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文号: 公开日期: 2021-05-11
发布单位: 信息来源: 浙江日报、浙江新闻客户端

浙江首次开展远距离跨海“高程传递” :测出等高线 “对齐”大陈岛
发布日期:2021-05-11 22:09浏览次数:字体:[ ]

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大陈岛垦荒纪念碑

告诉你一个冷知识:浙江海岛上的海拔基准线,与陆地上的,居然不一致。

这是登上前往台州大陈岛的轮船后,同行的浙江省测绘科学技术研究院(以下简称“省测科院”)的测绘队员,首先告诉我们的。

汽笛拉响,轮船缓缓驶出码头,迎风破浪,驶向50公里外充满传奇色彩的大陈岛。大陈岛青年垦荒队的故事家喻户晓,今年3月,又一批年轻人背着沉重的测绘设备踏上大陈岛,进行我省第一个“对齐”远距离海岛与大陆海拔线的项目——“大陈岛跨海高程传递”的野外测量作业。目前,他们正在进行潮位测量、长期跨海段三角高程测量外业数据采集等作业,预计在7月底前完成野外测量。

我们此行要采访的,就是这群新时代的“垦荒青年”。

大陈岛

“对齐”海岛的等高线

伴着隆隆的发动机声,我们和测绘队员们,在船舱里聊了起来。“什么是跨海高程传递?”“为什么海岛跟陆地的海拔基准线,至今没统一?”

面对我们的疑惑,上岛核查数据的省测科院基础测绘中心副主任冯柏栋做起了科普:“高程,指空间中的高度坐标,就是我们常说的海拔。1987年5月,以青岛的黄海平均海面为国家水准原点的‘1985国家高程基准’正式启用,全国陆地都以此为基准。”

“每一处海拔基准线,都是要通过一段一段的实际测量,将国家水准原点的信息数据,精确‘传递’过去的。”他继续解释,然而,还是有不少海岛没能“传递”到。这一方面是因为10公里以上的远距离高精度跨海测量技术难度极大,另一方面也是因为此前海岛没需求。“像我们要去的大陈岛及附近的一江山岛,还有我省的嵊泗列岛、南麂岛等,都还在以周边海洋的平均海面作为高程基准。所以,每个海岛的海拔基准线,各不相同了。”

这就意味着,联通陆地与海岛、海岛之间的工程,都无法实施。冯柏栋举了个例子:“大陈岛想从陆地引淡水,输水管肯定得由高往低建,让水自然流向大陈岛。但如果不知道海拔高度差,连输水管图纸都画不出来。”

大陈岛跨海高程传递项目,就是我省第一个远距离跨海“对齐”陆岛海拔线的项目。“消除历史遗留误差,为今后海岛开发以及海洋资源的开发利用打好基础。”他告诉我们,这也是省自然资源厅在去年开展“三服务”活动时,台州市提出的迫切需求。“项目设计于今年2月4日通过了技术专家评审。3月17日,我们的外业队员们登岛,开始了测量作业。”冯柏栋说。

轮船驶出海湾,风浪猛烈起来。尽管出发前吃了晕船药,但胃里依然翻滚起来。渐渐地,船舱里的谈笑声也都消失了,测绘队员们也一个个脸色苍白,闭起眼睛抵抗晕船的不适。

位于“中点”一江山岛的观测点

测量珠峰的“同款”方法

大约2小时后,船抵达大陈岛,我们见到了驻岛的测绘队员们,他们个个皮肤黝黑。他们来自省测科院大地测量所,从3月17日登上大陈岛后,就再没出过岛。

第二天5时半,天还没亮,我们就跟着3名测绘队员,前往观测点。“现在出发,到观测点刚好日出,这样不会错过任何一个观测时机。”测绘工程师孙浩龙说。

观测点位于山上,必须徒步登山,设备也需人工搬上山。“这是测量机器人,这是觇灯、电瓶、标尺,还有水和口粮、遮阳棚等,加起来100多斤。”

山特别陡峭,路极其难走。我们借着清晨的微光,手脚并用才爬上山顶的观测点,茫茫大海尽收眼底。而测绘队员们,放下手里的仪器又往山下去。仪器既重且多,队员们得搬两趟,下山亦然。“习惯了。”孙浩龙擦了擦额上的汗珠,“前段时间做岛内的水准传递,必须以‘人走步量’的方式进行整个水准路线的往返观测,我们是扛着仪器,一步一步地走、一米一米地量的。”

