為什麼測量珠峰是人力測繪?衛星測繪不了嗎?

為什麼測量珠峰是人力測繪?衛星測繪不了嗎?科海一葉扁舟2020-05-16 07:00:05

測量珠穆朗瑪峰的高度需要人工測量一是因為測量精度要在釐米級,遙感衛星測量高程精度只有2米級,二是因為珠穆朗瑪峰頂部有積雪,測量高度須測峰頂基岩的高度。

關於珠穆朗瑪峰的高程測量,2020珠峰高程測量技術協調組組長、中國測繪科學研究院研究員黨亞民在接受媒體採訪時表示,在制定珠穆朗瑪峰高程測量的技術方案時,對多種不需要人工登山的方案也進行了論證,比如直升機送人登頂、太空梭測量等方案都因技術原因被否決了。

最終2020年珠穆朗瑪峰的高程測量的技術方案是測繪隊與登山隊一起登山,綜合運用全球導航衛星系統衛星測量、精密水準測量、光電測距、雪深雷達測量、重力測量、天文測量、衛星遙感、似大地水準面精化等多種測繪技術來精確測出珠穆朗瑪峰的高度。

全球導航衛星系統衛星測量

需要測繪隊登至珠穆朗瑪峰頂部後,找到雪層下的基岩,安裝導航衛星接收器。與以往依靠GPS不同的是這次測量同時參考全球四大導航系統(我國北斗、美國GPS、俄羅斯GLONASS、歐盟Galileo),並且這次測量以北斗導航系統的資料為主。

為什麼測量珠峰是人力測繪?衛星測繪不了嗎?

安裝導航衛星接收器就可以建立珠穆朗瑪峰在地球數字化模型中的三維座標,透過計算即可得到珠穆朗瑪峰高度的資料。

精密水準測量和光電測距

水準測量法是目前工程中最常用的測繪方法。珠穆朗瑪峰高程的測量理論上從最初的基準點青島海拔基本面開始,每35米設立標杆,用水準測量儀計算標杆尺度的變化,在水平視線內測標尺之間的高差,然後將高差累加,直到珠穆朗瑪峰。

為什麼測量珠峰是人力測繪?衛星測繪不了嗎?

實際上不用如此麻煩,1997年就測出了拉孜縣的海拔,2005年測繪出了珠穆朗瑪峰5600米處測繪站的海拔。這次測量可能是測量隊員峰頂後放置覘標,從觀測站觀測覘標,利用三角函式計算珠穆朗瑪峰的高度。

為什麼測量珠峰是人力測繪?衛星測繪不了嗎?

光電測距應該是輔助水準測量,利用光電測距儀測出珠穆朗瑪峰頂與山腰觀測站的直線距離,相當於在三角函式運算中知道了一條斜邊長,使運算更簡便準確。

雪深雷達測量

測量隊峰頂後在珠穆朗瑪峰的峰頂設定雪深雷達,以後珠穆朗瑪峰頂的積雪深度會實時監測傳輸給地面觀測站。這些監測資料就可以為以後無人機或航天測繪,或者精度提高之後的遙感衛星測繪消除因積雪厚度變化帶來的誤差。

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重力測量

根據萬有力公式 F=(GMm)/r^2 ,我們知道海拔越高,r越大,理論上物體所受引力越小。所以物體在地面與高山重力測量會表現出差異,根據相對差值,我們可以計算出高度。

為什麼測量珠峰是人力測繪?衛星測繪不了嗎?

圖為1965年,我國科考隊在珠穆朗瑪峰6500米處進行重力測量

2005年珠穆朗瑪峰高程測量時,重力測量實驗最高在珠穆朗瑪峰海拔7790米處進行。這次的2020年珠穆朗瑪峰高程測量計劃在安全允許的條件下在峰頂進行重力測量實驗。

以上測量手段所得資料與未詳細提到的天文測量、似大地水準面精化等確定的資料進行對比校正,預計會在測繪隊成功登頂的2~3個月後公佈此次珠穆朗瑪峰高程測繪的資料。

綜上所述,要想精確測定珠穆朗瑪峰的高度,以目前的科技水平,人力登山是非常有必要的,衛星遙感測繪高度精度太低。當然人力登山測繪也是藉助先進的現代儀器,並不代表技術原始落後。

為什麼測量珠峰是人力測繪?衛星測繪不了嗎?證偽書記2020-12-26 18:48:49

它測量的是從峰頂到大地的高度,是以地球橢圓球體算的身高,而不是以我國的海平面基準線為基準線,要知道,全球各國的海平面基準線並不相同,我國的海平面水準零點位置在青島地區,這意味著珠穆朗瑪峰的高度是從青島地區的水準零點作為起點,山頂高度作為終點來計算。

其次,衛星遙感測量無法減去冰雪的高度,而人工測量則有效避免了冰雪因素,另外,衛星遙感測量的精度在高程方向是1-2米,而人工測量的精確度可以達到釐米級,測繪結果更為科學、嚴謹、有說服力!

此外,珠峰峰頂氣流不穩定,大風多,氣溫又低,再猛的漢子站那上面都得凍得嗷嗷的,更何況是脆弱的測量型無人機呢?

怕是還沒起飛就墜落了,那看起來堅強一點的飛機呢?

