کتاب نجوم ژئودزی

محتوا کتاب شامل :

• پوشش کامل درس نجوم ژئودزی رشته مهندسی نقشه‌برداری
• معرفی کاتالوگ ستارگان و کاربردهای آن در نجوم ژئودزی
• تعیین مختصات نجومی بوسیله‌ی تصویربرداری زینتی از ستارگان

کتاب نجوم ژئودزی

کتاب نجوم ژئودزی 

نجوم ژئودزی علم تعیین موفعیت نقاط واقع بر سطح زمین به وسلیه مشاهدات نجومی می‌باشد. برقراری ارتباط بین سیستم‌های مختصات زمینی و ماهواره‌ای ایجاد شبکه‌های ژئودزی سه‌بعدی زمینی، مبحث سنجش زمان و کاربردهای گوناگون دیگر، اهمیت نجوم ژئودزی را دو چندان می‌کند. کتاب حاضر، مباحث مطرح نجوم ژئودزی را با پشتوانه منابع مطالعاتی مختلف به طور جامع پوشش داده است. همچنین فصل آخر کتاب به روش‌های نوین نجوم ژئودزی که با ورود دوربین‌های رقومی پیشترفته تصویربرداری از ستارگان و پردازش تصاویر فصلی جدید را در بکارگیری این علم گشوده پرداخته شده است.

مقدمه

برحسب تعریف morris در سال ۱۹۷۵ نجوم عبارت است از مطالعه علمی جهان ماورا زمین به ویژه مشاهدات، محاسبات و تفسیر و تعبیر وصفیات و ابعاد اجرام سماوی و پدیده‌هایی از این گونه.

نیاز به علم نجوم ژئودزی که دارای کاربردهای مختلفی هستند و در ذیل به برخی از آنها اشاره خواهیم نمود، ابعاد وسیعی یافته است.

۱- نجوم ژئودزی به کمک ژئودزی می‌آید تا آزیموت را جهت توجیه تعیین نماید و همچنین تعیین مختصات را انجام دهد.

۲- زوایا در یک فضای فیزیکی مشاهده می‌شود اما در روابط  استفاده در یک فضای ریاضی هستند، نجوم ژئودزی کمک می‌کند به تعیین مقدار تصحیحی که لازم است تا به زوایای مرجع فیزیکی داده شود تا آنها را به مرجع ریاضی تبدیل نماید.

۳- سیستم‌های مختصات سماوی مورد استفاده در نجوم ژئودزی ارتباط بین سیستم‌های مختصات زمینی و ماهواره‌ای را برقرار و بیان می‌کند.

۴- مطالعات جزر و مدی داشتن معلوماتی را در نجوم ژئودزی ایجاب می‌نماید.

۵- در مواجه با تکنولوژی‌های جدید در نقشه‌برداری در یک سیستم مختصات نجومی محلی از اصول اولیه است.

۶- در ایجاد شبکه‌های سه‌بعدی زمینی مختصات نجومی نقاط زمینی از اهمیت ویژه‌ای برخوردارند.

۷- نجوم ژئودزی در تعیین مبنا و توجیه شبکه‌های نقشه‌برداری‌های مستقل که دور از نقاط ژئودزی واقعند، مفید می‌باشند.

۸- با استفاده از کاتالوگ ستارگان که ناوبری اجسام پرنده بطور مثال تعیین وضعیت فضاپیماها، هواپیما تعیین مختصات نجومی به وسیله تصویربرداری زمینی از ستارگان کاربرد دارد می‌توان اشاره نمود.

محتوا کتاب نجوم ژئودزی شامل موارد زیر است

این کتاب در هفت فصل تهیه شده است.

 فصل اول

تعریف نجوم ژئودزی، کاربردهای نجوم ژئودزی، مروری بر سطح مبنا و شکل زمین، انواع سیستم‌های مختصات در ژئودزی و رابطه بین مختصات ژئودتیک و نجومی مورد مطالعه قرار گرفته است.

فصل دوم

تعاریف مهم در نجوم زئودزی، سیستم‌های مختصات سماوی، تبدیلات بین سیستم‌های مختصات سماوی و موقعیت‌های خاص ستارگان ارائه خواهد شد.

فصل سوم

سیستم‌های سنجش زمان به طور کامل و انواع سال‌ها و تاریخ‌های مورد استفاده در نجوم به بحث گذاشته شده است.

فصل چهارم

به مطالعه بخش دریافت و ثبت زمان پرداخته شده است.

فصل پنجم

ششم تعیین مختصات نجومی یک نقطه مورد قرار گرفته است.

فصل هقتم

به روش‌های نوین نجوم ژئودزی که ورود دوربین‌های پیشرفته تصویربرداری زیستی از ستارگان، دستگاه‌های ردیاب ستارگان و تکنیک‌های پردازش تصاویر فصلی جدید را کاربردهای این علم گشوده ، پرداخته شده است .

