如何給山峰測高

山峰的高度通常指海拔高，是以平均海水面為基準(zhǔn)，到山頂?shù)拇怪本嚯x。“橫看成嶺側(cè)成峰。遠(yuǎn)近高低各不同。”當(dāng)我們在不同位置觀望山峰時(shí)，對其高度會(huì)有不同的視覺感受。珠穆朗瑪峰的海拔高度為8848.86米，而當(dāng)我們站在青藏高原上眺望珠峰，就會(huì)覺得它的高度可能只有海拔高的一半左右。這是因?yàn)槲覀冋镜奈恢煤０尉秃芨撸曈X上感受到的是山的相對高度。另外，所處環(huán)境的地形地貌也會(huì)影響我們的視覺感受：站在一望無際的平地上仰望山峰，就會(huì)覺得山峰很高；在起伏不斷的山地上眺望山峰，就會(huì)覺得山峰沒有想象中那么高。

怎樣測量山峰的準(zhǔn)確高度呢？主要有三種辦法。

目前，山高測量中精度最高的屬水準(zhǔn)測量法。一般來說，從山腳下一個(gè)已知海拔高的點(diǎn)出發(fā)，利用水準(zhǔn)儀和兩把水準(zhǔn)尺測得相距不遠(yuǎn)兩點(diǎn)間的高差。由于水準(zhǔn)尺長度的限制和清晰讀數(shù)的要求，要一站一站地接續(xù)測量很多個(gè)高差，才能到達(dá)山頂。水準(zhǔn)測量精度高，誤差可控制在厘米級，甚至毫米級。但水準(zhǔn)測量進(jìn)度慢，即便是200米左右高度的山，沿上山路也需要測一天；如果碰到植被叢生沒有路的山，測量進(jìn)度就更加緩慢。因此，該方法只適合測量較低的山峰。

相比之下，三角高程測量法要簡單快捷得多。數(shù)年前，我們測量448.9米高的南京紫金山主峰，用的就是這個(gè)方法：在山腳下，利用安置在海拔高已知點(diǎn)上的全站儀，瞄準(zhǔn)安置在山頂?shù)睦忡R，可測得視線的高度角和距離，利用數(shù)學(xué)方法就能算出一個(gè)垂直高差。這個(gè)垂直高差加上已知點(diǎn)海拔高和全站儀高、再減去山頂棱鏡高，就得到了山的海拔高。如果要進(jìn)一步提高準(zhǔn)確度，還需要進(jìn)行地球曲率和大氣折光改正。由于引起大氣折光的視線路徑上空氣密度、溫度變化難以掌握，大氣折光很難準(zhǔn)確計(jì)算。導(dǎo)致山峰海拔高的測量誤差可達(dá)分米級，且山越高誤差越大。這個(gè)辦法雖然“多快好省”，但只適合測量精度要求不高的山峰。

利用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)測量山峰高度，工作更加簡便且測量精度高，正在快速成為山高測量的主流方法。2020年，我國科學(xué)家測量珠穆朗瑪峰時(shí)就采用了此種方法。目前，北斗衛(wèi)星測高誤差已可控制在5厘米之內(nèi)；隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，未來更可能達(dá)到毫米級精度，進(jìn)而有望全面替代水準(zhǔn)和三角高程山峰高度測量方法。

掌握山峰高度，對科學(xué)研究、災(zāi)害預(yù)防、工程建設(shè)有著重要作用。一方面，在山區(qū)的水利、道路、橋隧等工程建設(shè)中，準(zhǔn)確的山峰高度是工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工的重要地理數(shù)據(jù)。另一方面，對于山峰及周邊區(qū)域的高程監(jiān)測，可用于地震、泥石流等自然災(zāi)害的預(yù)報(bào)。此外，準(zhǔn)確了解山峰的高度，有利于科學(xué)家開展區(qū)域氣候氣象形成機(jī)理、生態(tài)環(huán)境演變規(guī)律研究，以及分析滄海桑田的變化趨勢、探索人類家園的未知奧秘。

（選自《人民日報(bào)》，有刪改）

美文賞析

《如何給山峰測高》一文邏輯清晰、內(nèi)容豐富，極具科普價(jià)值。文中運(yùn)用了作比較的說明方法，如在介紹水準(zhǔn)測量法和三角高程測量法時(shí)，將兩者的測量進(jìn)度、精度等方面進(jìn)行對比，突出各自特點(diǎn)及適用情況，讓讀者一目了然；還使用了舉例子的說明方法，如列舉測量南京紫金山主峰以及珠峰測量的事例，使抽象的測量方法變得具體可感。同時(shí)又通過列數(shù)字的方式，準(zhǔn)確呈現(xiàn)各測量方法的精度情況，增強(qiáng)了文章的科學(xué)性與說服力。