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当人离开地面多高后,才能用眼睛观测到地球是一个球面

时间: 2021-04-06 20:07:39 | 来源: 喜蛋文章网 | 编辑: admin | 阅读: 114次

当人离开地面多高后,才能用眼睛观测到地球是一个球面

假设地球是一个纯粹的球体,那么两个人距离多远才会看不到对方?

如题,假设地球表面没有任何障碍物,两个人身高1.8,那么两个人距离多远可以完全看不到对方?
大约9.578千米以内都可看见,假设地球半径6371千米并且是正圆. 也假设俩人眼睛和最好的望远镜一样.
那就要看他们的视力了。
假设地球半径R=6371千米并且是正圆,两个人身高H=1.8米(眼睛距地面1.8米),
两个人距离多远可以完全看不到对方=2*((R+H)平方-R平方)开平方=9.57823千米
那要看他们的视力是多少了?

当高度到达多少米的时候才能看到弯曲的球面?就是能看出地球是圆形。

这取决于你的视野有多广。只要在一个球体外面的任何一个位置,理论上,只要你的视野足够广就都可以识别出这是球体(会看到一个圆)前提是这是理想球体。
对于地球还要考虑局部地势,当局部起伏可以忽略不计的时候就可以识别出是球体了。这只能从实践经验中得出。

离地面多高才能看出地球是圆的?

古人认为天圆地方,直到麦哲伦船队完成了环球航行,有力地证明了地球是个球体。人在地球上高度有限,所以我们看到地球是平的,不能观测到地球的弧度。

其实,从很多地方可以看出,地球是圆的。例如,当我们看到海上的船只驶向地平线时,会先看到这艘船的下半部分渐渐消失了。随着船只的远去,才会看到船只的上半部分慢慢消失。在古希腊,人们通过这种现象间接推断出地球是圆的。

那么,我们要在多高的地方才能直观地看出地球是圆的?距离地球多远才能看到一整个地球?

假设人站在很高的位置,登上珠穆朗峰,可以看到地球的弧线吗?结果表明,即使在海拔8848米的珠穆朗峰上,观测的高度依然还不够。就算在离地心最远的钦博拉索山,或者是乘坐飞机,都是不可能直接看到地球弧线的。

在飞行高度为10公里的客机上,为什么很难看到地球的弧线?

除非飞机在辽阔的沙漠或海洋上空飞行,才有可能在极好的能见度下观测到略微弯曲的地平线,否则在飞机上看不出地球是圆的。

一方面是因为在云层和山脉的阻挡下,人的视线受阻,无法看到平坦的地平线。最重要的原因是,观测的高度远远还不够,地球的平均半径为6371公里,客机的飞行高度与地球半径差得太远,飞机如同贴着地表飞行。

极限运动员菲利克斯•鲍姆加特纳曾完成了3万9千米的高空跳伞壮举,从他纵身一跃的画面中可以看到,大地看起来明显是圆的,难道在39公里的高度上能看到地球的弧线?

事实并非如此,这其实是广角镜头导致的图像畸变,并非真正的地球弧线,否则地球就太小了。

只有到了太空中,也就是地表上方超过100公里的高度,才能够较明显的看到地球的弧线。宇航员乘坐宇宙飞船在太空中的飞行高度为400公里,他们在那里很容易能够看到弯曲的地表。不过,宇航员仍然无法一眼看到整个地球。

那么,究竟要在距离地表多远的位置才能一眼看出地球是个球体呢?

人眼水平方向最舒适的角度大概为124度,根据三角函数关系可以计算出,在距离地表3400公里以外的位置,可以看出一个圆形的地球。

如果从更远的地方看地球,地球是什么样子呢?

从我们的近邻月球上看,地球因反射太阳光而发光,看起来十分梦幻。因月球受潮汐锁定影响,只有在月球正面才能观测到地球。从月球上看到的“满地”是满月的14倍之大。

根据NASA的好奇号火星漫游车在2021年拍摄到了地球照片,从火星上看到的地球就是一颗普通的星点,与天上的星辰相差无几。

人类拍摄到的最远地球照片是旅行者1号在1990年拍的,当时它距离地球60亿公里,地球看起来还没有一个像素点大。但不可思议的是,在这个不起眼的小蓝点上,存在着多姿多彩的生命和智慧文明。

离地面超过一万米就能清楚看出地球的圆形轮廓来,当超过大气层就可以完全看出圆形了。
如果想要看出地球它是一个圆形的,那肯定是要离地球表面很远的地方,从月球上才可以看到地球是一个圆形
地球本身就是一个圆形,但是因为地心引力的原因,所以我们看到的是一个平整的地面,但是当我们进入大气层,在空中上千米左右,我们就可以看出地球有一个圆形的趋势了。
众所周知,地球是一个椭圆形。我们生活在地球表面,所以说我们无法看出地球是一个椭圆形状。但是当我们高到达了几万米的高空之后,我们就能看清它还是有弧度的。

为什么能保证在地球上任何时间任何地点都能同时观测到4-8颗同步卫星?

