12月8日,國家主席習近平同尼泊爾總統班達裡互致信函,共同宣布珠穆朗瑪峰最新高程——8848.86米。
自然資源部權威人士說,同上一次測量結果相比,此次測量數據的科學性、可靠性、創新性,都達到一個新高度。
測量精度:「最好的一次」
珠峰測高的精度,最主要的就是「從頭到腳」的起算面。這一次通過航空重力測量,精度提高到5釐米,上一次是15釐米左右,提高了三倍。 「這一項就提高了10釐米精度,所以說這一次精度非常高。 」2020珠峰高程測量技術協調組組長黨亞民說。
高精度,是由多重因素決定的。比如這一次測量,測繪隊員在峰頂觀測時間比較長,約比過去觀測時間延長了一倍。上一次在珠峰峰頂用GNSS測雪面高,精度約幾釐米,這次為1到2個釐米,也提高很多。此次觀測,我國首次把航空重力引入到珠峰測量,在珠峰地區觀測了1萬多平方公裡的航空重力,精度比世界最高水平還要好,保證了珠峰海拔起算面精度大幅提升。
「測量珠峰,一個是測珠峰的頭;一個是測珠峰的腳,這就是確定起算面。這次兩個精度都提高了,就能說此次珠峰高程測量精度是歷史上最好的一次。 」黨亞民說。
科技創新:最多「第一次」
相隔15年,科技世界換了人間。2020年珠峰高程測量的科學性、可靠性、創新性較2005年明顯提高,包括我國北鬥衛星導航系統首次應用於珠峰峰頂大地高計算,國產儀器全面擔綱高程測量,國產重力儀首次登頂實測峰頂重力值,同時融入國產航空重力儀測量數據,大幅度提升珠峰地區重力似大地水準面模型精度等。
此次測量,我國首次將5G和北鬥結合,利用通信專網和北鬥數據信息化管理平臺,實現高寒高海拔環境下北鬥二號、北鬥三號衛星信號同時接收、實時解析和質量預評估。航空遙感、雷射雷達、衛星遙感等數據都引入進來,對觀測結果進行驗證。珠峰高程測量屬於一次綜合測繪技術運用,對珠峰的冰川、實景三維也進行了研究,這在歷史上都是第一次。
國產技術裝備擔綱是最大亮點。這一次珠峰測量用到各種儀器,如峰頂的GNSS接收機、北鬥接收機、雪深雷達、航空重力遙感等裝備都是我國自己研發的。
數月演算:最多的數據
「採集到各類數據多達1TB,有這麼多數據要處理,所以需要耗費超過半年時間才能發布最終的珠峰高度。 」自然資源部大地測量數據處理中心主任郭春喜對記者說。
據介紹,自然資源部大地測量數據處理中心從6月中旬拿到所有外延數據,8月中旬加上航空重力數據,將之與地面數據融合;然後與尼泊爾數據進行比對,到10月中旬,整個結果驗收。
這些數據成果,在為珠峰高程精確測定提供重要支撐的同時,也為珠峰地區生態環境保護、地質調查、地殼運動監測、地形測繪、基礎建設等提供重要數據和技術支撐。
不斷成長:每年長4毫米
「珠峰是世界最高峰,也是最年輕的山峰之一,造山運動還沒有結束。」黨亞民說,作為印度板塊和歐亞板塊碰撞的產物,喜馬拉雅山在不斷地隆升。 「珠峰在碰撞前沿,整體上向長春和北京方向移動,每年移動速率是3釐米左右,10年30釐米,100年就是3米;在垂直運動方向,珠峰整個地區每年隆升4毫米左右。 」
郭春喜對記者說,從總體趨勢上看,珠峰是在長起來的,但「長高」的速度並不快;珠峰垂直運動要遠遠小於水平運動,「橫向比縱向要長得快」。
本版文圖(除署名外)據新華社等媒體
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新聞多 一點
珠峰測量從青島起算
珠峰高度的起算面是如何得到的,它的基準數據又是從何而來呢?這個基準面的標準其實是來自於我們青島觀象山上的 「中華人民共和國水準原點」。簡單說,這次珠峰高程測量的起點是水準原點的海拔72.26米,從水準原點開始做測量工作,一直到珠峰最高點,加上72.26米,就是珠峰的海拔高度。
「從位於青島的水準原點到珠峰腳下的這一條水準路線差不多有6000多公裡。這條路線實際上不論經過高山、沼澤還是荒漠,測繪工作者必須徒步前進,分段觀測,每隔幾十米設一個站,每個站往返要觀測兩遍,累計步行超過1.2萬公裡,才能將高程傳遞到喜馬拉雅山。 」青島市勘察測繪研究院信息中心主任牟雪松介紹。
在觀象山頂上,有一個建於1954年的神秘的俄式建築石屋,這座石屋全部由嶗山花崗巖砌成,牆壁上鑲著一塊刻有「水準原點」四個大字的石碑。這裡就是國家測繪局確定的中華人民共和國水準原點。 「這座石屋已經聳立了60多年,位於石屋裡的旱井底部放置了一顆拳頭大小的瑪瑙,瑪瑙頂部的海拔高度為72.26米,站在這個小屋門口,我們可以準確地說出你此刻的海拔高度,沒有比這更精確的了。 」負責管護的工作人員告訴早報記者。
水準原點為何設在青島
「水準原點設置在青島主要有4個原因,首先,青島位於中緯度地區,更能代表全國的平均海水面,便於向外傳遞高程。 」青島市勘察測繪研究院院長張志華介紹,二是青島海域具有代表性的半日潮汐,驗潮站所在的膠州灣風浪小,海面穩定,便於驗潮;第三,青島地質結構穩定;第四,青島早在100年前就有驗潮資料,幾乎從未間斷,具備天文、海洋、氣象、驗潮等多種科學資料,有利於精確確定全國平均海水面。
「我們知道水準原點是為確定國家統一的高程基準面而建立的,而高程基準面要根據驗潮站多年不斷的驗潮資料才能求得穩定的平均海水面,這個時間至少要達到潮汐變化的一個周期,大約是18.61年。 」牟雪松介紹,所以必須經過多年的資料累積,才能形成一個「合格」的水準原點。
海拔高度,是指以海平面為基準的相對高度,我國的水準原點並沒有建在海邊,而是將海拔起點設在了山頂。那麼水準原點為何不建在海邊,而要建在山頂呢?據介紹,原點始建於1954年,由一個原點、兩個附點、三個參考點和一個驗潮站組成。水準原點之所以沒有建在海邊,主要是因為驗潮測得的平均海水面無法直接觀測,也不方便保護。因此,水準原點選擇建設在更穩定、更便於保護的觀象山頂上。
觀海新聞/青島早報首席記者 孫啟孟
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