給“巨人”量“身高”

外福來最近接到了一個頗具挑戰(zhàn)的任務(wù)——采訪曾參與2020年珠峰高程測量的科研人員，并協(xié)助導(dǎo)演拍攝一部相關(guān)題材的紀(jì)錄片。這不，一大早，他就來到了中國測繪科學(xué)研究院，向這里的研究員們?nèi)∪〗?jīng)。

外福來：對于大眾來說，測量珠峰高度是一項神秘而復(fù)雜的任務(wù)。那么，為什么要開展這樣的測量活動呢？

王博士：我們測量珠峰，就好比給一位正在成長的“巨人”量“身高”。受地球板塊運(yùn)動和地震等因素影響，我國青藏高原地區(qū)的環(huán)境持續(xù)變化，珠峰的高度也會有所改變。因此，我們每隔幾年就要對珠峰的“身高”進(jìn)行一次測量，從而比較直觀地觀測地質(zhì)變化的過程。

外福來：印度和美國的科學(xué)家也測量過珠峰的高度，但測量結(jié)果與我國的不同， 這又是什么呢？

王博士：珠峰高度存在爭論有許多種原因。首先，各國選擇的海拔原點(diǎn)不同。其次，隨著季節(jié)的變化，珠峰的冰雪層厚度不同，這對于測量結(jié)果也有直接影響。此外，每個國家采用的測量方法和測量精度也不一樣。目前已知的不同測量方法，精度差別可達(dá)50cm。

外福來：原來是這樣。那咱們是如何給珠峰量“身高”的呢？

王博士：珠峰測量是一項大工程，其中包含了多種測量方式。三角高程測量是傳統(tǒng)的測量方法，它與我們數(shù)學(xué)課本中求三角形邊長的計算方式十分相似。我們在珠峰腳下設(shè)置了6個交會點(diǎn)，并派遣測量隊員在珠峰峰頂架起紅色覘（chān）標(biāo)。通過實(shí)測交會點(diǎn)到峰頂覘標(biāo)點(diǎn)的斜邊距離及垂直角度，就能得到相關(guān)的高度數(shù)據(jù)。

登山隊在山頂放一個覘標(biāo)，再從6個點(diǎn)上用調(diào)至水平的經(jīng)緯儀測出仰角α和距離r，再通過直角三角形計算公式，得到h就是山高。這6個山高數(shù)據(jù)一平均，珠峰高度有了。

外來福：沒想到書本上的勾股定理和函數(shù)知識還能在珠峰測量中大顯神通呢！

王博士：除了傳統(tǒng)的測量方法，我們還用到了許多“黑科技”——我國自主研發(fā)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、天頂儀、重力儀都是測量裝備的中堅力量。測量人員將采集到的重力數(shù)據(jù)、水準(zhǔn)數(shù)據(jù)、地形數(shù)據(jù)、衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)等各種結(jié)果相互校驗(yàn)，最終綜合計算，才得到了基于全球高程基準(zhǔn)的珠峰峰頂?shù)难┟婧０胃叨取?/p>

外福來：既然我們擁有了這么先進(jìn)的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和測量設(shè)備，為什么還需要測量隊員新版登頂進(jìn)行操作呢？是否可以依靠無人機(jī)或機(jī)器人來完成測量？

王博士：的確，攀登珠峰要克服極端天氣、地理地勢和高原反應(yīng)等諸多困難，而且風(fēng)險很高。為了拿到更加精確的數(shù)據(jù)，我們需要借助人力將各種復(fù)雜儀器帶至頂峰，并由專業(yè)人員操作設(shè)備進(jìn)行測量。由于珠峰峰頂氣流不穩(wěn)定、風(fēng)速高、氣溫低，無人機(jī)和機(jī)器人也很難抵達(dá)，更無法獨(dú)立完成工作。不過，我們相信，使用高科技設(shè)備完成測繪任務(wù)必將成為未來的趨勢。