军用方格基准系统MRGS陆地导航技术指南

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过去几十年,由于GPS技术及其与智能手机兼容性的科技技术突飞猛进,使用地图和指南针导航的技能已经将要失传了。对于我们多数人而言,不用GPS在城市中导航会显得非常搞笑。渐渐地我们变得同各类电子设备融为了一体,失去了部分完成基础任务的能力,这些任务包括无需借助外部帮助,从A点到达B点之类的任务。

 

那么如果你身处在仅能使用地图和指南针来导航的情形中呢?你会发现自己是不是比想象中还要孤立无援?今天我将向大家介绍军用方格基准系统(简称为“MRGS”)。在我看来,这套系统并非仅仅是将我们的三维世界标注在二维地图中,而且还非常易于使用。我还会告诉大家为什么这套系统优于UTM(通用横向麦卡托图系统)。

 

随着越来越多的老兵退役回家,军用方格基准系统MGRS越来越受大家的欢迎。这并不仅仅因为这套系统是部队教授的,更因为这套系统简单实用。即使大家手头现在都有导航设备,也不妨试试看MGRS系统。当你在野外时,你会发现导航系统越简单越好,而且MGRS系统使用起来远比想象中有意思。

 

重温基本常识

 

我们在研究地图和指南针时,能做到温故而知新是最好的。如果你觉得自己已经充分掌握了地图和指南针技术的话,请直接跳到下一段落直接研究MGRS系统。

 

地图

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我们首先来讨论一下人类远离文明后随身携带的最重要的物资:地图。没有地图的话,除非你从小在这块区域生活,对这里非常熟悉,否则就会觉得寸步难行。我强烈推荐大家人手一份地图,哪怕就是去野外钓鱼也必须带上。打开地图可以得到非常多的信息,有时令人出乎意外。

 

当然,野外还有些人造设施可以帮助你,比如铁轨、公路、高压线路等等,这些设施就像楼梯扶手,可以在你迷路的时候帮助你重回人类文明之门。同时你还可以观察自然地形包括自然地标、地面倾斜度、湖泊、河流甚至是地图上标志的小溪都可以用来定位。

 

在这里向大家介绍一个很赞的地形图资源,大家可以登陆USGS.GOV(美国国家地质学会)下载地形图,免费打印简易版本,或者付费购买这家网站的地图,他们可以提供送货服务。

 

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如何解读地图上的各种图例并不困难,但是我们还是要在此介绍一下。首先无论水体是以湖泊或溪流存在,水体在地图上永远使用蓝色来标识,这点已经成为了普罗大众的基本共识。如果你在地图上看上去像陆地一样的区域周围看到了蓝色圆圈途安,那么这些可能是间歇性或季节性的水位线标识。如果你去看一下德克萨斯湖的地图,你会发现有些陆地区域在雨季后会位于水面下,而在旱季时则没有一滴水。如果你位于一条季节性河流附近,你也会在地图上发现一些小小的蓝色圆圈。如果这些标识不是圆圈形状而是长条形状,那可能就是激流。这类信息在春末夏初的时候尤为重要,在积雪融化后,雪水会形成季节性的激流,曾经在地图上显示可以通过的区域就会无法通过了。人人都会不小心犯此类错误,电影《荒野生存》里就讲述过类似的情况,还有这个情况可能带来的困难。

 

在这里大家必须注意,地形地图注重陆地的标识,而非水体。如果你对航海行船感兴趣,那么你可以考虑购买一套航海图而不是地图,航海图专用于水面导航,它会标注水下地形的细节。

 

地图页边信息

在地图的底部你可以找到一些信息,这些信息可以更好的帮助你理解地图的含义。其中最重要的信息就是地图的比例尺。通常最常用的两种比例尺是1:24000和1:50000。1:24000的含义是什么呢?它的意思是地图上每一英寸(约2.5厘米)的距离相当于实际24000英寸(约600米),这个距离也大致相当于2000英尺,这样就可以帮助大家快速换算。

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1:24000比例的地图又称为7又1/2分正方面,因为这个地图的长即南北方向代表了7又1/2分的经度,宽即东西方向代表了7又1/2分的纬度。我们可以大致这样理解,全美总共有几千幅这样的正方面地图标注了美国每一寸土地的信息。

 