如今,岛内测量已经完成,难度最大的跨海高程传递刚刚开始。摊开项目作业图纸,项目管理员张亮向我们介绍起跨海作业的内容:“以头门岛为起点,先跨过11公里的大海,传递到第二站一江山岛,再跨越13公里,传递到大陈岛。”

“岛与岛之间,我们主要采用了机器人对向观测的方式。”测绘工程师王攀一边架设设备,一边介绍,“这可是去年测量珠峰高度的‘同款’方式——在跨海相对的两座观测墩上,分别架设0.5秒级的测量机器人,通过对向观测的方式,获得两座观测墩之间的垂直角度,再结合GNSS测量中获得的距离数据,通过三角高程公式确定两座岛之间的高差,同时引入天文测量对结果进行相关修正。”

在我们这些外行眼里,剔除专业术语,他们每天的工作着实有些枯燥:一个一个、一遍一遍地看13公里外一江山岛上的观测点,记录下数据,再经过各种复杂的运算、多种手段相互验证,得出测量结果。然后,就是不厌其烦地重复观察、重复计算,以大量数据的堆叠,最终将误差控制到5厘米内。

难点就在取得观测数据上。要看到13公里外的观测点,完全“靠天吃饭”。“下雨了、起雾了甚至太阳太大,都无法看到对面的观测点,只能等。有时候,一组数据眼看就要完成,天气突变,即使只差最后一个数据,整组也要报废。”王攀看看升起的太阳,“今天没风,雾气吹不散,并不利于观察,最理想的天气是有点微风的阴天。但即使这样,一天最多也就能观测到3组数据。所以,要看完技术规范要求的54组数据量,至少还要2个月。”

为了提高效率,队员们有时索性搭起帐篷,不分昼夜地工作。他们已完成了包括GNSS测量、水准连测、上下大陈短距离跨海段三角高程测量以及天文测量外业数据采集4项作业。“目前,正在进行的作业有潮位测量、长期跨海段三角高程测量外业数据采集,预期在7月底前完成全部外业工作。”王攀说。

一江山岛的观测点航拍图

无人岛上的“垦荒青年”

告别了王攀和孙浩龙,我们再次乘船,前往一江山岛的观测点。这是本次“高程传递”的中点,要同时兼顾起点和终点的观测,工作量最大。同时,这个著名的“一江山岛战役”发生地,至今是一个无人岛,5名测绘队员的工作生活条件,异常艰苦。

自登岛后,包括王星星在内的5名驻岛测绘队员,就几乎没见过外人。所以,见到我们和测绘队的同事们,大家兴奋地七嘴八舌起来。

“岛上是间断性供电,早上9时到中午12时、下午4时到夜间10时才有电。”“没有自来水,用的是山泉水,也没有热水,要自己烧。”

“船一周才来一次,会送来粮食和蔬菜。”“刚上岛时通讯基站坏了,维修人员一周后才能来,我们就断网了一周。”“住的房间是营房改建的,比较简陋。上次大雨天,房间里就下小雨。”

“在岛上,最开心的是什么事?”我问道。

“当然是成功取得一组数据!”王星星和大伙异口同声,条件的艰苦并不能阻挡他们对工作的热情。作为本次项目外业的负责人,这名80后工程师告诉我,大家几个月的辛苦,换来的成果却意义深远:“项目顺利实施,将对附近海域船只的航行定位、港口码头的建设、海上钻井平台的监测、各个岛礁之间桥梁的架设、海上突发应急事故救援等,提供精准的空间位置和高程应用服务。”

我们了解到,本次19名驻岛测绘队员中,有14人是80后90后甚至00后,大多是省自然资源厅“8090服务团”的青年们。大陈岛是垦荒精神的发源地,岛上的制高点凤尾山巅伫立着一座16.5米高的纪念碑,上镌由张爱萍将军题词的“大陈岛垦荒纪念碑”8个大字。如今,这群新时代的“垦荒青年”,风餐露宿,攻克难关,正为大陈岛的发展、为我省海洋强省的建设,作出新的贡献。


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