再測(cè)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(guó)測(cè)量登山隊(duì)隊(duì)員卻正負(fù)重奮力向上攀爬。

5月6日下午，由我國(guó)國(guó)測(cè)一大隊(duì)和中國(guó)登山隊(duì)共同組成的測(cè)量登山隊(duì)正式開啟2020珠峰高程測(cè)量登頂行動(dòng)，在接下來的數(shù)天時(shí)間里，他們從海拔約5300米的珠峰二本營(yíng)出發(fā)，將途經(jīng)東絨布冰川、中間營(yíng)地、前進(jìn)營(yíng)地，隨后抵達(dá)海拔7028米、7790米和8300米的一、二、三號(hào)營(yíng)地，最終擇機(jī)向珠峰峰頂發(fā)起沖擊，正式為珠峰“測(cè)身高”。截至5月7日晚，隊(duì)員們已行進(jìn)至海拔6500米的前進(jìn)營(yíng)地。

精確測(cè)量需要哪些條件？

新中國(guó)成立以來，我國(guó)測(cè)繪工作者已對(duì)珠峰進(jìn)行過6次大規(guī)模的測(cè)繪和科考工作，并先后于1975年和2005年兩次成功測(cè)定并公布珠峰高程。1975年珠峰高程測(cè)量，我國(guó)首次將測(cè)量覘標(biāo)矗立于珠峰之巔，并精確測(cè)得珠峰海拔高程為8848.13米。2005年珠峰高程復(fù)測(cè)，經(jīng)過嚴(yán)密計(jì)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(guó)行政管理、新聞傳播、對(duì)外交流等活動(dòng)及公開出版的地圖和教材中使用的權(quán)威數(shù)據(jù)，令人耳熟能詳。

然而，隨著各項(xiàng)技術(shù)突飛猛進(jìn)，更精準(zhǔn)的測(cè)量成為目標(biāo)。國(guó)家測(cè)繪地理信息局測(cè)繪發(fā)展研究中心副主任徐永清認(rèn)為，重新精確測(cè)定珠峰高程，是測(cè)繪工作者面臨的一項(xiàng)迫切而重要的歷史任務(wù)。珠峰高程的精確測(cè)定，可以結(jié)束國(guó)際上珠峰高程不統(tǒng)一的混亂局面，為世界地球科學(xué)研究做出貢獻(xiàn)，其社會(huì)效益和科學(xué)意義是巨大的。同時(shí)，隨著科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，如GPS技術(shù)、雷達(dá)測(cè)深技術(shù)、大地水準(zhǔn)面精化、絕對(duì)重力測(cè)量技術(shù)、氣象探測(cè)技術(shù)、登山裝備技術(shù)及地學(xué)理論方法的完善，為更加精確地測(cè)量珠峰高程創(chuàng)造了必要的條件。

此外，珠峰高程測(cè)定及鄰近區(qū)域地殼形變研究，在地學(xué)研究中具有重要的理論價(jià)值，“它將用于研究印度洋板塊與亞歐板塊的相互作用，對(duì)今后地震預(yù)報(bào)和減災(zāi)防災(zāi)也具有重要的實(shí)際意義?！毙煊狼逭f。

為何選在今年？

再測(cè)珠峰又為何選在今年？自然資源部有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，2019年10月，《中華人民共和國(guó)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(guó)友誼的永恒象征，雙方愿推進(jìn)氣候變化、生態(tài)環(huán)境保護(hù)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(huì)同外交部、國(guó)家體育總局和西藏自治區(qū)政府組織了2020珠峰高程測(cè)量工作。

此次珠峰高程測(cè)量正值中國(guó)和尼泊爾建交65周年之際，是發(fā)展兩國(guó)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(guó)首次精確測(cè)定并公布珠峰高程45周年，因此，開展此次珠峰高程測(cè)量具有重要的歷史意義?！按送猓煌瑫r(shí)期以不同方式測(cè)量珠峰，以及對(duì)珠峰高程的多次測(cè)量，反映了人類對(duì)自然的求知探索精神，已成為人類了解和認(rèn)識(shí)地球的一個(gè)重要標(biāo)志。”自然資源部有關(guān)負(fù)責(zé)人表示。

