正在查看导航的山友,@National Graphic
悄然间,技术进步飞速。
野外导航这件事已经从专业技能变成小白都能懂的事情了。
前几天,一个野外迷路的新闻在山友间广为流传:
杭州一家快递公司组织56名员工开展越野跑的团建活动,为防止参赛员工利用手机导航抄近路作弊,团建时统一没收手机,只留了路线图。
结果:18人迷路,其中6人一度失联,经过警方联合村民雨夜营救,最终安全下山(澎湃新闻)。
这个新闻的亮点在于:“为了防止员工利用手机抄近路作弊,在活动前没收了手机”。
救援人员带领被困人员下山,@澎湃新闻,视频由受访者提供
而这个事件之所以引发山友们讨论,则是基于一种共识:从导航的意义来讲,手机已经是登山的必备物品。它让野外导航从一种“高端技能”变成户外小白都能学会的事情。
但另一个严酷的事实是,近年来迷路事故依然高发,比如最近一个月武汉黄袍山、广州桂峰山就分别发生一起迷路救援事故,让人不禁感慨:技术的先进并未惠及所有户外人群,我们仍需努力普及。
如果你还不知道手机在户外已经变得这么厉害,现在为你介绍一下。看完本文,如何用手机导航应该有相当了解了,进一步学习可以通过文末资料或者文章开头列出的“野外导航”专辑。
我在哪里,该去何方?
“我在哪里,该去向何方”不仅是深邃的哲学问题,也是导航所要解决的重要问题。
导航的核心问题——当前位置在哪里、下一步往哪个方向走,是导航时必要的两件事情,缺一不可。
当前位置,到达路径是导航的两个基本要素,缺一不可
举个例子:逛公园时,想从景点甲走到景点乙。公园的地图除了告诉你如何从甲到乙之外,还会标上一个红点,指示当前所处位置。如果没有这个红点,就无法知道下一步该往哪个方向走;如果不标路径,就有可能走弯路,走错路。
导航的发展,主要是精准、快速的回答这两个问题。
“人肉导航”时代——最原始的导航就是找一个向导带你走。在“人肉导航”时代,当前位置和路径都在向导的脑子里,一边走一边判断。
靠记忆导航并不那么稳定,如果运气不好碰到向导记错了,或者是天气不佳导致标志物无法看到,导航可能就失败了……
而且,这种导航方式只限于熟悉的区域,对于未知区域,“人肉导航”无效。
指南针导航时代
对未知区域导航的问题,直到指南针出现才算解决。
野外使用指南针导航的场景:记录、比对、计算,@REI 《How to Use a Compass》
指南针如何导航?——指南针可以稳定的指示方向,行走时如果进行详细的记录(行走里程和方向),就可以记录下行走的轨迹,这样就可以保证行走路径和规划的一致(或者大致一样,误差500米以内算不错了),即便路不通还可以原路退回,如此一来就可以对一个完全未知的区域进行导航。
举个例子,两座村子之间隔着一座大山,山友老王希望找出一条翻越大山的路,指南针导航大致流程如下:
1. 根据经验,老王规划了一条可能的路线;
2.
3. 老王带上指南针,一边走一边做记录,保证自己行走在规划路线上;
4.
5. 如果成功走通,一张路线图就此诞生。如果失败,老王还可以原路退回,再规划其他路线,多试几次总能成功。
没有指南针的时代,如果失败就彻底迷路了,即便侥幸翻越过去,也可能会忘记怎么走的。
不断记录 + 精确计算——使用指南针导航的关键是记录和计算:行走时必须时刻计算行走的路程,这样才能知道此时处于地图上那个位置;当需要改变行进方向时,必须计算方位角(当前应该向哪个方向走才能到达目的地)。
导航过程中计算方位角,@REI 《How to Use a Compass》
实际使用时还要懂得纠正磁偏角(指南针指向次北极,和地理上的北极有一定偏差)等等一系列事情。这些可都是技术活,需要学习加不断的练习才能掌握。
地理北极和磁北极并不重合,使用指南针导航是需要修正这个偏差,@REI 《How to Use a Compass》
因此,很多登山书籍都有相当的篇幅来讲指南针导航,比如《登山圣经》就有足足28页(全书551页,占5%的篇幅)来讲指南针导航,而该书讲解登山装备的部分,也仅仅23页而已,可见其重要性。
登山者在使用指南针导航,@REI 《How to Use a Compass》
革命性进步——看起来很复杂对不对?指南针导航虽然繁琐复杂,但已经比纯粹依靠经验的“人肉导航”要先进太多了:只要有足够的耐心,总能慢慢把一片区域探索明白。要不,指南针怎么能算上四大发明呢?
