水準測量固體潮改正模型的探討

張新兵

摘要：結合現行水準測量規范的固體潮改正模型，按照天文學和力學原理，對固體潮改正模型進行了分析和驗證。相關計算公式進行了推理和考證，對于個別存疑的地方從原理上進行了分析，并在理論支持充分的前提下，補充完善了模型公式。

關鍵詞：水準測量;固體潮改正;格林尼治恒星時;地方恒星時

1 基本原理

地面點受到的引潮力中，月亮的影響最大，約占整個部分的三分之二，太陽的影響約占三分之一。由于距離和質量的關系，其它恒星和行星對地球的影響比月亮和太陽小的多，可忽略不計。日月引潮力影響地面點鉛垂線方向發生變化，進而使基于鉛垂線的相應地面觀測量受到影響，使水準觀測視線產生偏差，使標尺讀數產生變化，觀測高差產生誤差。

受引潮力影響，觀測視距不是真正的視距，實際視距為。為消除這種誤差，需要對精密水準測量成果進行引潮力改正。這種由日月引潮力引起的地球固體變化現象就是固體潮現象，其改正即為固體潮改正。固體潮改正與水準測量站點的緯度和觀測時間有關。

2 ?模型公式

結合水準測量規范提供的固體潮改正模型，作者進行了分析考證，依據方便、實用的原則，對相關參數進行了求證、補全。

2.1天文參數計算

固體潮改正與太陽、月亮位置有密切關系。按照天文學知識，可計算出月亮、太陽的視位置，進而計算其它相關衍生量。對精密水準測量來說，采用精確的天文歷表計算和天文引數計算的天體位置結果雖然不一致，但其差異和影響可以忽略不計。為了計算方便，本文采用天文引數（H、PS、S、P、N）進行計算，天文引數公式可在天文年歷中查取。

2.1.1儒略世紀數T計算

儒略世紀數T自2000年1月1日12時（儒略日JD=2451545.0）算起，采用文獻[1]中計算公式。

2.1.2月亮、太陽的真黃經λ、真黃緯β計算

月亮和太陽的真黃經、真黃緯計算參見文獻[3]。

2.1.3月心、日心到地心的平均距離與瞬時距離比c/r計算

對于月亮到地心、太陽到地心的平均距離與瞬時距離的比值計算，有的地方采用近似值1進行代替，在計算精度許可的情況下也是可以的。本文采用文獻[3]中提供公式計算。

3 ?結束語

（1）地球表面受固體潮的影響，隨時間發生變形，影響到各種地面測量數據的精確度。因此，利用固體潮理論在水準測量結果中加入固體潮改正，是需要考慮的。在條件具備的情況下，在水準測量、形變監測、高程基準研究等方面，均需要加入固體潮改正。

（2）通過分析計算可以看出，固體潮改正在南北方向體現比較明顯，東西方向相對較小。過去限于計算技術和手段的不足，忽略固體潮改正，是不得已而為之。在當前計算技術比較發達的情況下，固體潮改正計算完全可以實現，尤其是部分路段的改正數比較大，不可忽略。

（3）固體潮和天文章動項聯系緊密，具有一定的對應關系，固體潮中的全日潮波展開項和天文章動項可以一一對應起來。因此，我們也可以通過研究天文章動來確定相應固體潮的潮波，進而計算固體潮改正。

（作者單位：新疆新力測繪工程有限公司）