※ [本文转录自 MountainClub 看板] 作者: waderu (摩斯的冰咖啡) 看板: MountainClub 标题: [重贴] 定位原理 (rstsai) 时间: Wed Feb 2 23:49:07 2005 > -------------------------------------------------------------------------- < 发信人: [email protected] (HMTechica), 信区: mountain 标 题: 定位原理 发信站: 交大资工凤凰城资讯站 (Tue Dec 20 04:55:45 1994) 网路版前言 ===================================================== 在某一次闲聊中，我们和傅子煜学长谈到了中程山技术传承的问题。他说 ：「我们现在的这些技术，搞不好几年前苏文政他们那些人就有了！」为 了不让我们这代发展出的定位技术失传，於是我开始动手写这篇文章。虽 然这是两年前的事了，但那时的读图定位能力正达巅峰期，且用了很长的 时间来构思，此刻我一团乱的脑筋，竟也想不出那些该更新，只好请各位 耐心指教小弟的错误。如同前几篇文章一般，我所做到的都还只能勉强算 是抛砖引玉的工作，如果要把这些东西变为教材或可行的方案，都还要有 各位来帮忙补充更正及润饰才行。还望各位能多参与讨论。 最近看了很多各位讨论GPS 的文章，觉得这篇文章可能有些帮助，所以提 早把它登上来。下周之前我会把有关登山安全的系列最後一篇––「队伍 审核」赶出来，希望各位能多捧场并参与讨论，谢谢！ 摘要 定位之原理乃是利用等高线地图和指北针，在脑中建立地形的影像， 然後和实际地形相较，猜测现在位於地图中何处。此技术可用於预测 将遇到之地形并安排行程。 （一）等高线地图 ●种类 目前常用的地图中，有助於定位的有下列几种： １．五万分之一等高线图。 ２．二万五千分之一等高线图。 ３．一万分之一航空照像等高线图。一般用於参考林相及局部地形，不直 接用於定位。 ４．旧版五万分之一等高线图。 ５．中央图书馆可查到之日据时代台湾等高线图。 ●查阅方法 　　地图之借印方法，略。 　　注意五万的细线高差是二十公尺，粗线高差是一百公尺，方格为一公 里平方；而二万五及一万的细线高差是十公尺，粗线五十公尺，方格面积 同上。其他图例请详读地图下方符号表，地图判读方法请参阅有关书籍。 ●精准度分析 　　等高线地图乃是参照测量数据手绘而成，故其误差来源有： １．测量取点不足，造成精密度不良，或绘图者偷懒 明显例子如五万“新城”图中的丹锥山，山腰的溪沟全没画出来。其 他许多地图亦有此问题，如锯齿状棱线常被画为缓棱等现象。 ２．测量结果错误，造成准确度不良 　 问题主要并非标高，而是地图凭空造成的地形。笔者所见识过的例子 有二万五及一万把二九三八公尺的尾棱基隆山变成了三一四三公尺的 百岳级岩峰，把二九九五公尺尾棱之双子山基点硬是造出了个五十公 尺的鞍部。（可参考五万） ３．最新之地形变化及人为改变 新的道路建设和林地垦植都可能是旧地图所没有的。而地形变动虽慢 　　，但崩坍地有时会有剧烈的变化，如初见山大崩壁即是一例。 总体来看，旧五万可算是画得最细心的，地形准确度也最高。但二万五及 一万若无乱画或测错，则可有更高的地形精密度。 　　以测量系统而言，二万五似是抄自一万（林务局），而五万为联勤所 测，二者各有优点亦各有疏失。