组受治淮委员会（以下简称淮委），委托先后在淮河流域测就25个天文点，其中，位于安徽境内的有二等2个，三等8个。淮干二锁东端的起始方位角，采用姜桥二等天文点的观测结果；濉河、安河、北淝河区小三角锁（三等）的起始坐标和方位角，采用黄台村二等天文点观测结果；其余8个三等天文点的点名是∶蒙城、临泉、亳县、霍山鸟鹳咀、霍邱叶集、嘉山管店、金寨肖家湾、六安。这些点是省境内淮河流域大面积三角干锁的主要方位控制。所测天文经纬度，因当时缺少重力测量资料，每点的垂线偏差值为未知数，推算时，坐标多有不合，平差计算时没有采用。 经纬度观测采用威特T3经纬仪上附60度棱境等高仪，纳丁恒时表，八灯收报机，收听日本JJY连续时号。濉河、豫皖平原及淮南丘陵区，分别采用停表、记时器和耳目法三种不同的记时法。JJY时号按秒点发送，由于发送误差和仪器误差较大，所以收时精度不高。 作业要求，经纬度采用双星等高法，每晚观测2～3个星组，每组16～20颗星，连测2～3夜。方位角采用北极星任意时角法，16测回。观测成果定位线淘汰标准为3．5秒～5.0秒。作业时，豫皖平原区正值冬季，为克服在低温条件下仪器受露水影响给作业造成的困难，方俊研制用电热丝发热，以提高棱镜及框架温度，阻止露水凝结，使工作得以进展。 1953年，为检验天文点的实际精度，中科院地理研究所的韩天芑等（注：韩天芑《1953年淮河经纬度测量工作报告》1955年“测量专刊”第一号。）①在商邱、亳县、蚌埠、长台关4处施测比较天文点，即利用民国时期商正系与淮干二锁的三角成果，分别推算诸点的经纬度，与天文观测结果比较，发现成果存在着明显的系统误差。其原因，除观测误差之外，还有不同时期所采用的椭球元素与坐标系统不同。马庄三角点是商正系与淮干二锁的交接点，新旧成果存在着较大的差值，该点以三角测量推算的新旧成果之差（淮干二锁成果减商正系成果）为：经度＋3．296秒，纬度－2．246秒。1953年天文测量与三角测量结果比较详见表1－1－3。 天文测量与三角测量结果比较表 表1－1－3（1953年）单位∶秒  附记 唐代黄道游仪复原和阜阳出土文物 唐开元十三年（725年），梁令瓒制成铜质黄道游仪，唐玄宗“亲为制铭，置于灵台以考星度”。该仪是在李淳风黄道浑天仪基础上改进而成，即在原来六合仪和四游仪之间加了三辰仪。三辰仪由黄、白、赤三环相交构成，其中，黄道环用以测日，白道环用以测月，赤道环用以测星，三辰仪可以绕极轴在六合仪里旋转，作为观测用的四游仪可以在三辰仪中旋转，这样就可以直接用来观测日、月、星辰在各自轨道上的视运动。梁令瓒的黄道游仪，在赤道与黄道环上每隔一度打一个洞，使黄道环可以沿赤道环移动，白道环可以沿黄道环移动”，僧一行称此为“动合天心，简而易从”。 “1990年底，中国科技大学自然科学史研究室，在1986年完成1／5黄道游仪模型的基础上，按原尺寸、原规模、原外表复原了黄道游仪，同时，该室按旧法和唐代的科技水平”进行了仿古观测，结果精度符合设想和历史记录。(注：李志超《关于黄道游仪及熙宁浑天仪的考证和复原》1987年《自然科学史研究》第六卷第期) 1977年，安徽省文物工作队在阜阳城郊罗庄，发掘了汉文帝十五年（公元前165年时的汝阴候墓，墓中发现了六壬木式盘，二十八宿圆盘和太乙九宫占盘3件古天文器件，六壬木式盘“形上园象天，下方法地，用之测转天纲加地之辰”（注：唐·司马贞《史记索隐》），是古代测天文、定时日、占吉卜凶的工具。太乙九宫占盘多用于迷信占卜，与天文、医学有密切关系；二十八宿园盘，在盘的环周刻有二十八宿名称及其距度（二十八宿星距间的赤经差），经查对，与《开元占经》《甘石星经》已经失传，但它的数据确保留在这个盘上。（注：《阜阳双古堆西汉汝阴候墓发掘简报》1978年第8期“文物”杂志）所载古距度数基本符合，” |
