給珠峰量身高，沒想到原理這麼簡單！

幾乎每個人在成長過程中，都思考過這麼一個問題：珠穆朗瑪峰那麼高，用什麼辦法才能測出它的高度呢？

這個問題其實說來話長。公元前五百多年，古希臘哲學家泰勒斯提出了估算金字塔高度的方法。他在地上豎起一根小木棒，用木棒高度和木棒影子的長度計算出了太陽光和地面的夾角，進而利用這個角度和金字塔影子的長度，計算了金字塔的高度。

如圖，木棒A"C"是A"B"C"的高，AC是ABC的高，只要算出太陽光與地面的夾角，就能推算出金字塔的高度了。

幾千年過去了，測量的方法不斷進化，我們掌握周圍世界的雄心，也從一根小木棒一座金字塔，擴展到了世間萬物，人們已經可以輕鬆說出珠穆朗瑪峰的海拔高度，但測量高度的基本原理，其實在泰勒斯測量金字塔高度時就已經奠定，就是利用三角形的特性。

珠峰的高度，也是通過影子長度計算出來的嗎？ | 東方IC

那麼，珠穆朗瑪峰的海拔高度又是如何測量出來的呢？面對地球最高的山峰，我們顯然不能直接測量出珠峰影子的長，也不能依靠一根粗糙的小木棍來推算角度。於是在現代測繪技術里，機智的工程師們利用了高精度的測量儀器，並且採用了分段測量的方法。

你見過這樣的工作人員嗎？他們不是在攝影，而是在用高精度儀器測量高程 |pobonline.com

簡單來說，測量從山腳開始，在測量儀器精度允許的距離 A和B兩點之間，測量出兩點間的水平距離D，夾角為α，位於A點的儀器離地高度為i，位於b點的測量目標離地高度為v，那麼AB兩點間的高度差就可以計算得到，這種方法被稱為三角高程測量法。接下來把儀器移動到B 點，繼續測量更高處目標，直到到達山頂，把所有高度差累加，就會最終得到珠峰的高度。

聽起來很簡單對不對？ 現在讓我們把這個簡單的示意圖擴展到地球表面，那麼機智的你又會發現什麼問題呢？

首先，我們的地球表面並不是一個完美的水平面，而是有一定弧度的曲面。由於地球的半徑很大，在小範圍內我們可以忽略球面帶來的影響，但在距離超過三百米之後，就必須考慮到這一影響並作出改正；其次，大氣層中空氣的密度並不是完全均勻的，我們觀測的視線可能在傳播過程中發生折射，也需要針對這一現象進行改正；最後，我們常說的是珠峰的海拔高度，並不是我們最終累加得到的絕對高度差，而是珠峰到海拔零米的相對高度差，也就是說，我們還需要知道山腳下測量起點的海拔高度。怎麼知道這個數值呢，機智的你一定想到了，從海拔零米的地方如圖所示一站一站測量過來啊！

位於青島市東海中路銀海大世界內的「中華人民共和國水準零點」，是真·海拔0米，也是地面點高程的起算面 | zol.com

但實際操作中，經過幾代測繪人的積累，全國各地都已經引測了海拔高度已知的基準點，建立了完善的坐標網路，從這些基準點出發，測量就不需要每一次都都回到原點從頭再來。珠峰的測量也是從位於西藏拉孜的基準點開始的。

全國各地都分布著一些海拔已知的控制點，如果我們要測量某地的海拔高度，只要從附近的控制點出發就能快速得到結論了。

如果在日常生活中仔細觀察，你說不定會在路上看到這些測量基準點，那時候千萬不要手欠去破壞，測量控制點是受法律保護的。

奧蘭多迪士尼門前的測量基準點，作者供圖

實際測量中，珠峰高度的測量工作更是面臨著惡劣的自然環境。 建國之後，我國總共進行過兩次珠峰高度測量，1975年的第一次測量中，確定了珠峰的高程為8848.13米。 三十年之後的2005年，我國進行了珠峰高程複測。這一次，除了傳統的三角高程測量法，更是結合了GPS測量等等新技術，並且使用雷達更加精確地測量了山頂冰雪層的厚度，最終得到了更加準確的8844.43米的海拔高度。

參考文獻：

http://scitech.people.com.cn/GB/39327/3304441.html

本文首發於：

果殼少年（ID：guokr_junior）

如需二次轉載請聯繫原作者，

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！