至於地图上的虚线（概略路线）甚至林道 多半是乱画的，不要太相信其路线位置。 ●地图整理 实际定位时，地图必须能让人极迅速地读取有关的地形资料，所以适 当的黏贴是必要的。但为避免翻摺困难，可依行程分为数段来贴。影印时 边缘会有些微的扭曲变形，故影印及贴黏时需要一些技巧，宜多练习。 　　对於新手或图感较差的人，笔者赞成他在地图上适度地画出棱线或溪 流或等高线。而在某些特定情况，笔者更建议一定要画，详见溯溪个论。 但不论怎麽画，绝对不能画得太过量，否则反而会干扰视线。 带上山的地图要以夹链袋或其他方式加以防水保护，放在腰包或其他 好拿的地方，才能随时随地定位。 （二）定位程序 ●点定位程序 １．将等高线地图之北方（上）对着指北针指示之北方。 ２．依据前一次定位结果、行进速度、人为设施……等资料，大略猜测现 　　在位置。 ３．依等高线地图所示，在脑中建立猜测点附近地形的“影像”，比较并 　　解释之。 ４．更换猜测点，直到脑中的“影像”可以解释眼睛所见及刚才所行经的 　　地形。 ●登山时之定位操作（连点成线） １．队伍出发前熟读记录及地图，掌握预定路线。 ２．依据登山口前的人为设施及地形定出登山口（定起始点）。 ３．回圈 Ⅰ．依以前的定位结果，每隔一段时间再定一次位。当行进到新的地 　　　　形，如登上棱线或下至溪底时，务必再定位。 Ⅱ．如果先前之定位结果不能解释现在的结果，或有任何不合理处， 　　　　马上寻求问题所在，修正定位结果。 Ⅲ．依据定位结果判断行进方向和决定行程，继续前进。 ●观念及注意事项 １．小心指北针失灵！ ２．并不是只有展望好的地方才需要建立附近地形的“影像”。如视野不 　　开时，我们利用所走的棱线陡缓来定位，此时我们在脑海中想像的棱 　　线起伏，不就是一种“影像”了吗？ ３．定位与科学或工程中之模型近似方法颇为相似，地图提供了模型，但 　　它也可能有误差。如果我们没有犯任何技术上的错误，却仍有不能解 　　释之处，则可考虑地图有误之可能性。但切莫以此当做定不出位的藉 　　口！若资料发生彼此矛盾的情形，则取其较确定者为判断依据。 ４．事前对预定路线的地形及林相等加以研究，上山时才能迅速的在地图 　　上找到其位置。如此定位才有效率。 ５．起始点是每一次登山定位的根本，一定要定得准。 ６．队伍休息之处并不一定是定位相关资讯最多的地方，如果只在休息时 才定位，就无法善用所有资讯，效率也相当低。较好的方式乃是在每 　　一次休息定位之後，“背”下　即将遇到的地形，一面走一面验证之 　　，如此可使休息时之定位工作减轻甚多，且定位效率也大幅提升。若 　　有不能解释之处，还可考虑停下来研究一番。连续不断的定位其实远 　　比每隔一大段时间重定一次要轻松，故养成随时定位的习惯是定得准 　　的唯一秘方。 ７．休息定位时应在附近走一走，有时可找到展望更佳之处或发现其他有 关的资讯。 ８．不要让你主观的意愿影响客观的定位结果。 ９．有些人虽熟知定位之方法，但实际上山时却懒於操作，结果当他们需 　　要靠定位来下一个重要决定时，才发现全队竟没人定位！希望各位都 不是这样的人。 （三）定位技巧 ●棱线纵走 １．刚开始学定位者宜由棱线定位入门，并利用展望好的地方练习空间影 像的构建及比对。 ２．鞍部及山头是棱线上定位最基本的资料。山头的高度，鞍部的深度， 　　二者之间棱线之陡缓及走向变化，甚至山顶的基点或其他人为设施， 都是最直接可以感受到或看到的。 ３．纵走棱线时，我们翻越还是绕过山头，何时支棱接过来、支棱走向为 何，这些都是更精细地定位时可利用的资料。 ４．