在地图底端,大家可以看到在比例尺下有一段线段显示距离。通常在1:24000比例地图上都会有公里、英里和英尺的比例尺。我向大家强烈建议可以从笔记本上撕下一张纸然后画上上述刻度以备用。我们通常都使用公里刻度,因为在MGRS方格系统中,距离是以公里而不是英里标识的。

 

指南针

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关于选择指南针有不少不同的标准,但是我可以告诉大家一些人生的经验,那就是选择带反光镜的SILVA  RANGER指南针或配有反光镜的SUUNTO(松拓)MC-2型全球指南针。我觉得这是两款最易于使用和最高效的指南针。这两款指南针都配有反光镜,反光镜的优点在于使用者可以轻松找到反向方位,同时可以在指南针对准目标时提供足够的稳定性,并且可以同时观察指针位置。

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全球型指针可以在世界上任何一个角落使用,同时它还便于调整偏差,如果你所在的营地地理位置需要调整偏差。大家如果有兴趣,也可以阅读一下我们关于指南针偏差调整的文章。

 

MGRS系统(军用方格基准系统)

 

军用方格基准系统是一套基于UTM方格系统(通用横向麦卡托图系统)开发的地理坐标体系,这套系统将世界定义为一块平地而非球体。大家在观察自己的地图时会发现MGRS轴线同经纬度并不吻合。这也就代表着两条平行经纬线之间的距离在地图的上下两端并不一致。造成整个差异的原因是因为经纬线是在地球仪上绘制的,地球仪本身就是个球体。MGRS系统的最大优势就在于整个系统将世界定义为一个平面,这样所有的轴线就可以准确的显示出精确到公里的陆地形态。

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了解方格系统

八位MGRS系统方格坐标是这样标注的:19TCG 3061 9196。这里请大家记住,我们使用MGRS系统,就相当于讲整个地球的面积缩小到一个浴缸的大小。大家从左向右读取坐标数据,可以在地图上找到一个10米见方的正方形区域,如果使用GPS系统,大家还会得到额外两位坐标数值,可以精确到在这个10平方米区域中1平方米区域的位置。

 

方格区域定位

大家可以看到,坐标值中的19表示方格区域。这表示目标位置就位于地图中19区中的某一点。字母T表示方格区域位置,这块区域东西跨度为6度,南北跨度为8度,在19区中有19片此类规格的方格。大家在此要留意,极地地区的方格面积要远大于赤道地区的方格面积,因为每个方格实际上都包含一块面积一致的区域。由于我们的地球是个球体,所以MGRS系统地图在两极的区域必须有所延展。

 

十万米级方格识别

接下来大家在这个坐标中可以找到十万米级的方格识别码,这组识别码由两个拉丁字母组成。在我们举例的这个坐标19T CG中就是CG两个字母,它们代表着19T区域中的一个十万米级方格。当然,字母I或O在组合中不会出现,因为它们分别容易同数字1和0混淆。

 

万米级方格识别

到此为止,十万米级方格又分成了10个部分。这些方格在东向西方向分成十格,南向北方向也分成十格。让我们再来看看这个坐标例子:19TCG 3061 9196,万米级的第一组四位数字系列的第一个数字是3,第一组四位数字系列的第一个数字是9,这样该坐标也可以写成19TCG 3 9。

 

千米级方格识别

这个级别的方格线在1:24000比例尺的地图上就是轴线。大家可以在千米级方格内分成10等分。千米级(公里级)方格又将轴线分成了十等分。这个例子中MGRS的坐标就是19TCG 30 91。

 

大家可以看到在这个坐标中,最后两位数字就是十米级方格了。大家应该已经猜到了,这个坐标19TCG 306 919的十米级方格标识就是19TCG 3061 9196。

 

如果大家想更多了解UTM通用横向麦卡托图系统的原理,也欢迎阅读我们相关的文章。

 

路线策划

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现在我们已经有了完整的八位坐标,就可以开始在地图上标注一个点位了。首先我们需要准备好所有的工具。你应该准备一个能配合地图比例尺的角度尺,我们已经将这件工具纳入了我们推荐的陆地导航初学者背包物品中。绝大多数角度尺都带有1:24000和1:50000比例尺的刻度,其中很多带有1:25000比例尺用于军用地形图。同时你还必须准备一支锋利的铅笔,铅笔要尽可能的锋利,这样就可以在地图上标出最精确的位置。然后你还必须准备一些卷带。

 

我在此强烈推荐将卷带固定在比例尺上,这样就无需借助角度尺来测量。这点经验是从一位“集结”行动参与者的教训中得到的,当时他错误使用了比例尺,结果他走到了偏离预定位置约3000英尺(约一公里)的地方才发现出错了。