如何開展測(cè)量？記者了解到，技術(shù)路線上，本次珠峰測(cè)量將綜合運(yùn)用GNSS衛(wèi)星測(cè)量、精密水準(zhǔn)測(cè)量、光電測(cè)距、雪深雷達(dá)測(cè)量、重力測(cè)量、天文測(cè)量、衛(wèi)星遙感、似大地水準(zhǔn)面精化等多種傳統(tǒng)和現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)，精確測(cè)定珠峰高程。在具體操作上，測(cè)量登山隊(duì)隊(duì)員將在登頂珠峰成功后，于40分鐘內(nèi)在峰頂豎起測(cè)量覘標(biāo)，以此作為靶點(diǎn)開展全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)測(cè)量和雪深測(cè)量等工作，同時(shí)，位于珠峰北坡不同海拔的大本營(yíng)、中絨布冰川、西絨布冰川等6個(gè)交會(huì)點(diǎn)上的測(cè)量登山隊(duì)員也將瞄準(zhǔn)峰頂?shù)臏y(cè)量覘標(biāo)同步開展測(cè)量。最終，測(cè)量隊(duì)將匯總多個(gè)點(diǎn)位上的測(cè)量數(shù)據(jù)，經(jīng)過嚴(yán)密計(jì)算，得出最新測(cè)定的珠峰高度。

再測(cè)珠峰的勇士是誰？

次落、袁復(fù)棟、薛云、次仁桑珠、普布頓珠……本次出征的測(cè)量登山隊(duì)隊(duì)員共35名，分別來自國(guó)測(cè)一大隊(duì)和中國(guó)登山隊(duì)?！斑@是兩個(gè)英雄團(tuán)隊(duì)的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合?！弊匀毁Y源部有關(guān)負(fù)責(zé)人評(píng)價(jià)。1960年5月25日，中國(guó)登山隊(duì)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(cè)量的6個(gè)位點(diǎn)都在海拔5200米以上，大氣含氧量?jī)H為內(nèi)地的70%，人即使空著手，也猶如背負(fù)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(shí)保證將沉重的測(cè)量?jī)x器手提肩扛送上珠峰，測(cè)量登山隊(duì)隊(duì)員們此前進(jìn)行了一系列的登山訓(xùn)練和高山測(cè)量訓(xùn)練。同時(shí)，國(guó)測(cè)一大隊(duì)的53名測(cè)繪隊(duì)員，自3月2日起，在珠峰及外圍地區(qū)陸續(xù)開展了水準(zhǔn)、重力、GNSS、天文等測(cè)量工作，完成了水準(zhǔn)測(cè)量、加密重力測(cè)量、絕對(duì)重力測(cè)量等工作，同時(shí)布設(shè)衛(wèi)星導(dǎo)航定位連續(xù)運(yùn)行臨時(shí)基準(zhǔn)站2點(diǎn)，完成了6個(gè)珠峰高程測(cè)量交會(huì)點(diǎn)的踏勘、選埋、高程傳遞等基礎(chǔ)性測(cè)量，目前，珠峰外圍測(cè)量任務(wù)已基本完成。

整個(gè)5月的登頂一直繼續(xù)。測(cè)量登山隊(duì)介紹，5月10日以后迎來第一個(gè)沖頂珠峰的“窗口期”，隊(duì)員們從三號(hào)營(yíng)地抓住時(shí)機(jī)向峰頂發(fā)起沖擊。

為何一定要靠人實(shí)地測(cè)量？

攀登珠峰是具有風(fēng)險(xiǎn)的任務(wù)，高程測(cè)量為什么不能通過測(cè)繪技術(shù)和高科技設(shè)備，必須要靠人來完成？相關(guān)測(cè)繪專家表示，目前的技術(shù)手段尚無法確保測(cè)量型無人機(jī)或機(jī)器人在峰頂作業(yè)。

自然資源部第一大地測(cè)量隊(duì)（國(guó)測(cè)一大隊(duì)）副隊(duì)長(zhǎng)張慶濤說，早期的珠峰測(cè)繪多在無人登頂?shù)那闆r下進(jìn)行，傳統(tǒng)的交會(huì)測(cè)量和三角高程測(cè)量有可能出現(xiàn)偏差。

張慶濤說，珠峰峰頂并不是一個(gè)點(diǎn)，而是一個(gè)20多平方米的平面。從山腳下的各觀測(cè)點(diǎn)瞄準(zhǔn)峰頂測(cè)量，目標(biāo)點(diǎn)難以一致。因此，“必須由人將覘標(biāo)帶上峰頂。有了覘標(biāo)，我們?cè)谏侥_下布設(shè)的觀測(cè)點(diǎn)就能更精確地照準(zhǔn)峰頂?shù)臏y(cè)量目標(biāo)，從而測(cè)得精確的角度和距離?！彼f。

中國(guó)測(cè)繪科學(xué)研究院研究員、2020珠峰高程測(cè)量技術(shù)協(xié)調(diào)組組長(zhǎng)黨亞民表示，目前，利用衛(wèi)星遙感技術(shù)測(cè)量峰頂高程的精度，遠(yuǎn)低于大地測(cè)量方法，而且只能測(cè)出雪頂?shù)母叱?。珠峰高程測(cè)量將綜合運(yùn)用GNSS衛(wèi)星測(cè)量、雪深雷達(dá)測(cè)量、重力測(cè)量、天文測(cè)量、衛(wèi)星遙感等多種技術(shù)。其中，GNSS接收機(jī)、雪深雷達(dá)、氣象測(cè)量和覘標(biāo)等儀器都需要人攜帶至頂峰。