当走在棱线上时，棱线是宽棱、瘦棱、甚至是两条平行而相距十余米 　　的棱线，我们都可以轻易感受到。但对地图而言，水平二十五公尺在 　　二万五也不过一公厘，故棱顶实际宽度并非可轻易由地图读出的。我 　　们常用棱顶附近山坡的陡度来猜测是瘦棱或宽棱，这方法准确度应有 　　八成以上。 ５．培养陡感、爬昇高度感、水平距离感，是在复杂地形定位的基础。 ６．什麽样的等高线密度看起来多陡？爬起来感觉如何？密到什麽程度时 　　不适合走？这些感觉要劳记在心。要记得五公尺的岩壁在地图上是画 　　不出来的！如果在二万五地图上出现断线（因太密而绘不下）的情形 　　通常就要下层植被配合才上的去了。 ７．如果你没有高度计，培养爬昇高度感就很重要了。背负重量、体能状 　　况、甚至心情都会影响感觉，所以要从经验中培养高度感可不是一件 　　简单的事！而下坡高差判定就更是不易了。 ８．高度感在缓坡时无法奏效，这时要靠水平距离感来辅助。一般在水平 　　的大路上速度是每小时四公里，但体能、负重、心情之类的因素，个 　　人天生差异，路况、上坡或下坡等情况均会影响速度，要多些经验才 　　判断得准。 ９．视距和视高亦是颇重要之感觉，要找机会练习。注意天气的影响，如 　　晴天感觉距离都较近，而阴天则较远。 ●溯溪 １．在溪谷中所见到的山头及棱线，通常只是尾棱及凸坡由陡变缓的转折 处。除非是河床极宽，或所面对者为一凹坡，才能看到真正的山顶及 主棱。假山头及假棱线亦可利用为定位之资料，但须有较好之空间影 像概念及经验。 ２．集水面积是溯溪定位最重要的资讯。若欲能迅速读出集水面积之大小 　　，则可将溪流两侧之棱线及主要支棱以颜色标识（画棱线）。一般而 言，水量和集水面积成正比，初学者可多注意郊山溪流之水量，以累 　　积经验。但因水量亦和该地之天候与地质等因素有关，故在判定上甚 　　需经验。例如南部雨量较北部少，多崩坍地的溪流雨後涨得快但退得 　　也快，高山岩质常易形成伏流等等是项，都是我们修正定位资料的依 　　据。 ３．有了集水面积和水量感为基础，多数溯溪定位的技巧和模式都可在棱 线定位的技巧中找到对应。只是棱线换为溪流，支棱换作支流而已， 故以下仅就不同处加以说明。 ４．溪谷局部不到十公尺的陡落即可造成瀑布激流等各种麻烦的地形，如 果溪谷恰巧形成峡谷，就更难处理。故在溪谷中对於陡缓程度的感觉 ，会大大地不同於棱线。一般常犯的错误是高估了推进的速度。 ５．溪流方向的转折远较棱线转折激烈，地图上所画出的常仅是总体的变 化，而表现不出细微的转折。故判断溪流方向时要额外谨慎。 ６．一般而言，我们是靠支流汇入处（双溪口）定出大略之位置，再依其 他各种资料去定精细之位置，故对双溪口的位置，一定不能错失。当 在看不到溪水处行走时尤其要小心！ ７．峡谷的原始定义，亦是由两岸山壁陡峭的程度去判断。不过我们关心 的常是峡谷局部的地形是否可通过，这应由图示的溪床宽度直接推测 ，而和判断棱宽的方法不同。 ８．如同双股棱线一般，溪谷亦常有分为多股之情形，尤其是在源流一带 ，常出现一个大凹谷系由许多股平行支流共同构成之情形，此时对集 水面积概念的应用，就要更小心些。 ９．即使是宽达二十五公尺的河阶，在二万五上也只有一公厘而已，故河 　　阶除非面积广大，通常不会表现在地图上。 ●山腰 １．山腰和棱线溪谷最大的不同，在於其二维空间的本质。我们在棱线纵 走及溯溪时，考量的范围常只限於几条一维的线，即使绕山头或高绕 瀑布峡谷，亦是本着这条线而思考。但山腰的定位却要我们考量面的 　　范围！要完成这样的工作，我们必须再学习判定高度的技巧。 ２．在棱线纵走或溯溪时的很多技术，其实都可以辅助高度的判定，如经 过支棱及支流时，即可利用其陡缓而定出高度。但最常用的技巧，乃 是利用对面山坡约等高处的地形，如棱线的陡缓转折之类，而判断自 身的高度。 ３．山腰定位的技巧，主要是由自身高度判断经过的支棱及溪沟位置，可 说是棱线及溯溪定位技巧的综合应用。 ４．山谷大小的判断是我们在山腰定位时最常遇到的问题。因为即使从支 棱到溪沟距离达到一百公尺的山谷，地图上也可能看不出来，故我们 不能单以翻过的凹谷数目为准，而要考量山谷的大小。最有效率的方 法是先把注意力集中在较大的山谷，再就细部的小山谷一一考量。 ●郊山 １．一般初学者都是在郊山练习定位，可是郊山之地形常较破碎，故定位 　　时要更加小心。但郊山常见的诸多人为设施，正巧又弥补此一困难。 郊山产业道路的标示通常还算准确（车道不会有直昇陡上之情形，若 地图如此标示，必是乱画！），故其之字回转或越岭等均可引为定位 的资讯。 ２．山区的独立房舍常以方形小黑点标示，寺庙则另以符号标示。这些亦 可当做定位的资料。 ３．郊山常可见到电塔及电缆，这亦是极佳的定位资料。最基本的应用是 　　利用电缆整体的走向及越棱位置来定位，但有时甚至可利用表示电塔 的小黑点（通常标得极准），而正确地定出所在点！ ●高度计使用 无论多麽精确的高度计，都要有良好的校正，才能得到准确的结果。 爬郊山时可先在台北盆地底将之校为二十公尺，上山时就可以得到相当准 的结果。但爬大山队伍时，平地校正仍会差上五十至一百公尺，故下车後 仍要设法校准一次（小心，林道的高度通常是不可信的！）。有时我们虽 确定地图绝对高度标示有误，但因其相对高度是对的，故校正时仍以地图 为准，以免常要做换算。 　　因为每日清晨和午间的海平面气压不同，故即使同处一地，亦可能读 到差异颇大的结果。相似的情形有许多，如台风来临、锋面或阵雨前後等 。提醒各位气压下降时，高度计读数会偏高；气压回昇时，读数则偏低。 行程中经过山顶等有确定标高的地方时，要记得校正高度计并换算先 前有关高度的记录。 因为高度计的校正须有定出高度之能力，故各位最好能先学会判定高 度的技术，再开始使用之。并记住不可过度依赖之！ ●日本地图使用 日本地图除少数测量空白区域外，均是实地手绘而成，虽精准度均差 了些，但从不凭空创造地形，故其崩壁位置十分可信。另外在古道位置方 面，因系以高度计实测实绘而成，故准确度无任何新地图可取代，可以直 接用於定位。 ●航照图使用 １．一万地图所提供之等高线地形资讯，大多数亦可由二万五中获得。但 因一万系为航照地图，除等高线外尚能进一步提供地表植被资讯，若 能善加运用，则可定出极精细之小地形。 ２．航照图的颜色主要有下列因素影响 Ⅰ．日照：同一张地图可能有不同时间拍摄之区域，故偶有一块黑一 块白之情形。如非日正当中时所摄，则往往可看到棱脉的阴影。 Ⅱ．云雾：地图上出现不规则形状且深浅有层次的淡色区时，可能是 拍摄时的云雾所造成。 Ⅲ．地表植被：大块的植被区域都会有文字标示，但标示不一定正确 。次生植被区如茅草或高密箭竹海，以及箭竹草坡、崩壁等，其 颜色较森林为浅。 我们定位时利用的是最後一项的资讯，故要有足够的经验来分辨之。 ３．利用航照图定位是颇高级的技巧，笔者仅能提出二种时机 Ⅰ．山腰路或其他情形，常可利用崩壁定位。 Ⅱ．高山草坡上可利用独立树丛定位。 各位应可举一反三之。 後记 此系探讨中程山学的系列尝试之一，并非良好之定位入门教材，但应 可做为进阶参考之用。