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首先你可以从坐标中的四位数码中的前两位入手。比如说我们举例的坐标19TCG 3061 9196中,你的方格坐标就是30/91,要找到30/91,就得从地图左下角开始,从左向右找到方格轴线30。然后沿着这条轴线向上找到其与水平轴线91相交的位置。要记住我们要定位的方格是位于91轴线上方的,所有的MGRS系统轴线都是由左向右,由下向上的。

 

此时你已经在地图上找到了正确的方格位置,然后将手中角度尺上基准的基准线顶点对准地图上方格的左下角,接着就可以参考坐标最后两位数字了。

 

我们还是以这个坐标19TCG 3061 9196为例子,此时你仍将以底线为基准线,从左向右找到垂直基准线61,然后向上平移找到水平基准线96。

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大家要注意,这个定位作业需要反复的训练,所以大家应该多设定一些练习坐标反复练习。我本人深谙“吾亦无他,唯手熟尔”的道理。

 

距离

一旦你在地图上定位了两点位置,就应当计算出两点间的距离。如果你的量角器上有距离比例尺,那就最好了。大家一定切记所有的距离都是以公里而非英里标注的。我标注距离的方法很简单:拿一张活页纸,将地图底部的比例尺刻度线画在这张纸上。这样我就可以一次标注四公里的距离,而不是用量角器去一公里一公里的标注。

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在第一个一公里距离上,我每100米标注一个记号,这样就能总共标注10个记号(请记住公里单位的名称本身就是千米的意思,也就是1000米的距离),大家在导航时如果有更短的距离单位是很有必要的。现在我们可以将量角器原点放在第一个标注点的位置上,然后沿着标线在第二个标注点再标注一下,最后把这些点位记录到笔记本中。

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方位

在出发前往陌生区域前,你还必须需要掌握行走的方位。最为简单的一个方法就是将550伞兵绳的一端从量角器中心孔中穿入,然后在12英寸(约30厘米左右)位置打个绳结,这个绳结要尽可能的打得紧,最好是打成八字结,它既不会因为尺寸太小而无法固定在中心孔上,也不会像双层结一样过于巨大。然后记得在中心孔的位置也打一个绳结,这样在地图上移动时不会影响绳结间的距离,具体打法请看下图。

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绳结固定好后,将量角器的中心孔对准你的出发点位置,将量角器水平线同地图水平轴线保持平行位置,这样可以确保在定位时指南针总是对准北方。然后将伞兵绳拉到目标点位置,确保中间没有绳段纠结,绳段超出指南针的延长部分就是从起始点位到目标点位的方位。

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我推荐大家在记录出发点、方位和目标点距离(包括目标点位置)时在地图上和笔记本上同时记录,这样可以确保万无一失。而且这样记录可以确保在需要野外定位时可以随时复核信息。

 

导航

 

计算步伐

计算步伐首先必须准备一串计步念珠,它们可以帮助你计算走过的步数和里程,是导航过程中最重要的环节之一。我们也曾经介绍过如何自作自己的计步念珠。

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首先我们要量出一段100米长的距离,然后往返走数次,同时计算步伐数量以得出准确的步伐数。我推荐大家在原点前1米的位置开始行走,这样大家就可以以平时自然的步伐来计算步数。还有在计数的时候仅仅计算每次右脚或者左脚接触地面的频率。这样的话计数频率就是常规步数的一半,可以在野外实践操作时降低出错的概率。

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如果可以的话,大家也可以尝试同时记录平地和山地上的步数,会发现不同地形情况时的步数会大不一样。如果路径上有小山,那么步数将会比平地上记录的步数有所增加。如果考虑到山路上还有植被和树木,就肯定会增加相应的步数。这个项目本身不是精确的科学计算,但是如果有机会大家就应该记录不同地形上的步数,这样会在以后对自己有帮助。记步是非常重要的一课,大家必须在路线规划中酌情增减步伐。

 

大家如果有兴趣,也可以查阅我们其他与记步相关的文章。

 

确定方位

这时我们已经可以出发了,我们站在MGRS坐标出发点上,首先应该确定出发的方位,在此提醒大家,可以将指南针上的表圈刻度对准出发方位,比方说方位090°,你可以将090°方位对准指南针上端的刻度,然后转动身体位置直到“红色指针同正北刻度吻合”,或者通过其他任何方法可以将正北刻度和红色指针对齐。

