如何测珠峰

如何测珠峰

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最近看到我国要开展新一轮的珠峰高程测量,作为一名测绘人,想借此机会,用我那不扎实的测量学理论,来和大家讨论一下珠峰究竟该怎么测。

水准测量

一说到测量,可能大家的第一反应就是尺。小时候我们测身高,是用皮尺或者卷尺来测,再高一些的东西,我们先用线比划出它有多长,再测量这根线。但是显然,这种测量方式具有局限性,当我们要测一栋房子的高度,我们不可能也找不到那么长的尺去测。

在测绘学中,我们把测高度(高差)也称为测水准。水准,顾名思义,就是水平面基准。水准测量又名“几何水准测量”,是用水准仪和水准尺测定地面上两点间高差的方法。在地面两点间安置水准仪,观测竖立在两点上的水准标尺,按尺上读数推算两点间的高差。通常由水准原点或任一已知高程点出发,沿选定的水准路线逐站测定各点的高程。也就是说,如果我们已知一个点的高程,我们就可以通过水准测量的方法,获得任意点的高程。

读到这,可能有小伙伴会有疑问了,那如果我们选取不同的起算点,测出来的高度岂不是不一样吗?答案是肯定的,为了避免这一问题,各国都会指定自己的水准原点,也就是海拔0米的地方,作为起算点。我国的水准原点在山东省青岛市观象山,是根据1952-1979年的青岛验潮观测值,组合了10个19年的验潮观测值,求得黄海海水的平均高度,从而求得的水准原点。

水准零点

有了水准原点,我们就可以从水准原点出发,一站一站的往外测,从而获得国内所有地方的高程。在测量珠峰之前,测量人员已经从青岛一站一站的测到了珠峰脚下的观测站,也就是西藏的定日县境内,并且在珠峰山脚下,设置了多个观测站,以减小误差。

怎么测珠峰

有了前文的介绍,大家大致明白了珠峰怎么测。有聪明的小伙伴就说了,那我们就从青岛开始,一站一站的测,一直测到珠峰顶就好了。额,如果你有这样的想法,我只想说,你太小看大自然的力量了。世界上最优秀的登山运动员,也没有十成的把握能保证每次都能成功登顶珠峰。登顶珠峰是一个庞大的工程,对人的体力、毅力甚至运气都有着极高的要求。因此,我们不能直接通过水准测量测得珠峰的高度。

尽管不能直接测,但是我们可以将这个问题,转化为我们熟悉的问题,那就是求直角三角形的高。

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我们只需要知道珠峰顶和我们山脚下的观测站的距离,以及珠峰顶与观测站的夹角,就可以通过三角函数求出我们的高了。因此,需要登山队员携带好觇标(可以理解为一个标志牌),抵达山顶后,将觇标放置在最高处,让山脚的测量人员,通过激光测距的方式,获得观测站和山顶的距离,并通过经纬仪,全站仪等仪器,测量观测站和山顶的夹角。

当然,这只是理论上的方法,实际测量中情况更加复杂。由于光在不同介质中传播,会出现折射的现象,而西藏地区的大气密度不均匀,因此测得的距离是不能直接使用的,还需要利用一些气象信息进行校正。

本次珠峰高程测量工作重点在以下五方面实现技术创新和突破:一是依托北斗卫星导航系统,开展测量工作;二是国产测绘仪器装备全面担纲本次测量任务;三是应用航空重力技术,提升测量精度;四是利用实景三维技术,直观展示珠峰自然资源状况;五是测绘队员登顶观测,获取可靠测量数据。

在本次测珠峰的任务中,我们也有一些新的测量手段,比如利用北斗卫星导航系统,测量员只需将接收机带到珠峰顶,便可直接获取珠峰的高度。一来也可以检验北斗卫星导航系统的精度,二来也可以为传统的三角测量提供修正,使得珠峰的测量更加精确。

最后,祝愿本次珠峰测量任务能够取得圆满成功!