在文中所提及的定位技术，虽以中程山为主，但在 各方面可能的应用，都已尽可能包含进去。若因笔者的才疏学浅而有遗漏 错误之处，尚请各位多包含并指正。 谢志 愿以此文献给提携我的天狼群及下列诸位学长： 陈文翔、陈永龙、倪其彬、何英杰、赖育民、林学圣、叶大成、 卢镜竹、傅子煜（依系级排列） 1994年12月NTWK初版，请尊重着作权。 > ======================================================================= < 发信人: [email protected] (hiker), 信区: mountain 标 题: 有关以前那篇定位原理 发信站: 交大资科_BBS (Tue Feb 28 23:16:36 1995) 我要谈的是差不多两三个月前的那篇post 很抱歉隔了这麽久才提出补充 虽然那时只有kikika回响了 不过很不巧的 kikika的看法和我的原意是有些差距的 我很感谢kikika也能从这样罗唆的东西中 找出一些对她有帮助的东西 并提出她的想法 我写那篇东东的时候 是抱着写论文的想法去作的 而不是写教材 基本上 那篇文章的重点就在对於"定位"这项工作的"方法"和"目的" 用一个理论式的观点去剖析 整个理论部份 是把"定位"和科学及工程中最常用的"模型"观念结合 因此除非是理工科的 很少人能看懂这些操作式定义有什麽意义 为了弥补这个问题 我在後面也谈了很多实务 不过因为我没有用教学式的写法 大部份看过的人 都没有从里头得到什麽帮助 这点 我一直觉得有些可惜 基本上定位的学习方式必须是因人而异的 有些人的"空间构筑"能力比较弱 他们就要靠口诀和经验去学习定位 这就和我文中所提的想法是完全不同的 不管silenos 兄post的那篇到底是谁的作品 基本上那可算是一篇从口诀和经验的观点去看"定位"的文章 我认为也很有价值 其实我那个时候把那篇东西post出来 主要是要大家知道 其实我那个时候把那篇东西post出来 主要是要大家知道 在目前以航照为基础的地图中 GPS永远也没办法赢过读图定位的老手! (地图只是取样的树冠高度连成的 它有错是正常的 局部地型不合也是正常的!) 不论是对中程山郊山或高山 这套技术都是很有用的 一定要学 不过我也必须说声抱歉 因为我不知道非理工科系的人 要怎麽下手学最快 这点 SILENOS转上来的POST是个可能的好方向 国内到目前为止 似乎还没有定位的风气 所以就没有好的定位教材 像那个在报纸上自称为"溯溪专家"的 我就很好奇他是用什麽教材去教社会人士的 我也很惊讶SILENOS兄竟然把地图投影的东西都打字POST上来了 也许经过适当的整理 我们可以利用这些既有的东西 整理出一份好教材来 网路的目的 其实是要让人沟通更容易 我们如果老是为小事而大骂对方不尊重自己的着作权 反而是把POST变成夸耀 而失去使用网路的原意 我个人对学术网路着作权的诠释是 只要你不拿去出版 只要你不是用它赚钱 你都可以自由处理我的文章 如果要引用 请注明出处 转载亦然 我对现在大家搞的这样非得要小心翼翼 也觉得蛮可惜的 也许 我们大家都少斤斤计较些 就能共同创作出些有用的好东西来 各位以为呢:) > -------------------------------------------------------------------------- < --

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