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珠峰“身高”是怎么测出来的
2020年12月09日 14:34 来源:光明日报 作者: 字号
2020年12月09日 14:34
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  8848.86米!12月8日,基于全球高程基准的珠穆朗玛峰最新雪面高程一经发布,旋即引起网友热议。珠穆朗玛峰有多高?提及此问,不少国人可能会下意识地直接说出“8848.13”“8844.43”这两个数字。今天,这一数字又进一步增长,达到“8848.86”。为什么要在今年重新测量珠峰高度?珠峰的“身高”到底是怎么算出来的?测量珠峰,又能带给我们什么?带着这些问题,记者采访了相关专家。

  时隔十五年,为何我国又对珠峰高度重新测量

  1975年,中国测量队员首次将觇标带上珠峰峰顶,测出8848.13米的高度;2005年,中国测量人再次登顶,更新了珠峰的“净身高”——8844.43米;2020年5月27日,时隔十五年,中国测量人又一次登上珠峰峰顶,成功获得珠峰高程测量的最新数据。

  很多人也许会有疑问,现在技术已经很发达了,为什么不选择乘坐直升机上山,或者用遥感卫星进行测量?2005年中国已对珠峰进行测量,15年之后再测,这个间隔会不会太短?动用大量人力物力对珠峰进行测量,究竟有哪些重要意义?

  “卫星遥感影像现在主要用于地表的监测,它也可以获得地表位置的一些信息。”2020珠峰高程测量技术协调组组长、自然资源部中国测绘科学研究院研究员党亚民说,“就目前来说,卫星遥感影像测量的精度还是不够,能得到的高程方面的精度大概是两米。”

  党亚民介绍,卫星遥感影像测的是雪面高度,如果没有人到珠峰峰顶上去,就无法对峰顶的雪深进行测量,这样获得的数据精度就不够准确。此外,珠峰峰顶气流不稳定,多大风、气温低,测量型无人机目前还无法在峰顶飞行,飞机螺旋桨引起的风还极有可能引起冰雪的崩塌。

  自然资源部大地测量数据处理中心主任郭春喜告诉记者,珠峰高程测量是一项严谨的科考项目,使用卫星遥感影像等新技术、新手段测量,虽然也能获得大致数据,但数据较为单一,无法与其他数据进行对比验证。“因此,我国在测量珠峰时一般都会选择人工登顶测量这种传统测量方法和卫星遥感测量等新型测量技术相结合的方式,以使珠峰高程测量数据更加准确。”郭春喜介绍,一般而言,测量团队有“内外业”之分,外业测量队员负责进行野外实际测绘,并将获得的一手数据提供给内业专业技术人员分析处理。

  郭春喜表示,2015年4月,尼泊尔发生了8.1级大地震。国际上对这次大地震对珠峰高度是否会产生影响较为关注;此外,珠峰也一直在发生长期性和随机性的变化,有必要及时更新相应的数据。

  此次测量的科学性、可靠性、创新性明显提高

  “珠峰高程就是珠峰的海拔高。”郭春喜说,“受地球板块运动和地震等因素影响,我国青藏高原地区的环境持续变化,而对珠峰‘身高’进行测量,就可以比较直观地观测到这一变化的过程。”

  郭春喜告诉记者,对测绘科技工作者而言,珠穆朗玛峰有“雪面大地高”“雪面正常高”“雪面海拔高”“岩石面海拔高”四个高程,珠峰高程数据处理即围绕这四个高程进行精确解算。

  郭春喜表示,地球表面地形起伏巨大,科学家们假设静止的海水面向大陆延伸,把地球包裹起来形成“大地水准面”(珠峰高程即珠峰海拔高,即峰顶到大地水准面的距离)。然而,大地水准面涉及地球内部实测重力,人们又无法通过地面测量直接获得地球内部的重力值,这就需要科学家们把珠峰地区现势性强、分辨率高、数量庞大的重力数据、水准数据、地形数据和卫星定位数据综合计算,从而得到珠峰的准确“身高”。

  2020年5月27日,中国珠峰测量登山队员在珠峰峰顶架起红色觇标,珠峰脚下6个交会点的测量队员实测了交会点到峰顶觇标点的斜边距离及垂直角度,由此可以计算出峰顶觇标点相对交会点的高度差,加上已知交会点的大地高,就得到珠峰雪面大地高。与此同时,峰顶GNSS(全球导航卫星系统)接收机接收以北斗卫星为主的各卫星导航系统数据,再用专业数据处理软件获得峰顶平面位置和大地高,并与传统交会测量取得的成果进行校验与融合。

  利用多种技术手段,科研人员收集了珠峰及邻近地区100多万平方公里最新地形数据,总量达1.44亿条。

  “与2005年相比,珠峰高程测量的科学性、可靠性、创新性明显提高。”郭春喜介绍,2020年中国珠峰测高数据处理主要包括GNSS控制网数据处理、高程控制网数据处理等7个步骤。获得测量数据后,近50名专业技术人员经过一系列严密计算,获得了我国国家高程基准的珠峰峰顶雪面海拔高,并将这一成果与尼泊尔的测量结果进一步融合,从而得到基于全球高程基准的珠峰峰顶雪面海拔高——8848.86米。

  测量珠峰能带给我们什么

  新中国成立后,中国多次开展珠峰高程测量,多次向世界公布珠峰高程,彰显了中国测绘工作者的拼搏奋斗精神。专家表示,今年是人类首次从北坡成功登顶珠峰60周年、中国首次精确测定并公布珠峰高程45周年,开展此次珠峰高程测量具有重要的历史意义。

  “测绘工作能够为其他许多学科提供基础支撑。珠峰高程测量所获得的GNSS、水准、重力以及气象测量成果,可用于冰川变化、地震、地壳运动等问题的研究。而精确的峰顶雪深、气象和风速等数据,也将为冰川监测、生态环境保护等方面的研究提供一手资料。”自然资源部第一大地测量队队长李国鹏说,“我国每一个时期的珠峰高程测量都凝聚了当时国家的最高科技水平。精确测定珠峰高程是一次挑战生命极限的科学探索,是人类认识地球的重要标志,是国家主权、科技水平与综合国力的象征,也凝结着一代代测绘人对祖国的无限忠诚。”

  “珠峰是地球的第三极,也是地球上的最高峰。回答珠峰隆起的具体量级一直是地球科学工作者关注的科学问题。”中国科学院院士、大地测量学家杨元喜表示,由于测量珠峰高度难度极大,因此世界各国科学家和国外相关机构都将珠峰高程测量作为一个重大的科学难题予以高度关注。“精准的珠峰高程测量成果,体现了国家综合实力和科技发展水平,更是国家主权的象征,具有重大的国际影响和社会效益。”

  (本报北京12月8日电 本报记者 张亚雄)

 

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