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一波三折冲顶第一高峰 高程测量登山队如何为珠峰量身高?

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原标题:焦点访谈丨一波三折冲顶第一高峰 高程测量登山队如何为珠峰量身高?

​焦点访谈丨一波三折冲顶第一高峰 高程测量登山队如何为珠峰量身高?

珠穆朗玛峰——世界第一高峰,前两天,珠峰再次传来好消息:2020珠峰高程测量登山队登顶成功,五星红旗再一次飘扬在世界之巅。

2019年10月,习近平主席在对尼泊尔进行国事访问期间,两国发布了《中华人民共和国和尼泊尔联合声明》,其中提出:双方将共同宣布珠峰高程并开展科研合作。为落实两国联合声明,自然资源部会同外交部、国家体育总局和西藏自治区政府组织了2020珠峰高程测量工作。

5月27日上午11时, 2020珠峰高程测量登山队8名队员成功登顶,他们随即在珠峰开展测量工作。

在珠峰之巅竖起测量觇标后,他们开展全球导航卫星测量系统和雪深测量、重力测量等工作。与此同时,位于大本营、中绒布冰川、西绒布冰川等6个交会点的测量队员瞄准峰顶觇标同步开展测量。

13时30分,8名队员完成测量工作开始下撤,150分钟,他们创造了中国人在珠峰峰顶停留时长的最新纪录。

此次珠峰登顶测量可谓一波三折。5月6日,测量登山队从珠峰大本营出发第一次冲顶,但由于北坳冰壁有流雪风险而下撤。5月16日,测量登山队第二次向顶峰发起突击,但受天气影响,7790米以上区域积雪过深,不得不再次下撤。5月24日,队员从海拔6500的前进营地出发,第三次向顶峰发起冲击。

据了解,登顶测量取得第一手测量数据后,专业的测绘工作人员还要在数据分析、处理基础上进行理论研究和反复验证,才能最终确定珠峰精确高程。这一系统工程还需要2到3个月时间。

其实珠峰的身高许多国家以前都进行过测量,广为人知的8848.13米就是1975年我国的测绘工作者得出的。2005年我国又一次成功测定并公布珠峰高程。那么时隔15年,我国为什么要重新测量珠峰?

张江齐是国家基础地理信息中心高级工程师,他曾经参与过2005年珠峰高程测量,他告诉记者,自1715年,中国人第一次发现珠穆朗玛峰并标于地图后,珠穆朗玛峰就一直是各国科学家和攀登爱好者的关注焦点。

新中国成立以来,我国测绘工作者已对珠峰进行过6次大规模的测绘和科考工作,并先后于1975年和2005年两次成功测定并公布珠峰高程。1975年珠峰高程测量,我国首次将一个高3.5米的测量觇标矗立于珠峰之巅,通过珠峰周边6000米以上的6个测绘点,测定珠峰高程为8848.13米。

中国测绘科学研究院研究员党亚民说:“1975年,我们进行了天文测量、水准测量、重力测量、导线联测、三角测量等等测量手段,还有气象观测,能用到的当时世界上最先进的东西我们都用上了。我认为1975年的结果,在当时的历史条件下是世界上最权威的,那个结果也一直没有人质疑。”

2005年珠峰高程复测,采用了传统大地测量与卫星测量结合的技术方法,同时采用卫星导航定位手段和传统的光学手段,设置了觇标、棱镜和卫星导航定位接收机于一体的这样一个设施,登山队员把它带到了山顶上,利用这几种技术手段同时来进行观测,总共观测了30组的数据。此外,测绘队员将重力仪带到7790米的高度,创造了当时的历史之最,并首次在珠峰峰顶测量中利用冰雪雷达探测仪测量冰雪厚度。

党亚民说:“2005年,因为有了雪深雷达,可以把雪面精确测出来了。8844.43,这是岩石面的一个高程结果。”

对于山峰而言,岩石的最高点是它真实的身高。而由于珠穆朗玛峰的峰顶温度很低,常年被积雪所覆盖,因此很难通过传统的手段得知冰雪的厚度。

中国测绘科学研究院院长程鹏飞说:“1975年冰雪层的厚度,当时测了0.92米。2005年,我们采用了先进的冰雪雷达在珠峰峰顶上进行了断面测量,测的冰雪层的厚度是3.5米,就等于我们扣减多了,所以珠峰数值上减少,这就是因为冰雪层的厚度不同。”