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

此次測(cè)量有望實(shí)現(xiàn)我國(guó)專業(yè)測(cè)繪人員首次登頂珠峰測(cè)高，這將使測(cè)量數(shù)據(jù)更可靠、更具說服力。

據(jù)了解，登頂后，測(cè)量隊(duì)員將首先啟動(dòng)冰雪探測(cè)雷達(dá)開始觀測(cè)，待雷達(dá)測(cè)量結(jié)束后豎立測(cè)量覘標(biāo)，在覘標(biāo)頂部安裝GNSS天線進(jìn)行靜態(tài)觀測(cè)，同時(shí)從地面6個(gè)交會(huì)點(diǎn)對(duì)峰頂覘標(biāo)進(jìn)行觀測(cè)，測(cè)量水平角、垂直角和距離，初步計(jì)算珠峰高程，后期將結(jié)合重力、天文等數(shù)據(jù)對(duì)珠峰高程數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，從而得到精確的峰頂巖石面高程。

測(cè)量結(jié)果何時(shí)出、有啥用？

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

珠峰高程測(cè)量是多種技術(shù)手段的綜合應(yīng)用過程，涉及GNSS衛(wèi)星測(cè)量、雪深雷達(dá)測(cè)量、重力測(cè)量、衛(wèi)星遙感、似大地水準(zhǔn)面精化等多種傳統(tǒng)和現(xiàn)代測(cè)量技術(shù)。最終公布的海拔高度，是對(duì)多種數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理的結(jié)果。

“在對(duì)數(shù)據(jù)分析、處理的基礎(chǔ)上，還要進(jìn)行理論研究、嚴(yán)密計(jì)算和反復(fù)驗(yàn)證，才能確定珠峰精確高程?！秉h亞民說。

此外，溫度、氣壓、折光環(huán)境等因素都會(huì)對(duì)測(cè)量產(chǎn)生影響，科學(xué)家需要通過復(fù)雜的計(jì)算消除誤差，得到精確的珠峰高程。這是一個(gè)系統(tǒng)工程，大概需要兩到三個(gè)月時(shí)間。最后還要經(jīng)過一定的審核程序，才會(huì)得出珠峰的確切“身高”。

珠峰高程測(cè)量的核心目標(biāo)是精確測(cè)定珠峰高度，測(cè)量成果可用于地球動(dòng)力學(xué)板塊運(yùn)動(dòng)等領(lǐng)域研究。精確的峰頂雪深、氣象、風(fēng)速等數(shù)據(jù)，將為冰川監(jiān)測(cè)、生態(tài)環(huán)境保護(hù)等方面的研究提供第一手資料。

黨亞民介紹，GNSS測(cè)量、水準(zhǔn)測(cè)量、重力測(cè)量的成果結(jié)合早期相關(guān)資料，不僅可以準(zhǔn)確地分析目前地殼運(yùn)動(dòng)變化影響情況，同時(shí)也可為后續(xù)的似大地水準(zhǔn)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(cè)量和航空重力測(cè)量成果可用于珠峰區(qū)域地球重力場(chǎng)模型的建立，以及地質(zhì)調(diào)查、地震、地殼運(yùn)動(dòng)等問題的研究。

利用衛(wèi)星遙感技術(shù)測(cè)量峰頂高程的精度，遠(yuǎn)低于大地測(cè)量方法，而且只能測(cè)出雪頂?shù)母叱?。珠峰高程測(cè)量將綜合運(yùn)用GNSS衛(wèi)星測(cè)量、雪深雷達(dá)測(cè)量、重力測(cè)量、天文測(cè)量、衛(wèi)星遙感等多種技術(shù)。

“這同時(shí)也是一項(xiàng)代表國(guó)家測(cè)繪科技發(fā)展水平的綜合性測(cè)繪工程?！弊匀毁Y源部第一大地測(cè)量隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)李國(guó)鵬表示，新中國(guó)成立以來，我國(guó)珠峰高程測(cè)量經(jīng)歷了從傳統(tǒng)大地測(cè)量技術(shù)到綜合現(xiàn)代大地測(cè)量技術(shù)的轉(zhuǎn)變。每次珠峰測(cè)量，都體現(xiàn)了我國(guó)測(cè)繪技術(shù)的不斷進(jìn)步，彰顯了我國(guó)測(cè)繪技術(shù)的最高水平。

李國(guó)鵬說，不同時(shí)期以不同方式測(cè)量珠峰，以及對(duì)珠峰高程的多次測(cè)量，反映了人類對(duì)自然的求知探索精神，并成為人類了解和認(rèn)識(shí)地球的一個(gè)重要標(biāo)志。

◎ 來源|綜合光明日?qǐng)?bào)、新華視點(diǎn)