水准测量固体潮改正模型的探讨

张新兵

摘要：结合现行水准测量规范的固体潮改正模型，按照天文学和力学原理，对固体潮改正模型进行了分析和验证。相關计算公式进行了推理和考证，对于个别存疑的地方从原理上进行了分析，并在理论支持充分的前提下，补充完善了模型公式。

关键词：水准测量;固体潮改正;格林尼治恒星时;地方恒星时

1 基本原理

地面点受到的引潮力中，月亮的影响最大，约占整个部分的三分之二，太阳的影响约占三分之一。由于距离和质量的关系，其它恒星和行星对地球的影响比月亮和太阳小的多，可忽略不计。日月引潮力影响地面点铅垂线方向发生变化，进而使基于铅垂线的相应地面观测量受到影响，使水准观测视线产生偏差，使标尺读数产生变化，观测高差产生误差。

受引潮力影响，观测视距不是真正的视距，实际视距为。为消除这种误差，需要对精密水准测量成果进行引潮力改正。这种由日月引潮力引起的地球固体变化现象就是固体潮现象，其改正即为固体潮改正。固体潮改正与水准测量站点的纬度和观测时间有关。

2  模型公式

结合水准测量规范提供的固体潮改正模型，作者进行了分析考证，依据方便、实用的原则，对相关参数进行了求证、补全。

2.1天文参数计算

固体潮改正与太阳、月亮位置有密切关系。按照天文学知识，可计算出月亮、太阳的视位置，进而计算其它相关衍生量。对精密水准测量来说，采用精确的天文历表计算和天文引数计算的天体位置结果虽然不一致，但其差异和影响可以忽略不计。为了计算方便，本文采用天文引数（H、PS、S、P、N）进行计算，天文引数公式可在天文年历中查取。

2.1.1儒略世纪数T计算

儒略世纪数T自2000年1月1日12时（儒略日JD=2451545.0）算起，采用文献[1]中计算公式。

2.1.2月亮、太阳的真黄经λ、真黄纬β计算

月亮和太阳的真黄经、真黄纬计算参见文献[3]。

2.1.3月心、日心到地心的平均距离与瞬时距离比c/r计算

对于月亮到地心、太阳到地心的平均距离与瞬时距离的比值计算，有的地方采用近似值1进行代替，在计算精度许可的情况下也是可以的。本文采用文献[3]中提供公式计算。

3  结束语

（1）地球表面受固体潮的影响，随时间发生变形，影响到各种地面测量数据的精确度。因此，利用固体潮理论在水准测量结果中加入固体潮改正，是需要考虑的。在条件具备的情况下，在水准测量、形变监测、高程基准研究等方面，均需要加入固体潮改正。

（2）通过分析计算可以看出，固体潮改正在南北方向体现比较明显，东西方向相对较小。过去限于计算技术和手段的不足，忽略固体潮改正，是不得已而为之。在当前计算技术比较发达的情况下，固体潮改正计算完全可以实现，尤其是部分路段的改正数比较大，不可忽略。

（3）固体潮和天文章动项联系紧密，具有一定的对应关系，固体潮中的全日潮波展开项和天文章动项可以一一对应起来。因此，我们也可以通过研究天文章动来确定相应固体潮的潮波，进而计算固体潮改正。

（作者单位：新疆新力测绘工程有限公司）