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作者:張亞雄 來源:光明日報 發布時間:2020/12/9 10:01:07
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珠峰“身高”是怎么測出來的

 

8848.86米!12月8日,基于全球高程基準的珠穆朗瑪峰最新雪面高程一經發布,旋即引起網友熱議。珠穆朗瑪峰有多高?提及此問,不少國人可能會下意識地直接說出“8848.13”“8844.43”這兩個數字。今天,這一數字又進一步增長,達到“8848.86”。為什么要在今年重新測量珠峰高度?珠峰的“身高”到底是怎么算出來的?測量珠峰,又能帶給我們什么?帶著這些問題,記者采訪了相關專家。

時隔十五年,為何我國又對珠峰高度重新測量

1975年,中國測量隊員首次將覘標帶上珠峰峰頂,測出8848.13米的高度;2005年,中國測量人再次登頂,更新了珠峰的“凈身高”——8844.43米;2020年5月27日,時隔十五年,中國測量人又一次登上珠峰峰頂,成功獲得珠峰高程測量的最新數據。

很多人也許會有疑問,現在技術已經很發達了,為什么不選擇乘坐直升機上山,或者用遙感衛星進行測量?2005年中國已對珠峰進行測量,15年之后再測,這個間隔會不會太短?動用大量人力物力對珠峰進行測量,究竟有哪些重要意義?

“衛星遙感影像現在主要用于地表的監測,它也可以獲得地表位置的一些信息。”2020珠峰高程測量技術協調組組長、自然資源部中國測繪科學研究院研究員黨亞民說,“就目前來說,衛星遙感影像測量的精度還是不夠,能得到的高程方面的精度大概是兩米。”

黨亞民介紹,衛星遙感影像測的是雪面高度,如果沒有人到珠峰峰頂上去,就無法對峰頂的雪深進行測量,這樣獲得的數據精度就不夠準確。此外,珠峰峰頂氣流不穩定,多大風、氣溫低,測量型無人機目前還無法在峰頂飛行,飛機螺旋槳引起的風還極有可能引起冰雪的崩塌。

自然資源部大地測量數據處理中心主任郭春喜告訴記者,珠峰高程測量是一項嚴謹的科考項目,使用衛星遙感影像等新技術、新手段測量,雖然也能獲得大致數據,但數據較為單一,無法與其他數據進行對比驗證。“因此,我國在測量珠峰時一般都會選擇人工登頂測量這種傳統測量方法和衛星遙感測量等新型測量技術相結合的方式,以使珠峰高程測量數據更加準確。”郭春喜介紹,一般而言,測量團隊有“內外業”之分,外業測量隊員負責進行野外實際測繪,并將獲得的一手數據提供給內業專業技術人員分析處理。

郭春喜表示,2015年4月,尼泊爾發生了8.1級大地震。國際上對這次大地震對珠峰高度是否會產生影響較為關注;此外,珠峰也一直在發生長期性和隨機性的變化,有必要及時更新相應的數據。

此次測量的科學性、可靠性、創新性明顯提高

“珠峰高程就是珠峰的海拔高。”郭春喜說,“受地球板塊運動和地震等因素影響,我國青藏高原地區的環境持續變化,而對珠峰‘身高’進行測量,就可以比較直觀地觀測到這一變化的過程。”

郭春喜告訴記者,對測繪科技工作者而言,珠穆朗瑪峰有“雪面大地高”“雪面正常高”“雪面海拔高”“巖石面海拔高”四個高程,珠峰高程數據處理即圍繞這四個高程進行精確解算。

郭春喜表示,地球表面地形起伏巨大,科學家們假設靜止的海水面向大陸延伸,把地球包裹起來形成“大地水準面”(珠峰高程即珠峰海拔高,即峰頂到大地水準面的距離)。然而,大地水準面涉及地球內部實測重力,人們又無法通過地面測量直接獲得地球內部的重力值,這就需要科學家們把珠峰地區現勢性強、分辨率高、數量龐大的重力數據、水準數據、地形數據和衛星定位數據綜合計算,從而得到珠峰的準確“身高”。

2020年5月27日,中國珠峰測量登山隊員在珠峰峰頂架起紅色覘標,珠峰腳下6個交會點的測量隊員實測了交會點到峰頂覘標點的斜邊距離及垂直角度,由此可以計算出峰頂覘標點相對交會點的高度差,加上已知交會點的大地高,就得到珠峰雪面大地高。與此同時,峰頂GNSS(全球導航衛星系統)接收機接收以北斗衛星為主的各衛星導航系統數據,再用專業數據處理軟件獲得峰頂平面位置和大地高,并與傳統交會測量取得的成果進行校驗與融合。

利用多種技術手段,科研人員收集了珠峰及鄰近地區100多萬平方公里最新地形數據,總量達1.44億條。

“與2005年相比,珠峰高程測量的科學性、可靠性、創新性明顯提高。”郭春喜介紹,2020年中國珠峰測高數據處理主要包括GNSS控制網數據處理、高程控制網數據處理等7個步驟。獲得測量數據后,近50名專業技術人員經過一系列嚴密計算,獲得了我國國家高程基準的珠峰峰頂雪面海拔高,并將這一成果與尼泊爾的測量結果進一步融合,從而得到基于全球高程基準的珠峰峰頂雪面海拔高——8848.86米。

測量珠峰能帶給我們什么

新中國成立后,中國多次開展珠峰高程測量,多次向世界公布珠峰高程,彰顯了中國測繪工作者的拼搏奮斗精神。專家表示,今年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,開展此次珠峰高程測量具有重要的歷史意義。

“測繪工作能夠為其他許多學科提供基礎支撐。珠峰高程測量所獲得的GNSS、水準、重力以及氣象測量成果,可用于冰川變化、地震、地殼運動等問題的研究。而精確的峰頂雪深、氣象和風速等數據,也將為冰川監測、生態環境保護等方面的研究提供一手資料。”自然資源部第一大地測量隊隊長李國鵬說,“我國每一個時期的珠峰高程測量都凝聚了當時國家的最高科技水平。精確測定珠峰高程是一次挑戰生命極限的科學探索,是人類認識地球的重要標志,是國家主權、科技水平與綜合國力的象征,也凝結著一代代測繪人對祖國的無限忠誠。”

“珠峰是地球的第三極,也是地球上的最高峰?;卮鹬榉迓∑鸬木唧w量級一直是地球科學工作者關注的科學問題。”中國科學院院士、大地測量學家楊元喜表示,由于測量珠峰高度難度極大,因此世界各國科學家和國外相關機構都將珠峰高程測量作為一個重大的科學難題予以高度關注。“精準的珠峰高程測量成果,體現了國家綜合實力和科技發展水平,更是國家主權的象征,具有重大的國際影響和社會效益。”

 
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