珠峰新高程,到底是怎么测出来的
                2020-12-15 10:31:26    智力课堂

                1.jpg

                  2020年12月8日,国家主席习近平同尼泊尔总统班达里互致信函,共同宣布珠穆朗玛峰最新高程——8848.86米。
                 
                  这个高程就是珠峰的雪面高程。
                 
                  同学们,对于这个新雪面高程,你们可能已经在铺天盖地的新闻中知道了很多信息。比如,测量人员为了这个新高程克服了很多困难,再比如测量出这个新高程也有很重要的政治意义等,但你们知道珠峰的高程是如何测量出来的吗?
                 
                  今天,小编就从数学的角度给大家讲一下。
                 
                  世界上首次测量出珠峰高程的队伍,采用的是三角大地测量法,即运用几何学中“勾股定理”的基本原理。勾股定理是你们初中要学到的知识。
                 
                勾股定理
                 
                  勾股定理是一个基本的几何定理,它是指直角三角形的两条直角边长的平方和等于斜边长的平方。如果设直角三角形的两条直角边长度分别是a和b,斜边长度是c,那么可以用数学语言表达:
                 
                a²+b²=c²
                 
                  它是数学定理中证明方法最多的定理之一,也是数形结合的纽带之一。中国古代称直角三角形为勾股形,并且直角边中较小者为勾,另一长直角边为股,斜边为弦,故称之为“勾股定理”。
                 
                  根据这个定理,他们通过山脚下几个定点与珠峰之间的水平距离,以及与峰顶的之间角度,推算出珠峰高程。这一测量原理一直沿用至今。
                 
                  画个示意图,大概如下图——
                 
                2.jpg
                 
                (图片来自维基百科)
                 
                  我们再把这幅图简化一下,会看得更清楚。
                 
                3.jpg
                 
                  如图中所示,假设边a代表珠峰的高程,那么我们量斜边c,就是实际测量测量点到珠峰峰顶这条斜距,这个斜距我们可以通过测距仪测量。然后我们测量角A,也就是斜边c和底边b的夹角,这个用水平仪也很容易测出来。但是,我们必须要爬到珠峰顶端,站到B点,设置好标志点,准确地测出斜边c和底角A的角度。那么,珠峰的高程就是斜边乘以夹角的正弦值。
                 
                  当然,这只是最基础的测量原理,是早期人们为探索珠峰高程提出的。它作为基础理论,还无法准确地测量珠峰的高程。
                 
                  随着科学技术的发展,在传统三角测量法的基础上,人们又加入了现代GPS技术、气象探测技术、登山装备技术及地学理论方法等很多新的技术手段,为了更加精确地测量珠峰高程。即使如此,测量珠峰高依旧难点重重。
                 
                4.jpg
                 
                  首先是短暂的登顶天气周期:无云遮挡、无风阻挠。从北坡登顶的窗口期只有一周左右,出现在每年的5月前后。即便采用GPS技术测量高度,前提也是有人将GPS接收器放置在峰顶。因此攀登珠峰是测量过程中最关键的一步。
                 
                  其次,地理学家们对测量结果是否应加上峰顶冰雪层也有争议。
                 
                  此外,地球的形状也会影响测量结果的准确性。地球是一个两极稍扁、赤道略鼓的不规则球体,从地心到各个海面的距离不尽相同,也就是说,海平面并不是平面。因此精确珠峰高程,首先要先确定珠峰脚下的海拔零点。
                 
                  想要克服这些困难,并不容易。
                 
                  可以说这个高程,是测绘科技工作者们,在极度缺氧和暴风雪的环境中,一步一步,一代人又一代人,前仆后继接力完成的梦。无论多么难,我们都做到了!尤其是我们中国的测绘队伍,虽然成立晚,但是我们急速赶超,为测量珠峰高程做出了巨大的贡献。对于中国来说,珠峰高程的测量过程是追赶与超越的过程。
                 
                  从数学的角度上看,任何一次测量都有原理在,只要掌握了原理,你能完成各种不可能的测量。
                 
                5.jpg

                 

                最新评论

                • 验证码:
                玩具酱福利视频