فهرست مطالب کتاب ژئودزی 

فصل اول: كلیات و مفاهیم :

۱ـ۱ـ تعریف نجوم ژئودزی
۱ـ۲ـ مقایسه روش‌های تعیین موقعیت نقاط در نقشه‌برداری
۱ـ۳ـ كاربردهای نجوم ژئودزی
۱ـ۴ـ مروری بر سطوح مبنا و شكل زمین
۱ـ۴ـ۱ـ شكل و ابعاد زمین
۱ـ۴ـ۲ـ ژئوئید (سطح مبنای ارتفاعی)
۱ـ۴ـ۳ـ بیضوی مرجع (سطح مبنای مسطحاتی)
۱ـ ۵ ـ سیستم‌های مختصات در ژئودزی
۱ـ۵ـ۱ـ سیستم‌های مختصات زمینی
۱ـ۵ـ۱ـ۱ـ سیستم مختصات نجومی محلی
۱ـ۵ـ۱ـ۲ـ سیستم مختصات ژئودتیك محلی
۱ـ۵ـ۱ـ۳ـ سیستم مختصات ژودسنتریك لحظه‌ای زمین
۱ـ۵ـ۱ـ۴ـ سیستم مختصات ژئوسنتریك لحظه‌ای زمین
۱ـ۵ـ۱ـ۵ـ سیستم مختصات ژئودتیكی
۱ـ۵ـ۲ـ سیستم‌های مختصات سماوی
۱ـ۵ـ۳ـ سیستم‌های مختصات مداری
۱ـ۶ـ رابطه‌ی بین مختصات ژئودتیك و نجومی

فصل دوم: سیستم‌های مختصات سماوی :

۲ـ۱ـ مقدمه
۲ـ۲ـ تعاریف مهم در نجوم ژئودزی
۲ـ۲ـ۱ـ كره سماوی
۲ـ۲ـ۲ـ مركز كره سماوی
۲ـ۲ـ۳ـ امتداد محور دورانی كره سماوی
۲ـ۲ـ۴ـ استوای سماوی
۲ـ۲ـ۵ ـ سمت‌الرأس و سمت‌القدم
۲ـ۲ـ۶ ‌ـ دایره‌ی ساعتی
۲ـ۲ـ۷ـ نصف‌النهار سماوی
۲ـ۲ـ ۸‌ ـ مدار سماوی
۲ـ۲ـ۹ـ افق سماوی
۲ـ۲ـ۱۰ـ صفحه‌ی قائم
۲ـ۲ـ۱۱ـ مثلث نجومی
۲ـ۲ـ۱۲ـ دایره‌ی اكلیپتیك
۲ـ۲ـ۱۳ـ نقطه‌ی اعتدال
۲ـ۲ـ۱۴ـ میل اكلیپتیك
۲ـ۲ـ۱۵ـ نقاط انقلاب
۲ـ۲ـ۱۶ـ تصحیحات
۲ـ۲ـ۱۶ـ۱ـ حركت مخصوص
۲ـ۲ـ۱۶ـ۲ـ پرسشن و نوتیشن
۲ـ۲ـ۱۶ـ۳ـ پارالاكس
۲ـ۲ـ۱۶ـ۴ـ ابریشن
۲ـ۲ـ۱۶ـ۵ـ انكسار
۲ـ۳ـ سیستم‌های مختصات سماوی
۲ـ۳ـ۱ـ سیستم افقی (H)2
۲ـ۳ـ۲ـ سیستم زاویه ساعتی (HA)
۲ـ۳ـ۳ـ سیستم بعدی (RA)
۲ـ۳ـ۴ـ سیستم اكلیپتیك (E)
۲ـ۴ـ تبدیلات بین سیستم‌های مختصات سماوی
۲ـ۴ـ۱ـ تبدیل سیستم‌های افقی و زاویه ساعتی به یكدیگر
۲ـ۴ـ۱ـ۱ـ مثلث كروی
۲ـ۴ـ۱ـ۲ـ ماتریس‌های دورانی
۲ـ۴ـ۲ـ تبدیل سیستم‌های زاویه ساعتی و بعدی به یكدیگر
۲ـ۴ـ۲ـ۱ـ مثلثات كروی
۲ـ۴ـ۲ـ۲ـ ماتریس دورانی
۲ـ۴ـ۳ـ تبدیل سیستم‌های بعدی و اكلیپتیك به یكدیگر
۲ـ۴ـ۳ـ۱ـ مثلثات كروی
۲ـ۴ـ۳ـ۲ـ ماتریس‌های دورانی
۲ـ۴ـ۴ـ خلاصه سیستم‌های مختصات
۲ـ۵ ـ موقعیت‌های خاص ستارگان
۲ـ۵ ‌ـ۱‌ـ طلوع و غروب ستارگان
۲ـ۵ـ۱ـ۱ـ میل
۲ـ۵ـ۱ـ۲ـ زاویه ساعتی
۲ـ۵ـ۱ـ۳ـ آزیموت
۲ـ۵ـ۲ـ عبور ستاره از نصف‌النهار محل (ترانزیت)
۲ـ۵ـ۳ـ برخورد ستاره با دایره قائم اولیه
۲ـ۵ـ۴ـ لحظه Elongation