它倒是不會墜落,但它的螺旋槳引起的風極有可能引起冰雪的崩塌,就跟冰雪奇緣艾莎公主的大招一樣,面對極寒風暴吧朋友們!

為什麼測量珠峰是人力測繪?衛星測繪不了嗎?

既然如此,那該怎麼測呢?

首先我們要知道,珠峰高程即珠峰海拔高,作為世界第一高峰,珠峰仍在不斷地長高, 只需要板塊運動就行了,果然是大自然的寵兒 真是令人羨慕!

於是受地球板塊運動和地震等因素的影響,珠峰地區的環境持續發生變化,這也是為什麼要不斷測量珠峰高程的原因。

對測繪科技工作者而言,珠穆朗瑪峰有“雪面大地高”“雪面正常高”,“雪面海拔高”“岩石面海拔高”四個高程,珠峰高程資料處理即圍繞這四個高程進行精確計算。

地球表面地形起伏巨大,科學家們假設靜止的海水面向大陸延伸,把地球包裹起來形成“大地水準面”,珠峰海拔高就是指峰頂到大地水準面的距離,然而,大地水準面無法直接測量,需要珠峰地區現實性強、解析度高、資料龐大的,水準資料、重力資料、地形資料和衛星定位資料綜合計算得到。

為什麼測量珠峰是人力測繪?衛星測繪不了嗎?

此次的水準測量就是從日喀則的國家一級水準點出發的,以這個點為起點,向珠峰腳下布測了數條水準線路,並且首次將我國國家高程基準傳遞至中國和尼泊爾邊界。

此外還有個值得驕傲的點就是,這次測量是人類首次實現了實測珠峰峰頂的重力值,還採用航空重力測量,連片測量了人類無法涉足區域的重力值。

要不怎麼說每次珠峰測量都是國家最高科技水平的體現呢?

不容置疑的就是,與2005年相比,此次珠峰高程測量的科學性、可靠性、創新性都有了明顯提高!

既然是如此大規模的一次測量,那麼資料就可想而知的龐大了!

為什麼測量珠峰是人力測繪?衛星測繪不了嗎?

這次收集了

100多萬平方公里最新地形資料,總量達到了1.44億條

,這是個什麼概念呢?

光是面積就相當於5個陝西省

根據公開資料顯示,2020年5月27日11時,測量登山隊員在珠峰峰頂架起紅色覘標,同時 珠峰腳下6個交會點的測量隊員,實測了交會點到峰頂覘標點的斜邊距離及垂直角度,由此可以計算出峰頂覘標點相對交會點的高度差。

此時,加上已知交會點的大地高就得到珠峰雪面大地高

這個時候,我國小驕傲北斗衛星也沒閒著,峰頂GNSS接收器接收以北斗衛星為主的各衛星導航系統資料,再用專業資料處理軟體算出峰頂平面位置和大地高,將這一成果與前面說到的傳統交會測量取得的成果進行校驗與融合,再把這資料匯交到自然資源部大地測量資料處理中心,就有近50名專業技術人員經過一系列嚴密計算,獲得精準的峰頂雪面大地高,從而建立起珠峰地區1萬平方公里的大地水準面模型,這就得到了基於我國國家高程基準的珠峰峰頂雪面海拔高。

為什麼測量珠峰是人力測繪?衛星測繪不了嗎?

根據中尼聯合宣告,既然是開展科研合作,當然會將成果與尼泊爾方面資料聯合處理和協商,這樣就會最終得到,基於全球高程基準的珠峰峰頂雪面海拔高,即

8848.86米

為什麼測量珠峰是人力測繪?衛星測繪不了嗎?落寞的木頭2020-05-15 22:44:00

珠峰高程測量已實現了由傳統大地測量技術到綜合現代大地測量技術的轉變。專業測繪人員登頂,有助於GNSS (全球衛星導航系統)等多種測量技術更準確地獲得資料。

■覘標必須由人帶上峰頂,有了它,在山腳下佈設的觀測點,就能更精確地照準峰頂的測量目標,從而測得精確的角度和距離。

■GNSS接收機、雪深雷達、氣象測量和覘標等儀器都需要人攜帶至頂峰。

■ 珠峰峰頂氣流不穩定、多大風、氣溫低,測量型無人機目前尚無法在峰頂飛行,也尚無機器人頂峰作業經歷。

為什麼測量珠峰是人力測繪?衛星測繪不了嗎?實是修心2020-05-16 11:18:36

沒有衛星測量技術以前,只能是人力測量。現在衛星測量完全可以進行,但是衛星測量的精度可能沒有人力測量的精度高。衛星測量也必須要人力參與,必須在珠穆朗瑪峰最高點安裝一個衛星訊號接收測量和測量結果發射裝置,還需要有一個風能和太陽能發電存電裝置,供測量裝置電能需要,這樣衛星測量就可以在任何時間進行測量,比純人力測量要省力。

為什麼測量珠峰是人力測繪?衛星測繪不了嗎?向心力9952020-05-26 06:56:53

GPS與北斗測量的是大地高,也就是相對於標準橢球面的高度(也就是幾何高),不是相對於水準面的高度,珠峰測量是從黃海高程引過去的水準點相對測量,需要依靠人工去完成,測得的是水準高程,這也是物理上克服重力做功的高度,因而更有現實意義與價值。