三問2020珠峰高程測量

一問有何新突破

“珠峰高程測量幾乎用到大地測量所有的理論和方法，體現(xiàn)了時代科技發(fā)展的最高水平?！崩顕i說，此次測量獲得了珠峰頂峰GNSS（全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)）、高等級水準(zhǔn)、重力、氣象、冰雪深度以及交會測量等大量珍貴數(shù)據(jù)，“檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，所有資料非常完整且高質(zhì)量?！?/p>

“重力測量是測定地球表面的重力加速度值?！?005年珠峰高程復(fù)測，現(xiàn)任國測一大隊(duì)項(xiàng)目合作部主任的柏華崗曾和隊(duì)友將重力測量推進(jìn)到海拔7 790米的珠峰二號營地?！斑@次我們首次把重力測量推進(jìn)到了世界之巔，為后期精化大地水準(zhǔn)面及地球重力場的構(gòu)建提供了寶貴數(shù)據(jù)?！?p>

除重力測量之外，柏華崗表示，相較于2005年，GNSS數(shù)據(jù)首次同時涵蓋了四大全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)，新增了氣象數(shù)據(jù)，還首次完成了對珠峰及周邊區(qū)域的高精度航空重力測量，使得珠峰地區(qū)大地水準(zhǔn)面的精度得到了進(jìn)一步提高，最終可獲得更高精度的珠峰“身高”。

二問珠峰高程測量難在何處

建隊(duì)66年，國測一大隊(duì)先后51次進(jìn)入西藏?zé)o人區(qū)作業(yè)，7次測量珠峰。為籌建2020珠峰高程測量登山隊(duì)，國測一大隊(duì)結(jié)合身體、心理素質(zhì)，業(yè)務(wù)水平及高原適應(yīng)能力選拔隊(duì)員，并從1月12日開始系統(tǒng)訓(xùn)練，但由于各種原因，測量登山隊(duì)三次沖頂珠峰才告成功。

對此，中國國家登山隊(duì)隊(duì)長王勇峰稱：“5月12日和5月22日兩個沖頂窗口，由于珠峰高海拔地區(qū)積雪過深，有雪崩危險，且山上風(fēng)力過大等原因，測量登山隊(duì)攻頂組隊(duì)員已前進(jìn)至海拔7 900米處，但只能下撤?！?/p>

在西藏氣象專家進(jìn)駐珠峰登山大本營，并每三個小時提供一次實(shí)時氣象預(yù)報后，測量登山隊(duì)抓住5月27日的沖頂窗口登頂珠峰。王勇峰說：“過程依然是一波三折，原預(yù)計6小時登頂，攻頂組隊(duì)員用了9個小時，演練中只需45分鐘的測量作業(yè)，隊(duì)員們在頂峰花費(fèi)了2.5個小時?！?/p>

據(jù)柏華崗介紹，在珠峰頂峰，含氧量低，氣壓差，人的反應(yīng)會變遲鈍，僅測量覘標(biāo)就架設(shè)了三次才成功。“測量覘標(biāo)裝不好，GNSS接收器就收不到信號，雪深雷達(dá)也無法工作?！?/p>

情急之下，測量登山隊(duì)副隊(duì)長普布頓珠摘掉氧氣面罩，在無氧狀態(tài)下重新連接測量覘標(biāo)，各項(xiàng)測量數(shù)據(jù)得以獲取完成，而普布頓珠也在無意間創(chuàng)造了在珠峰頂峰無氧工作近150分鐘的紀(jì)錄。

三問首次全面擔(dān)當(dāng)重任的國產(chǎn)儀器表現(xiàn)如何

幾十年來，幾代測繪科技工作者嘔心瀝血，在地理信息資源、科技創(chuàng)新、專業(yè)人才、衛(wèi)星導(dǎo)航、測繪儀器裝備等各方面取得了突破性進(jìn)步，中國的測繪綜合技術(shù)實(shí)力已居國際領(lǐng)先水平，這些在本次測量中得以向世界展現(xiàn)。

“這是一項(xiàng)代表國家測繪科技發(fā)展水平的綜合性測繪工程，彰顯了我國測繪技術(shù)的最高水平。”國測一大隊(duì)隊(duì)長李國鵬表示。

為提高測量精度，中國地質(zhì)調(diào)查局派出“航空地質(zhì)一號”飛機(jī)，開展我國首次在珠峰區(qū)域的航空重力和遙感綜合調(diào)查，重力測量面積達(dá)1.25萬平方千米，提供了歷史最好的海拔高程起算基準(zhǔn)。

據(jù)了解，此次測量綜合運(yùn)用水準(zhǔn)測量、三角高程交會測量、GNSS衛(wèi)星測量、雪深雷達(dá)測量、重力測量、天文測量、衛(wèi)星遙感等多種傳統(tǒng)和現(xiàn)代測量技術(shù)。其中，在峰頂架設(shè)的GNSS接收機(jī)能通過衛(wèi)星獲取平面位置、峰頂雪面大地高等信息，是本次測量的重要一環(huán)。

作為設(shè)備方面的負(fù)責(zé)人，柏華崗給2020珠峰高程測量結(jié)果打了95分，對于儀器設(shè)備的表現(xiàn)只給了85分?！安簧賰x器設(shè)備都是為了這次任務(wù)改造或新研制的。在珠峰頂峰大風(fēng)嚴(yán)寒的環(huán)境中雖順利完成了測量任務(wù)，但依然有改進(jìn)的空間。”

柏華崗說，此次應(yīng)用的雪深雷達(dá)兼具GNSS信號接收和雷達(dá)探測功能，對雪面下的巖石面進(jìn)行探測時，同時提供位置和深度兩項(xiàng)數(shù)據(jù)，精度達(dá)到厘米級，市場上尚無同類產(chǎn)品。設(shè)備很快研制出來，但測試時問題接踵而至，“雷達(dá)波與GNSS信號互相干擾就是最大的‘?dāng)r路虎?！?/p>

從設(shè)備研制、調(diào)試開始，柏華崗與同事已記不得多少次往返各類設(shè)備生產(chǎn)廠商，“幾乎每天都能發(fā)現(xiàn)新問題，但好在5月6日測量登山隊(duì)出發(fā)前，我有足夠的底氣把設(shè)備交給他們帶上去?！?/p>

“事實(shí)證明，中國制造的測量裝備完全有能力承擔(dān)這樣的重大任務(wù)?！卑厝A崗說，中國測繪人依賴進(jìn)口裝備測量珠峰高程的歷史就此結(jié)束，新研發(fā)設(shè)備首次應(yīng)用成功，同時也填補(bǔ)了國際市場的空白。