فصل سوم: سیستم‌های سنجش زمان  

۳ـ۱ـ مقدمه
۳ـ۲ـ سیستم‌های سنجش زمان
۳ـ۲ـ۱ـ سیستم‌های نجومی و خورشیدی سنجش زمان
۳ـ۲ـ۱ـ۱ـ زمان نجومی ظاهری
۳ـ۲ـ۱ـ۲ـ زمان نجومی متوسط
۳ـ۲ـ۱ـ۳ـ زمان خورشیدی ظاهری
۳ـ۲ـ۱ـ۴ـ زمان خورشیدی متوسط
۳ـ۲ـ۱ـ۵ـ زمان جهانی
۳ـ۲ـ۱ـ۶ـ زمان افمرید
۳ـ۲ـ۲ـ زمان‌های اتمی
۳ـ۲ـ۲ـ۱ـ زمان اتمی بین‌المللی (TAI)
۳ـ۲ـ۲ـ۲ـ زمان جهانی هماهنگ
۳ـ۲ـ۲ـ۳ـ زمان GPS
۳ـ۲ـ۳ـ سیستم‌های زمانی دینامیك
۳ ـ۲ـ۳ـ۱ـ زمان دینامیك زمینی
۳ـ۲ـ۳ـ۲ـ زمان دینامیك بری سنتریك
۳ـ۲ـ۴ـ زمان‌های هماهنگ
۳ـ۲ـ۴ـ۱ـ زمان هماهنگ ژئوسنتریك
۳ـ۲ـ۴ـ۲ـ زمان هماهنگ بری سنتریك

فصل چهارم: پخش، دریافت و ثبت زمان 

فصل پنجم: تغییرات در مختصات سماوی

۵ـ۱ـ مقدمه
۲-۵-حركت مخصوص پرسشن و نوتیشن
۳-۵-ابریشن و پارالاكس سالانه
۴-۵-ابریشن روزانه، پارالاكس ژئوسنتریك و انكسار نجومی
۵-۵-حركت قطبی

فصل ششم: تعیین مختصات نجومی یك نقطه  

۱-۶-كلیات
۱-۱-۶-مقدمه‌ای بر تعیین
۲-۱-۶-مقدمه‌ای بر تعیین طول جغرافیایی نجومی
۲-۶-تعیین مختصات نجومی درجه ۲
۱-۲-۶- وسایل صحرایی
۲-۲-۶-لیست‌های مشاهدات
۱-۲-۲-۶-لیست عرض جغرافیایی
۲-۱-۲-۶-لیست مشاهدات مربوط به تعیین طول جغرافیایی نجومی
جدول پیش انتخابی
۳-۱-۶-مراحل انجام مشاهدات
— مشاهدات مربوط به تعیین عرض جغرافیایی نجومی
۴-۱-۶-محاسبات و

فصل هفتم: کاتالوگ ستارگان و کاربردهای آن 

۱-مقدمه
۲-کاتالوگ ستارگان
۲-۱- مفاهیم اولیه
۲-۲-انواع کاتالوگ‌های ستارگان
۲-۲-۱-کاتالوگ‌های عصر باستان
۲-۲-۲-کاتالوگ بایر
۲-۲-۳-کاتالوگ للاند
۲-۲-۴-کاتالوگ Sky 2000
۲-۲-۵-کاتالوگ هیپارکاس
۲-۲-۶-کاتالوگ SAO
۲-۲-۷-کاتالوگ‌های UCAC
۲-۲-۸-کاتالوگ UCAC1
۲-۲-۹-کاتالوگ UCAC2
۲-۲-۱۰-کاتالوگ UCAC2 bright star supplement
۲-۲-۱۱-کاتالوگ UCAC3
۲-۲-۱۲-کاتالوگ USNO
۲-۲-۱۳-کاتالوگ USNO A2. 0
۲-۲-۱۴-کاتالوگ USNO SA2. 0
۲-۲-۱۵-کاتالوگ USNO B1. 0
مجموعه داده NOMAD
کاتالوگ هیپارکاس
۳- ناوبری اجسام پرنده بوسیله‌ی ردیابی ستارگان
۳-۱-ردیاب‌های ستاره
۳-۲-شناسایی الگوهای ستارگان
۳-۳-الگوریتم شناسایی بدون بعد (Non-dimensional star identification
۳-۴-روش‌های جستجو
۳-۵-الگوریتم PMA (Pattern Matching algorithm)
۴-تعیین مختصات نجومی بوسیله‌ی تصویربرداری زنیتی از ستارگان