再測珠峰“身高”

5月的珠穆朗瑪峰北坡依然白雪皚皚，寒冷刺骨，此刻，35名中國測量登山隊隊員卻正負重奮力向上攀爬。

5月6日下午，由我國國測一大隊和中國登山隊共同組成的測量登山隊正式開啟2020珠峰高程測量登頂行動，在接下來的數(shù)天時間里，他們從海拔約5300米的珠峰二本營出發(fā)，將途經(jīng)東絨布冰川、中間營地、前進營地，隨后抵達海拔7028米、7790米和8300米的一、二、三號營地，最終擇機向珠峰峰頂發(fā)起沖擊，正式為珠峰“測身高”。截至5月7日晚，隊員們已行進至海拔6500米的前進營地。

精確測量需要哪些條件？

新中國成立以來，我國測繪工作者已對珠峰進行過6次大規(guī)模的測繪和科考工作，并先后于1975年和2005年兩次成功測定并公布珠峰高程。1975年珠峰高程測量，我國首次將測量覘標矗立于珠峰之巔，并精確測得珠峰海拔高程為8848.13米。2005年珠峰高程復測，經(jīng)過嚴密計算，獲得珠穆朗瑪峰峰頂巖石面海拔高程8844.43米。這一數(shù)據(jù)已成為我國行政管理、新聞傳播、對外交流等活動及公開出版的地圖和教材中使用的權威數(shù)據(jù)，令人耳熟能詳。

然而，隨著各項技術突飛猛進，更精準的測量成為目標。國家測繪地理信息局測繪發(fā)展研究中心副主任徐永清認為，重新精確測定珠峰高程，是測繪工作者面臨的一項迫切而重要的歷史任務。珠峰高程的精確測定，可以結束國際上珠峰高程不統(tǒng)一的混亂局面，為世界地球科學研究做出貢獻，其社會效益和科學意義是巨大的。同時，隨著科學技術進步，如GPS技術、雷達測深技術、大地水準面精化、絕對重力測量技術、氣象探測技術、登山裝備技術及地學理論方法的完善，為更加精確地測量珠峰高程創(chuàng)造了必要的條件。

此外，珠峰高程測定及鄰近區(qū)域地殼形變研究，在地學研究中具有重要的理論價值，“它將用于研究印度洋板塊與亞歐板塊的相互作用，對今后地震預報和減災防災也具有重要的實際意義。”徐永清說。

為何選在今年？

再測珠峰又為何選在今年？自然資源部有關負責人介紹，2019年10月，《中華人民共和國和尼泊爾聯(lián)合聲明》發(fā)布，其中提出：考慮到珠穆朗瑪峰是中尼兩國友誼的永恒象征，雙方愿推進氣候變化、生態(tài)環(huán)境保護等方面合作。雙方將共同宣布珠峰高程并開展科研合作。由此，自然資源部會同外交部、國家體育總局和西藏自治區(qū)政府組織了2020珠峰高程測量工作。

此次珠峰高程測量正值中國和尼泊爾建交65周年之際，是發(fā)展兩國友誼的新舉措。今年也是人類首次從北坡成功登頂珠峰60周年、中國首次精確測定并公布珠峰高程45周年，因此，開展此次珠峰高程測量具有重要的歷史意義。“此外，不同時期以不同方式測量珠峰，以及對珠峰高程的多次測量，反映了人類對自然的求知探索精神，已成為人類了解和認識地球的一個重要標志。”自然資源部有關負責人表示。

如何開展測量？記者了解到，技術路線上，本次珠峰測量將綜合運用GNSS衛(wèi)星測量、精密水準測量、光電測距、雪深雷達測量、重力測量、天文測量、衛(wèi)星遙感、似大地水準面精化等多種傳統(tǒng)和現(xiàn)代測繪技術，精確測定珠峰高程。在具體操作上，測量登山隊隊員將在登頂珠峰成功后，于40分鐘內(nèi)在峰頂豎起測量覘標，以此作為靶點開展全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)測量和雪深測量等工作，同時，位于珠峰北坡不同海拔的大本營、中絨布冰川、西絨布冰川等6個交會點上的測量登山隊員也將瞄準峰頂?shù)臏y量覘標同步開展測量。最終，測量隊將匯總多個點位上的測量數(shù)據(jù)，經(jīng)過嚴密計算，得出最新測定的珠峰高度。

再測珠峰的勇士是誰？

次落、袁復棟、薛云、次仁桑珠、普布頓珠……本次出征的測量登山隊隊員共35名，分別來自國測一大隊和中國登山隊。“這是兩個英雄團隊的強強聯(lián)合。”自然資源部有關負責人評價。1960年5月25日，中國登山隊成功從北坡登頂珠穆朗瑪峰，開創(chuàng)了人類首次從北坡登頂珠峰的歷史。

除了峰頂，本次測量的6個位點都在海拔5200米以上，大氣含氧量僅為內(nèi)地的70%，人即使空著手，也猶如背負30公斤的重物，登山舉步維艱。為克服高寒缺氧的惡劣條件，同時保證將沉重的測量儀器手提肩扛送上珠峰，測量登山隊隊員們此前進行了一系列的登山訓練和高山測量訓練。同時，國測一大隊的53名測繪隊員，自3月2日起，在珠峰及外圍地區(qū)陸續(xù)開展了水準、重力、GNSS、天文等測量工作，完成了水準測量、加密重力測量、絕對重力測量等工作，同時布設衛(wèi)星導航定位連續(xù)運行臨時基準站2點，完成了6個珠峰高程測量交會點的踏勘、選埋、高程傳遞等基礎性測量，目前，珠峰外圍測量任務已基本完成。

