現代天文學中歲差和章動是如何測量的？

歲差（Precession，Wikipedia），更精確地講是春分點歲差，是由赤道平面和黃道平面的運動而引起的，分為赤道歲差和黃道歲差。

赤道歲差——由於太陽、月球以及行星對地球上赤道隆起部分的作用力矩而導致赤道平面的進動，或者說天極繞黃極在半徑為 的小圓上的順時針方向旋轉。（牛頓大神曾從幾何上對赤道歲差的形成機制進行過解釋）
黃道歲差——除了太陽和月球對地球的引力外，太陽系中的其他行星也會對地球和月球產生萬有引力，從而影響地月系質心繞日公轉的軌道平面，使黃道面產生變化，進而使春分點產生移動。

章動（Nutation，Wikipedia），如果由於日、月對地球隆起部分的萬有引力而產生的旋轉力矩是一個恆量的話，那麼地軸 將圍繞 軸在一個圓錐面上勻速旋轉，也就是說北天極將圍繞黃極在半徑為 黃赤交角的小圓上勻速的向西運動。但實際情況並非如此，因為月球和太陽相對於地球的位置在不斷的變化（太陽，月球與地球赤道面之間的夾角以及它們離地球的距離都會發生變化）。此外由於行星相對於地球的位置也在不斷變化，從而導致黃道面產生周期性的變化。這一切都將使北天極、春分點、黃赤交角等在總歲差的基礎上產生額外的周期性的微小擺動，這種周期性的微小擺動就叫章動[1]。

目前描述歲差章動的模型主要是IAU 2000/2006 precession-nutation模型[2]。

由上述可知，歲差章動是反映春分點、天極運動的量，因此要想對歲差章動進行測量，必須要讓歲差章動作為參數參與到觀測方程中，這樣才可能對其進行解算。這種參與過程就是地心地固坐標系（ECEF，Wikipedia）與地心天球坐標系（Celestial coordinate system，Wikipedia）的相互轉換。

在空間大地測量中，目前只有一種技術能夠同時連接地心地固坐標系與地心天球坐標系，即甚長基線干涉測量（Very-long-baseline interferometry，Wikipedia）。

The measurements of the earth"s rotation are under the form of time series of the so-called Earth Orientation Parameters (EOP). Universal time (UT1), polar motion and the celestial motion of the pole (precession/nutation) are determined by VLBI. The satellite-geodesy techniques, GPS, SLR and DORIS, determine polar motion and the rapid variations of universal time[3].

[1]李征航,魏二虎,王正濤,等.空間大地測量學[M].武漢:武漢大學出版社,2010.
[2]Gerard Petit, Brian Luzum. IERS Conventions (2010)[OL]. ? IERS Conventions (2010)
[3]Earth rotation