一、GPS的概念
GPS是美国研究、开发和维持的军民公用的全球定位和导航系统,它是由空间卫星、地面监控、和用户设备3大部分组成。
GPS空间部分由21颗工作卫星和3颗在轨道上的备用卫星组成。工作卫星分布在六个轨道平面上,每个轨道面上有四颗卫星。卫星轨道面相对于地球赤道面的倾角为55度,各轨道平面升交点的赤经相差60度,在相邻轨道上卫星的升交距角相差30度。轨道平均高度约为20210km,卫星运行周期为11小时58分。同一观测点上每天出现的卫星分布图形相同,只是每天提前约4分钟。保证地球上任何地点都可以连续同步的观测到至少4颗卫星,从而构成全球定位系统。
地面监控部分是通过5个地面站进行的,包括1个总监控站和4个分站。5个监控站主要是随时跟踪GPS卫星,修正卫星的轨道、时间以及它们的定位参数。
用户部分指GPS接收系统,包括军用和民用两种。民用主要应用于气象、地矿、测绘、农林、水利、交通、海洋、城建等行业。
二、 GPS的原理
GPS的定位原理基于三角几何理论。一维测量可以确定一个球面,二维测量可以确定一个圆,三维测量可以确定2个点,四维测量可以确定一个点,所以GPS要想达到精确定位,最基本的要求是GPS接收系统至少收到4颗卫星的信息。
GPS工作过程是GPS接受器通过天线接受卫星信号,并将信号分离成GPS 码和载体,然后GPS接受器将自己产生的复制码与接受码比较,并使其移动直到与接受码最大相关。当接受GPS卫星信号后,利用GPS卫星信号传输到GPS接受器的时间和光速的关系,GPS接受器自动计算出GPS卫星到GPS接受器之间的距离。由此可见,GPS定位的核心是时间的确定。GPS卫星上用的是原子钟,其误差达到百万分之一到亿分之一秒,即可保持3万年至7百万年内的误差不超过1秒。
三、 GPS的误差
影响GPS定位精度的主要因素有:可选择性(SA)、卫星位置误差、卫星时钟误差、接受器时钟误差、大气对流层等,其中SA造成的误差最大,2000年5月美国取消了SA政策,单机定位的精度得到极大提高。一般水平误差5米左右,垂直误差15米最左右。
四、 GPS的坐标系统
GPS接受器是以WGS84坐标系(经纬度坐标系)为根据而建立的。我国目前应用的1:5万的地形图属于1954年北京坐标系(BJ54)或1980年国家大地坐标系,通常我们叫它公里网坐标。但GPS接受器的已经预设了WGS84

地球上两点之间的距离大于多少时,两个点就看不见彼此了(因为对于对方来说另一点在球面的另一个方向了)

这个是可以计算出来的。
以地球直径做圆,圆心为O,画半径,延伸至圆外1.5m点A(假设眼睛离地面高度约为1.5m),以A点做圆的切线,切点为B,取BA长度作等长线段BC,求AC的距离即可。
当然这种假设是地球为圆,而不是椭圆,而且两人之间无山无树木且不考虑空气折射的理想状况。
若按地球半径为6378.5KM来计算,应该是8.6KM就看不到对方了,当然这都是参考值
从理想模型,即地球是完美球体,两个点的体积高度完全忽略不计的话,只要离开一点点距离,哪怕1毫米,便看不见了

但我想楼主问的应该是一个人正常能看到多远的地面这样的问题吧.那样的话是3-5公里左右,根据个人高度不同因人而异
若把地球当做一个正球体来研究,考虑到人的自然高度(约1.6-1.8M)和地球半径(约6400000M),则人最远看到约3000米外的东西.
文章标题: 当人离开地面多高后,才能用眼睛观测到地球是一个球面
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文章标签:是一个  球面  观测  能用  多高
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