本书用三维空间中的矢量表达方式，探讨历史上的和现代的各类不同的天体测量理论、方法和技术问的共性与差异，归纳成具有普遍性的理论框架。在此基础上剖析具体的天体测量方法和技术，总结出面对天体测量问题时的思考方法。本书是作为天体测量和天体力学分支学科研究生的专业基础教材而撰写的，对本学科以及测绘、航天、地球科学等相关领域的科研、教学人员，也可作为参考。
本书中也提出一些有待讨论和思考的问题，并不局限于已成定论的内容，希望有助于启发学生的自主创新思维。
本书的内容框架分成两大部分：①天体几何特征的描述；②天体几何特征的测量。前者是对天体的坐标位置和坐标速度的描述，以及天体发出的信号在到达观测仪器之前的行为的描述。后者是对天体几何特征的测量方法的描述以及对信号进入仪器之后行为的应对措施。
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