為適應(yīng)天文地球動力學(xué)觀測研究的需要，近年，中國科學(xué)院國家天文臺有關(guān)專家開始進(jìn)行新型CCD天體測量望遠(yuǎn)鏡有關(guān)技術(shù)的研究和實驗。2009年底，山東科技大學(xué)測繪學(xué)院出資委托國家天文臺重大自然災(zāi)害的天文因素研究團(tuán)組研制一臺口徑20厘米的小型數(shù)字化天頂望遠(yuǎn)鏡。國家天文臺王紅旗等歷時一年多完成了望遠(yuǎn)鏡樣機(jī)（DZT-1）的研制，并攻克了這種新型天體測量望遠(yuǎn)鏡觀測圖像及數(shù)據(jù)的處理方法。進(jìn)行的試觀測表明DZT具有高精度、高效率、可移動、使用方便的特點，成為我國首次將CCD成功地用于天文經(jīng)緯度測量的望遠(yuǎn)鏡。也是自成功研制光電等高儀以后，我國又一次自行研制成功的經(jīng)典天體測量望遠(yuǎn)鏡，同時又適用于大地測量使用的儀器。
2013年項目組由田立麗牽頭撰寫的“我國的數(shù)字化天頂望遠(yuǎn)鏡樣機(jī)”，由王博博士牽頭撰寫的“數(shù)字化天頂望遠(yuǎn)鏡觀測圖像及數(shù)據(jù)處理”等兩篇論文，被《科學(xué)通報》及Chinese Science Bulletin 接收，一并被編輯部優(yōu)選為該刊物2014年59卷中文12期和英文17期的封面文章；同時編輯部還將論文的主要內(nèi)容分別推薦到Association of Asia Pacific Physical Societies、EurekAlert!新聞中心和科學(xué)網(wǎng)介紹該研究成果。
DZT參考了經(jīng)典照相天頂筒(PZT)的基本原理，是采用新器件、新技術(shù)設(shè)計研制出的新型數(shù)字化天頂望遠(yuǎn)鏡。與經(jīng)典PZT體積大（高約3米）、笨重（約1噸）、操作復(fù)雜，需要多名觀測人員且效率低（每晚僅觀測數(shù)十顆恒星）、圖像及數(shù)據(jù)歸算過程復(fù)雜的情況不同，DZT-1的高度不到1米，重量不到50公斤，且此類望遠(yuǎn)鏡容易操作，非專業(yè)人員也可使用；并可遠(yuǎn)距離遙控觀測，無需通過選星編制觀測綱要，每小時可自動觀測記錄數(shù)千個星次的圖像；研究得到的圖像數(shù)據(jù)處理方法及軟件，可實時自動處理每次曝光的數(shù)十顆恒星的圖像，獲得測量結(jié)果。試觀測結(jié)果表明DZT達(dá)到甚至優(yōu)于經(jīng)典天體測量儀器的測量精度，達(dá)到了國際同類儀器的水平。
利用DZT觀測天頂附近的恒星，可快速解算出測點的高精度天文經(jīng)緯度，資料具有多種用途：DZT與測量大地經(jīng)緯度的GPS或北斗接收機(jī)相配合可快速獲得高精度垂線偏差資料，大地測量界有關(guān)專家建議，如進(jìn)一步減小儀器整體結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)野外山地便攜工作，將填補(bǔ)大地測量界這方面儀器的空白。DZT可每晚高效率地在多個測點進(jìn)行流動測量，配合其它多種類型的對地觀測數(shù)據(jù)，可用于開展時變重力場及與地球動力學(xué)有關(guān)的研究工作，以及供有關(guān)部門使用；DZT低成本（價格不及國外同類儀器的1/3）的特點使之可批量制造用于在多地震地區(qū)組網(wǎng)觀測，獲得測點垂線變化的資料，用于開展天文時緯殘差與地震預(yù)測等有關(guān)研究工作；DZT也可用于地球自轉(zhuǎn)參數(shù)的測量，項目組目前正為有關(guān)單位研制測量需要的儀器。
在國家天文臺的支持下，項目組通過研究和試驗解決了研制體積更小、重量更輕（不超過15公斤）的便攜式高精度DZT的所有技術(shù)，便攜式DZT不僅更便于垂線偏差的野外特別是山區(qū)的流動測量（儀器為易于拆裝結(jié)構(gòu)，攜帶方便），而且還可適應(yīng)某些其他領(lǐng)域的應(yīng)用。
科學(xué)通報/Chin. Sci. Bull.封面