 

当方位确定后,将指南针放在面前然后将双臂紧靠身体,然后透过指南针上盖的透镜观察方位。此时盖子上的镜子就可以派用处了,你首先必须调整镜子的角度确保正北刻度始终和红色指针对齐,然后选择周边尽可能远的一个参照物。尽管此时你仍无法看到行程终点的目标,但是这个参照物可以帮助你确保行程方位正确而无需时时查看指南针。

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现在我们已经有了定位点,这个点位或许可以是一棵参天大树。然后我们就可以收起指南针,然后尽可能的沿着直线走向这棵树。在这个期间,不要忘记记录步伐数目,同时注意目标点的位置不要偏离路线。到达目标后,走到背面再重新确定方位继续前行。切记不要中断记录步数,不要从零开始计数。

 

当我们走到预先设定的里程时,停止前进并同时计录所在位置。我建议大家可以将三块石头相互叠在一起来做记号,也许有人会推荐用背包,或者在地面设置一块记号袋。设置记号是为了记录各个中继点位,如果在接下来的旅途中需要反复查看记录点就不会有困难了。我推荐用石头标记,是因为我从来不喜欢让自己的背包远离自己。

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大家在整个过程中要确保精度,因为如果导航时失之毫厘,那目的地就会差之千里。假设你徒步10英里(约16公里),途中方位偏差了1度,那么到目的地是就会偏差280米;如果偏差了10度,那么目的地就会偏差达到惊人的2,795米!

 

圆形路线定位

如果大家准备从自己的位置开始进行圆形路线定位,定位范围的面积会随周边的地形而变。事实上,很多关于陆地导航的问题答案都只是“看着办”。因为野外环境中有太多的不确定因素会影响你的路线决策。

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如果最近的植被距离很远,无法通过植被来定位目标点。这时你就必须调整圆形路线的半径以获得更多的观察角度。目标点的大小也会影响圆形路线的大小,如果你完成了一个圆形路线返回到原点后,可以尝试着更大的圆形路线,就这样周而复始的重复同心圆路线直到找到目标点。

 

箱形路线定位

那么如果在出发点到目的点中间横亘了很大的一个障碍物呢?只要你手里有指南针和计步念珠,那就可以尝试绕过障碍物,然后力争回归到主线上。这条路线中可以实施90度直角转弯,同时分别记录每一段路线的步数,这样可以推算出直线路线的总步数。

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你得首先90°右转(或者左转),然后边走边记录绕开障碍所需要的步数。到了转角处时再90°左转,此时你已经回到了原来的行进方位。在完全绕过了障碍物后,你再90°左转,如果你刚刚在垂直方向走了60米那么现在还必须再走60米才能回到原来的路线上。此时你已经相对靠近了原来预设的方向,接着你必须再重新设定方位,并且计算到达目标点位的步伐数。

 

微调定位

如果你的下一个目标点位于线型地标(比如道路、河流、高压线或者铁轨)附近,你就可以以微调一下定位方向来更快到达目的地。比如说,你的目标在方位050距离200米左右的位置,那么你就可以将方位定在045,这样就可以利用目标点参照物的线性特性到达目标点的左边。接着你就可以借助着参照物向右转移到达目标点,这样也就无需进行圆形路线定位了。为什么这个方法很实用呢?因为这个方法中提供了两点关键信息,它可以有效降低出错的概率,确保导航顺利完成。

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·降低出错概率:如果你利用线性特性找准了方位,那距离就不会出错,但是如果你在途中不了解哪个方向是正确的时,方位就会向左或向右偏离。当需要微调方位时,就以上例子而言,你会毫不犹豫的向右转。

 

·确保导航顺利完成:参照物的线性特性可以确保你在跨越它的时候不至于走过头,它会忠实的时时提醒你“不要多走,也不要少走”。

 

需要大家注意的是,微调量必须和距离呈正比。如果里程是300米,那么微调量就必须比100米里程要小,微调量过大会造成到达目标位置的距离误差过大,产生误解。

 

结尾

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以上介绍的这些工具和技能可以帮助大家很好的使用地图,使用MGRS相关技能在野外定位随意一个木桩。这是个让人信心满满的技能!希望大家同我们多多交流各自MGRS系统使用的经验。我们也会继续深入探讨地形图的使用和导航。

(原文作者:NICK H.,翻译:Chez_Chris)

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