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作業緣起
玉山為台灣最高峰,亦是東北亞最高峰,山勢挺拔俊美,向為台灣精神表徵。其高程3952.382公尺,係民國六十七年辦理台灣地區三角點測量時,一併以三角高程測量方法測量結果。
內政部於民國八十九年起重新辦理全國一等水準測量、重力測量等作業,其中一等二級水準點沿新中橫公路佈設,於玉山登山口塔塔加遊客中心附近設置點號X121水準點,且由於玉山國家公園成立後,在國家公園管理處加強塔塔加至玉山主峰登山路徑維護下,已成為熱門登山路線,結合水準測量、衛星定位測量及重力測量等技術,精密測量玉山之正高高程,似已具備可行性。
本局於評估施測作業時,考量塔塔加登山口至排雲山莊長約8.5公里步道,高差約800公尺,平均坡度約9%,似可考慮採水準測量施測,排雲山莊至主峰間長約2.4公里步道,高差約550公尺,平均坡度約23%,且登頂前的碎石坡,登山客甚至需拉鐵鍊側身前進,辦理水準測量困難度甚高,考慮以GPS施測高程差替代,遂決定先行派員探勘及選點,並依據地形及沿途林木對空遮蔽條件情形衡量,規劃分段採水準測量或GPS測量各段高程差。選點圖如圖一

測量作業
本作業從構想萌起,經初步評估可行,即配合本局辦理宜蘭、花蓮地區三等控制點觀測時機,選擇新中橫公路靠近玉山主峰處之六個水準點與玉山主峰進行24小時同步GPS觀測,接著進行實地選點及測量規劃作業,計規劃辦理重力測量、水準測量及GPS測量等三部份。辦理期間再依據已測量成果分析後,為提高整體測量精度,將原先因路段陡峭崎嶇而規劃採GPS測量高程差部分的路段,增加辦理該等路段之水準測量及三角高程測量,最後全線均完成水準測量。原先已採GPS測量及三角高程測量部分,提供資料比較分析。各項作業辦理時間及作業內容如表一。
表一 玉山正高測量各項作業內容彙整表
| 期間 |
作業項目 |
完成內容 |
作業相片 |
92.06.18-
92.06.19
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水準點24小時GPS觀測 |
新中橫沿線靠近玉山主峰之6個水準點,與玉山主峰同步24hrGPS觀測 |
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92.06.30-
92.07.03
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選點及作業規劃 |
1.
選設YS01、YS02…YS17等計17點
2. 完成後續作業規劃
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92.07.21-
92.07.24
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重力測量 |
1. 完成所選點位及玉山主峰各點重力測量
2. 重新勘選YS11、YS12點位,使更適 |
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92.08.13-
92.08.16
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GPS測量 |
完成下列點位間GPS測量
1. YS04-YS05-YS06
2. YS10-YS11-YS12
3. YS16-YS17-S026
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92.08.04-
92.08.08
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水準測量A |
完成下列點位間水準測量
1. X121-YS01-YS02-YS03-YS04(3.5km)
2. YS06-YS07-YS08-YS09-YS10(2.5km)
3. YS10-YS11(0.8km單向)
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92.09.08-
92.09.12
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水準測量B |
完成下列點位間水準測量
1. YS10-YS11(0.8km單向)
2. YS12-YS16(3.2km)
3. YS16-YS17(1.2km)
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92.09.29-
92.10.02
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水準測量C |
完成原規劃採GPS測高程差之YS04-YS05、YS05-YS06、YS11-YS12三段總計約2.2公里陡峭路段之水準測量 |
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92.11.24-
92.11.26
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水準測量D |
完成登頂之YS17-S026約1.2公里陡峭路段之水準測量 |
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92.09.08-
92.09.12
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三角高程測量 |
完成下列點位間三角高程測量
1. YS04-YS05
2. YS11-YS12
3. YS16-YS17-S026
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測量成果
本次各項作業測量所得之玉山高度,係由X121一等水準點之高程,累加各段水準高差及正高改正值而得,且依據水準測量各段往返閉合差及正高改正誤差來推估水準測量成果之精度。其測量結果,玉山正高高程為3951.798±0.072公尺。其中±0.072公尺表示測量成果的精度,也就是在95%信心區間內,測量成果誤差不超過0.144公尺。
本次測量成果玉山正高較民國六十七年以三角高程測量所得之3952.382公尺減少了0.584公尺。事實上,兩者在數字上的差異並不是代表這期間玉山高度有那麼大的變化,主要係因為測量方法不同導致測量結果的差異,茲列舉本次測量成果包含之幾項特點如下:
(一) 本次測量成果係基於2001台灣高程基準,且由高精度之一等二級水準點引測。
(二) 自水準點至玉山主峰全程採用精度及可靠度較高之水準測量。
(三) 考量水準面之不平行特性,測量各點位重力值,據以進行正高改正。
(四) 正高改正計算採用與一等水準測量相同公式,測量成果之玉山高度值符合我國所採用之正高系統。
(五) 成果標示包含精度估計。
結語
玉山高度一值是國人甚至東亞地區國家所矚目,施測前從大地水準面模型及之前內政部GPS觀測等資料來看,應該會低於原有的3951.382公尺。測量時,在路上遇到很多登山客,也很關心的問到底玉山是長高了或變矮了呢,大多數人都期望它能再高一點,這是因為測量結果跟很多人的登山最高紀錄有直接關係吧。不過那都是屬於情緒上的感受,在科學技術領域,著重的是求真求是的精神,在理論及技術的基礎下,精確及事實才是本局追求的目標。
本次作業從原先規劃結合水準測量、重力測量、GPS衛星定位測量來測量玉山的正高,後來經逐次修正計畫,最後全程採用了作業上最辛苦但也是可靠度及精度最高的水準測量,所得玉山的正高為3951.798±0.072公尺,仍是東北亞第一高峰。
要特別說明清楚的是,測量成果的玉山正高3951.798公尺是指玉山主峰三角點上的高程,若以玉山主峰上所砌「玉山主峰」石碑頂點為準,則高度約為3952.8公尺。
本次作業經過參與測量作業同仁齊心協力不辭勞苦,終於完成各項測量任務。同仁們不下十餘回於登山步道上往返施測,調整作業時間以適應山區多變的氣候,且數次與颱風擦身相會,冒著風雨完成任務,精神實在令人感動。山徑步道上的水準測量作業是最為辛苦的,尤其增辦原來考量高差太大而採GPS測量之路段,路徑更是崎嶇陡峭,最後能克服困難推進到高度3952公尺的玉山主峰三角點,本局成為名符其實最高水準測量機關。
聯勤測量隊慨然支援人力及儀器辦理重力測量,是本次作業順利成功的重要因素,特別感謝該隊鼎力協助。另亦感謝玉山國家公園管理處,排除困難協助安排作業人員於排雲山莊及塔塔加等地住宿事宜,讓各項測量作業得以順利進行。另作業期間中央氣象局提供GPS觀測資料及氣象資料、成功大學測量及空間資訊學系以及中興測量公司提供儀器配件等支援一併誌謝。
※本網頁內容係摘錄自「玉山正高測量作業報告」內政部國土測繪中心
九十三年四月出版
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