整個5月的登頂一直繼續(xù)。測量登山隊介紹，5月10日以后迎來第一個沖頂珠峰的“窗口期”，隊員們從三號營地抓住時機向峰頂發(fā)起沖擊。

為何一定要靠人實地測量？

攀登珠峰是具有風險的任務，高程測量為什么不能通過測繪技術和高科技設備，必須要靠人來完成？相關測繪專家表示，目前的技術手段尚無法確保測量型無人機或機器人在峰頂作業(yè)。

自然資源部第一大地測量隊（國測一大隊）副隊長張慶濤說，早期的珠峰測繪多在無人登頂?shù)那闆r下進行，傳統(tǒng)的交會測量和三角高程測量有可能出現(xiàn)偏差。

張慶濤說，珠峰峰頂并不是一個點，而是一個20多平方米的平面。從山腳下的各觀測點瞄準峰頂測量，目標點難以一致。因此，“必須由人將覘標帶上峰頂。有了覘標，我們在山腳下布設的觀測點就能更精確地照準峰頂?shù)臏y量目標，從而測得精確的角度和距離。”他說。

中國測繪科學研究院研究員、2020珠峰高程測量技術協(xié)調(diào)組組長黨亞民表示，目前，利用衛(wèi)星遙感技術測量峰頂高程的精度，遠低于大地測量方法，而且只能測出雪頂?shù)母叱獭Ｖ榉甯叱虦y量將綜合運用GNSS衛(wèi)星測量、雪深雷達測量、重力測量、天文測量、衛(wèi)星遙感等多種技術。其中，GNSS接收機、雪深雷達、氣象測量和覘標等儀器都需要人攜帶至頂峰。

黨亞民說，珠峰峰頂大風多，氣流不穩(wěn)定，氣溫低，測量型無人機目前尚無法在峰頂惡劣環(huán)境飛行。

此次測量有望實現(xiàn)我國專業(yè)測繪人員首次登頂珠峰測高，這將使測量數(shù)據(jù)更可靠、更具說服力。

據(jù)了解，登頂后，測量隊員將首先啟動冰雪探測雷達開始觀測，待雷達測量結束后豎立測量覘標，在覘標頂部安裝GNSS天線進行靜態(tài)觀測，同時從地面6個交會點對峰頂覘標進行觀測，測量水平角、垂直角和距離，初步計算珠峰高程，后期將結合重力、天文等數(shù)據(jù)對珠峰高程數(shù)據(jù)進行修正，從而得到精確的峰頂巖石面高程。

測量結果何時出、有啥用？

是否登頂成功后就能迅速公布測量結果，了解珠峰“身高”變化？專家表示否定。因為登頂測量成功只意味著取得了一手的測量數(shù)據(jù)，但并沒有得到珠峰的精確高程。

珠峰高程測量是多種技術手段的綜合應用過程，涉及GNSS衛(wèi)星測量、雪深雷達測量、重力測量、衛(wèi)星遙感、似大地水準面精化等多種傳統(tǒng)和現(xiàn)代測量技術。最終公布的海拔高度，是對多種數(shù)據(jù)進行綜合處理的結果。

“在對數(shù)據(jù)分析、處理的基礎上，還要進行理論研究、嚴密計算和反復驗證，才能確定珠峰精確高程。”黨亞民說。

此外，溫度、氣壓、折光環(huán)境等因素都會對測量產(chǎn)生影響，科學家需要通過復雜的計算消除誤差，得到精確的珠峰高程。這是一個系統(tǒng)工程，大概需要兩到三個月時間。最后還要經(jīng)過一定的審核程序，才會得出珠峰的確切“身高”。

珠峰高程測量的核心目標是精確測定珠峰高度，測量成果可用于地球動力學板塊運動等領域研究。精確的峰頂雪深、氣象、風速等數(shù)據(jù)，將為冰川監(jiān)測、生態(tài)環(huán)境保護等方面的研究提供第一手資料。

黨亞民介紹，GNSS測量、水準測量、重力測量的成果結合早期相關資料，不僅可以準確地分析目前地殼運動變化影響情況，同時也可為后續(xù)的似大地水準面模型建立提供精確可靠的數(shù)據(jù)支持。精確的地面重力測量和航空重力測量成果可用于珠峰區(qū)域地球重力場模型的建立，以及地質(zhì)調(diào)查、地震、地殼運動等問題的研究。

利用衛(wèi)星遙感技術測量峰頂高程的精度，遠低于大地測量方法，而且只能測出雪頂?shù)母叱獭Ｖ榉甯叱虦y量將綜合運用GNSS衛(wèi)星測量、雪深雷達測量、重力測量、天文測量、衛(wèi)星遙感等多種技術。

“這同時也是一項代表國家測繪科技發(fā)展水平的綜合性測繪工程。”自然資源部第一大地測量隊隊長李國鵬表示，新中國成立以來，我國珠峰高程測量經(jīng)歷了從傳統(tǒng)大地測量技術到綜合現(xiàn)代大地測量技術的轉變。每次珠峰測量，都體現(xiàn)了我國測繪技術的不斷進步，彰顯了我國測繪技術的最高水平。

李國鵬說，不同時期以不同方式測量珠峰，以及對珠峰高程的多次測量，反映了人類對自然的求知探索精神，并成為人類了解和認識地球的一個重要標志。

◎ 來源|綜合光明日報、新華視點