大航海时代,虽然地图不准确,但是凭借指南针,探险家们依然开辟了欧洲到亚洲的航线,完成环球航行。
1477年出版的《托勒密图集》,第一页就是当时的世界地图。哥伦布发现新大陆时,就随身带着这本书
今天,几乎没有人再用指南针导航了,也不需要学习复杂的概念和计算了,这是因为GPS出现了。
手持GPS设备导航时代
如今,GPS已经成为了导航的代名词。而GPS本来是全球定位系统(Global Positioning System)的简称,该系统由美国上世纪70年代开始设计建造,1994年正式建成(由绕着地球转的24颗卫星构成)。
导航系统都是由环绕地球的一系列卫星组成的,各国设计的差异导致数量不同,我国北斗导航系统目前已经有54颗卫星,@How GPS works
除了美国的GPS定位系统,欧洲和俄罗斯都开发了伽利略(EGNOS)和格洛纳斯(GLONASS)定位系统。我国的北斗卫星导航系统今年六月也将完成全部部署,实现全球定位。
全球四大卫星导航系统
所谓手持GPS设备导航,就是能够接收GPS卫星信号的电子导航仪器。
在户外手持GPS设备进行导航
相比指南针导航,GPS手持设备导航简直是革命性突破,主要表现在三个方面:
“我在哪里”,卫星回答——以我国北斗系统为例,绕地飞行的北斗卫星不停发送信号,在地面拿着导航设备,能接收到至少3颗卫星发送的信号(卫星的轨道设计保证)。
通过这3颗卫星的信号(主要是空间坐标和时间信息),就可以算出当前位置和3颗卫星之间的距离,再以这3个距离来列方程(一个三元二次方程),即可算出当前的位置(即经纬度和海拔)。
每个卫星上都有极为精确的原子钟,通过接收信号的时间差,即可算出接收者到卫星的距离,@How GPS works
原来在指南针导航时代需要详细记录和计算才能做到的事情,在GPS设备帮助下轻松完成。
“该去何方”,轨迹说话——指南针时代需要手动记录的轨迹,手持GPS设备可以自动完成。行走时,设备会定时记录(几十秒或者1分钟)当时位置,到达目的地以后把这些点连成依次连成一条线,就可以得到一条电子轨迹。
显然,电子轨迹更利于导航,只需跟着轨迹走(轨迹可能是他人走过,或者是事先规划好的),不仅保证了不会偏离,还省去了行走时不停记录的繁琐事情,一举两得。
电子地图超详细的——指南针导航时代,受制于媒介携带的纸质地图包含的信息不会太多,而GPS导航时代是电子地图,能够载入并显示高精度的等高线地图,详尽的反应地形地貌。
等高线地图,阅读需要一定的学习基础
可见,GPS导航可谓是相当硬核的科技,为野外导航带来了革命性突破。但是,大家应该很少在野外看到带这样设备的人,基本只有领队或者一些资深玩家才会装备。
手持GPS设备导航不够普及,原因在于购买设备需要花费大概2000元,且人机交互能力差,有相当的学习门槛。
手机导航时代
真正让野外导航普及的是手机,只要在手机上安装一个导航的APP(奥维、六只脚等),就可进行户外导航,省了设备钱的同时,还非常方便。
徒步时使用手机导航,@The Dyrt
不仅如此,手机导航比GPS手持设备更普及,还有以下几个原因:
没有信号也能导航——手机定位不依赖通信信号(即手机左上角2/3/4/5G),因为定位和信号分别属于两个系统。GPS定位的信号由卫星发射信号,目前大部分手机,如华为、小米、Oppo以及Vivo都同时是支持北斗和美国GPS系统的,定位精度也有保证(搜索到的卫星越多定位越准)。
网传华为手机内部照,其中的芯片可以同时支持GPS和北斗导航
不过也需要注意,野外无信号地区导航时,手机需要预先下载好离线地图,否则出现自己定位在一片屏幕空白区域(因为没有地图)的尴尬场面。
识图更容易——手持GPS设备导航时代,地图主要以等高图的方式呈现,虽然能够详尽的展现地形,但是:
1. 等高图依然有一定的阅读门槛(要求阅读者学习具备等高图知识,且有一定的三维想象能力,能够在大脑中还原三维场景);
2.
3. 植被、水潭、碎石等细节地貌无法在等高图上展现,而这些信息对于徒步登山大有用处;
4.
5. GPS设备屏幕小,看图不方便。
左侧为等高图,右侧为谷歌卫星图,相比而言卫星图显然直观不少
手机导航一般使用卫星图,目前卫星图片清晰度越来越高,从卫星图可直观看到山路走势、植被状况,还能观察到小屋、裸露大石块等细节。若卫星图细节不够,还可以可切换到等高图,读取山脊、山谷和山脉走势的更详细信息。
轨迹获取更方便——轨迹主要来源于他人,手持GPS设备虽然可以记录和分享轨迹,但受限于其智能水平,使用起来非常不方便。而手机可以介入互联网,传输、保存、分享以及制作轨迹都要方便很多。
综上可见,相比GPS手持设备导航来说,手机导航的进步主要是在手持设备的智能性方面,对使用者更友好,使用门槛更低,谁的野外导航真正做到了人人都可以用。
既然野外导航手机已经如此方便,是否还需要手持GPS设备?
手持GPS适合极端环境——手机虽然很多方面超越了手持设备,但是手持GPS设备依然有很多优势,尤其以下几种场景:
- 三防,防水、防尘、耐摔,实际使用时更能抵抗环境的冲击,比如突然下雨、岩石撞击等;
- 可更换电池,如果搭配耐寒电池,冰天雪地导航也不会突然失灵,适合雪山、极地探险等,而手机则可能因为天气太冷自动关机;
- 拥有更粗天线能够更好接收卫星信号,适合深谷、悬崖、茂密森林等地区。
进一步学习导航知识
看到这里,山友们对野外导航以及手机导航有一定了解了。除此之外,以下资料推荐各位山友后续阅读,进一步提升野外导航能力:
“导”亦有道:学会GPS,在山野安全穿行: 一步步教你如何使用手机导航
这种高中课本上的登山知识,是你安全回家的重要保障 :识别等高图初级教程
登山时,你会用手机导航吗?
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