此外,珠峰的身高,也确实可能发生变化。珠峰所处的喜马拉雅山脉是世界上最高,也是最年轻的山脉之一,由印澳板块与欧亚大陆板块碰撞形成。据地质考察证实,它的构造运动至今尚未结束,仍在不断上升中。

党亚民说:“它还在运动,根据地质专家推算,大概是每年有4毫米的速度在抬升。别看这4毫米,因为地质都是以百万年计的,十年就是4厘米,一千年就是4米。它也在运动,缓慢运动隔了很长一段时间以后,就需要重新测一次,所以一般测量的周期二三十年就比较合适了。”

同时,喜马拉雅山脉还处在板块边界碰撞型地震构造带上。在地震的影响下,珠峰不只是会“长高”,还会“变矮”。而变化的大小首先取决于地震的震级,以及和震中的距离,震级越大、距离越近则影响越大。

党亚民说:“1934年,尼泊尔发生了一次8.2级的地震,这一次地震离珠峰大概只有9.5公里,对珠峰的高度产生了显著影响,大概在63厘米左右。2015年尼泊尔大地震,虽然推算出来有两三厘米的影响,这只是推算,是根据珠峰周边的监测点,还有根据遥感影像推算出来的,不是实际测的,珠峰顶上没有测。所以这一次再测一下,跟我们国家2005年那一次珠峰测量比一下,看到底有多大的变化。”

此次珠峰高程测量,国产仪器全面担当测量重任,无论是便携性、可靠性、精度等都比2005年有质的提高。

此外,首次运用了我国自主建设、独立运行的全球卫星导航系统——北斗卫星导航系统提供的数据。

据了解,在珠峰峰顶,全球导航卫星系统接收机能通过卫星获取平面位置、峰顶雪面大地高等信息,并将大地高程换算成海拔高程。

2005年我国对珠峰高程进行测量时,卫星测量主要依赖美国的GPS系统。而此次测量,将同时参考中国北斗、美国GPS、欧洲伽利略、俄罗斯格洛纳斯四大全球导航卫星系统,并且以北斗的数据为主。

中国测绘科学研究院仪器鉴定中心主任齐维君说:“优先北斗来主导,其它的系统作为辅助,基于北斗的GNSS接收机。在大部分情况下,北斗和GPS基本上在一个量级了,如果说水平的话,大家都在同一个水平线上,北斗计算会体现它的优势,特别是在我们中国区域内,因为我们整个组网优先是解决中国的使用。”

5G技术的应用,也是此次珠峰高程测量亮点之一,使得我们可以实时看到队员们登顶的高清画面,人们以前所未有的角度和方式见证攀登者登顶和高程测量过程。

珠峰测高,首先要明确高程的基准,通俗地说,就是珠峰脚下的海拔零米在哪里。那么重力测量就尤为重要,重力测量一般由测绘队员操作设备在地面进行。此次珠峰高程测量,重力仪被首次带到珠峰峰顶进行实地测量,这是人类历史上的首次。与此同时,今年还增加了航空重力测量技术,这是我国首次在珠峰区域开展重力测量,可以将珠峰地区大地水准面的精度从米级提高到厘米级。

中国测绘科学研究院院长程鹏飞说:“这次还将实施航空重力测量,把重力仪放在飞机上,在珠峰地区实施重力测量,不仅在地面上进行重力测量,而且还有航空重力测量。航空重力测量使我们了解珠峰地区重力场的信息,不仅是点的信息,而且是一条线的信息,是整个面的信息,这对于求定重力场的信息,最后算出精确的海拔高极其重要。”

现在,登顶测量成功只是取得了一手的测量数据,还需要两三个月时间进行计算,才会得出珠峰精确的“身高”。再量珠峰,展示了我国测绘技术的最高水平。人们可以看到,这里有队员们不畏艰险、团结协作的精神,有众多科研人员的默默付出,更有中国精神中国力量的汇聚。山就在那里,只要往上攀,总能登顶。无论是战“疫”还是战“贫”,无论是发展经济还是实现全面小康,在新时代的征程中,我们每一个人都应该成为攀登者。