【科普】全球衛星定位系統的定義,不是所有的高度都能指定高度高度

【科普】全球衛星定位系統的定義,不是所有的高度都能指定高度高度

學習地理可知道,地球上的山很高而海很深。比如說珠穆朗瑪峰的高度超過8840米,世界最深的挑戰者海淵的深度超過11000米;美洲的最高峰超過7000米,而非洲的最高峰不到6000米。現在普遍運用的幾個全球衛星定位系統,普通民碼都可以提供3到10米級的定位精度;保密的軍用碼甚至可以提供釐米級的超級精度。而且導航定位是地理座標和海拔高度一起給定。只提供地理座標不提供海拔高程是不行的,因為使用全球衛星定位系統的除了陸地上的使用者之外,還有很多空中飛行的使用者,這就是從飛機一直到巡航導彈。如果只提供座標和方向導航而不同提供海拔高度的規避,那麼飛行器就會有撞山的風險。幾個在全球推廣應用的衛星導航系統,現在也可以快速地切換;在大多數地方提供的座標方位和海拔資訊似乎大同小異。

於是就給全球使用者一種地球的座標基準和海拔基準都差不多的感覺。瀚海狼山(匈奴狼山)要說,這種全球大地座標基準和海拔基準差不多的想法,其實是錯覺,是不正確的。雖然全球有格林尼治時間和格林尼治原始經度線和經緯度線這類全球通用的基準,但是到目前為止,並沒有全球統一的大地座標原點,更沒有全球統一的海拔高度基準點。而凡是有真正全球性衛星定位系統的大國,每家都有獨立的大地座標體系和海拔基準體系。這才是世界級大國具備全球性軍事行動能力的最基礎的地理技術要素。而其他國家,不論在軍用和民用上,只能選擇其中的一套體系加入。否則,一旦遇到戰爭,在軍事地理基本資訊上就只能暈頭轉向。而現在幾個全球衛星定位體系好像可以自由切換而且定位資訊大體一致,只不過是目前全球性大國還維持表面的和氣,沒有徹底掀桌子、撕破臉而已。

如果全球性大國真的到了再次打世界大戰的程度,那麼現有幾套衛星導航體系的資料會立即分道揚鑣。那些自以為不用向大國提前交投名狀,誰也不靠,就可以隨便用民用碼為自家武器導航的國家,到時候所有的導航晶片都會成為無用的廢物。大地精確座標的問題過於專業,這裡就單純講講全球海洋的海拔基準。所謂海洋的平均高度。也就是全球標準海平面,指在某一時刻,假設沒有潮汐、波浪、海湧或其他擾動因素引起的海面波動,海洋所能保持的安靜水平面。這個全球標準海平面一直只是理論存在,實際上從來不存在。因為就地球地質歷史來說,海洋誕生後,全球的海平面的上下浮動差曾經高達300米以上。而即使目前,全球的海洋平面,不考慮潮汐和風暴帶來的氣壓影響,也不是絕對平的。如果把標準海平面形象成一個標準球體,那麼當今全球大洋表面有3個較大的隆起區域:一個在大洋洲東北部海區,相對隆起高達76米;第二個區域在北大西洋,隆起高度是68米;另一個在非洲東南部,隆起區域高為48米。

【科普】全球衛星定位系統的定義,不是所有的高度都能指定高度高度

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有隆起自然就有凹陷。於是還有3個較大的凹陷區域:一個在印度洋上,凹陷深達112米!第二個區域在加勒比海,凹陷深度為64米;第三個區域在加利福尼亞以西,凹陷深度為56米。而太平洋的平均水位也比大西洋日常高20釐米以上,這個透過開鑿巴拿馬運河時就已經發現。全球海洋高差為何如此之大?到目前還沒有完全的解釋,一般認為是海流自旋造成的慣性力導致。新興大國於1956年規定,以黃海驗潮站觀測所得的多年平均海平面為統一的高程起算面,稱為黃海基準面。而其他大國也都有各自的海平面基準。

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