自然資源部第一大地測量隊開展海洋測繪:經天緯地測滄海

2021-01-09 i自然全媒體

冰雪南極,有他們工作的足跡;港珠澳大橋通車,有他們提供的支持;邊遠海島,有他們精測的數據……

他們一年四季奮戰在野外,與荒山、戈壁、大海為伴,在大山大海間負重前行,在城市鄉村間奔波忙碌,經常是「冬天一身雪、夏天一身泥、常年一身汗」。

他們是自然資源部第一大地測量隊(國測一大隊)的一群漢子,技藝精湛、不畏艱險、勇於擔當,歷練出「測繪鐵軍」的作風。

組建於1954年的國測一大隊,主要任務是建立和維護國家測繪基準體系。建隊65年來,完成了珠穆朗瑪峰高程測量、南極重力測量、港珠澳大橋、海島(礁)測繪等國家重大測繪工程,承擔了一系列應急測繪保障任務。今年9月,中央宣傳部等部委授予國測一大隊「最美奮鬥者」榮譽稱號。

兩赴南極得碩果

1984年12月30日,是中國南極考察史上的一個重要日子。這一天,五星紅旗首次插上了南極洲的大地。1個多月後,中國第一個南極考察站——長城站順利建成,揭開了我國建設南極考察站的序幕。很多人並不知道,在成功建站的背後,也有國測一大隊隊員默默付出的身影。

1984年11月,中國首次南極考察隊從上海起航。國測一大隊的劉永諾和兩名隊友,組成測繪班,隨船奔赴南極。

在南極喬治王島登陸後,考察隊遭遇了惡劣天氣的考驗,搭建的簡易帳篷一次又一次被風雪吹倒。由於風急浪大,小艇靠泊困難,建站物資也難以運送上岸,嚴重影響了建站進度。

當時,劉永諾主要負責長城站主樓的工程放樣、變形觀測和喬治王島面積計算、重力、天文觀測計算等工作。那段時間,他的衣服被海水、雪水、汗水浸溼,有時一天要烤好幾次、換好幾件。他們運用各種測繪手段,加班加點測量長城站地理坐標,圓滿完成了考察任務。

測量南極,接續奮鬥。2004年11月,國測一大隊的何志堂、張世偉沿著前輩的足跡,乘「雪龍」號前往中國南極長城站、中山站進行絕對重力測量和相對重力測量。

在南極現場工作期間,他們常常凌晨4點出發,背負著15公斤重的重力儀,踏著沒膝的積雪,頂著六七級的大風,跋涉五六個小時,找到測量點展開工作。待放下儀器,他們的內衣早已被汗水浸溼了,冷冰冰地貼在身上。為完成任務,他倆經常一天只吃一頓飯,測完後又背上儀器匆匆趕回考察站。

由於重力儀對環境要求十分嚴苛,何志堂、張世偉在一次檢查絕對重力儀時發現,南極惡劣環境導致儀器發生故障,無法正常工作。經仔細檢查判定,是絕對重力儀的雷射管受損。見此情形,兩人心急如焚,立即與相關單位聯繫,商量解決辦法。同時,他們憑藉著對儀器和技術的熟悉,摸索著維修儀器。歷經兩天兩夜,他們成功解決了技術難題,維修調試好了儀器。

2005年2月8日是農曆除夕。正當全國人民沉浸在歡度春節的氣氛時,南極長城站的絕對重力測量也順利完成。這是我國首次在南極建立了重力基準,對我國在南極地區的重力場研究、精密全球重力場模型建設都具有重要的科學價值。

積極服務「世紀工程」

初冬時節,伶仃洋海天一色,港珠澳大橋凌波飛架三地,寬闊整潔的橋面上,車流、客流穿行不息。港珠澳大橋開通一周年,超過1400萬人次經過大橋往來粵港澳三地,經過大橋收費站的總車流突破150萬車次。

看到港珠澳大橋在三地居民的工作、生活中發揮越來越重要的作用,曾為大橋建設提供首級控制網測繪的國測一大隊隊員們難掩心中喜悅。

「世紀工程」港珠澳大橋是世界上最長的跨海大橋。在它身上,凝結著我國橋梁設計、施工、材料研發、工程裝備等各項成果。要完成這一建設重任,需要最專業、最前沿的工程知識與技藝。

工程建設,測繪先行。籌建伊始,國測一大隊被大橋主體工程設計勘察單位中交公路規劃設計院選為合作夥伴,承擔大橋首級控制網布測任務。

2008年9月,隊員對珠海、東莞、深圳、香港、澳門等地進行實地踏勘。在珠海橫琴島選點時,當地村民告知有一條小路可到達山頂點位,但由於年久失修,道路已被灌木覆蓋。隊員們迎難而上,一邊開路、一邊做標記,在山林裡艱難行進,跋涉了2個多小時到達山頂。正當要原路返回時,隊員發現茂密的灌木已將路標掩藏得嚴嚴實實。隊員們只能再次揮刀開路,回到駐地時,已是深夜。在如此艱苦的環境下,隊員們僅用53天,完成了粵、港、澳測區的踏勘和項目設計,為大橋首級控制網布測打下堅實基礎。

港珠澳大橋首級控制網共需布設平面控制網觀測墩16個,其中珠海區域8個,澳門區域兩個,香港區域6個;一等水準路線250千米,橋位區二等水準路線100千米;一、二等高精度跨江(海)高程傳遞12處。2008年11月,國測一大隊進駐港珠澳大橋測區作業,夜以繼日地進行大橋首級控制網觀測。

香港大嶼山是作業核心區。隊員們每天早上6點半帶著午餐出門,趕往作業現場。收測回到駐地時,往往已是晚上7點後,工作時間超過12個小時。2009年2月,港珠澳大橋首級控制網測量項目提前完成外業工作,進入數據處理、資料整理和彙編階段。

在澳門半島與氹仔島水準觀測時,隊員們遇到了作業難題。由於相關作業必須在澳門嘉樂庇總督大橋上進行,但橋上車輛繁多,對數據精確度造成很大影響。經相關部門協調,大橋於凌晨1時~6時實施交通封閉。作業人員抓住「時間窗口」緊張施測,圓滿貫通了澳門半島、氹仔島水準路線,觀測成果優良,確保了港珠澳大橋工程首級控制網順利推進。

2009年3月8日,港珠澳大橋首級控制網測量項目通過專家驗收。專家委員會認為,該項目總體成果達到國際先進水平,為大橋設計、施工、運營、監護等提供了精確統一的空間定位基準與框架,不僅確保了大橋年內開工建設,更對國內建立大橋首級控制網具有重要的指導意義。

用腳步丈量海疆

在測繪隊員眼中,祖國大地、萬裏海疆就是無數個點,每一個點,都對應一組精確的地理信息數據。組建65年來,國家許多重大工程中,都能看到國測一大隊鮮豔的隊旗和技術人員攻堅克難的身影。

2003年8月,在服務「深港西部通道」期間,為了給深港西部通道建立高程基準,需要在各個海島之間將高程數據進行傳遞,國測一大隊的隊員肩扛近35公斤儀器設備,穿過茂密的灌木叢,爬過一座座荒山,爭分奪秒地開展作業。為完成連續觀測,有時隊員要在測量點上堅守60個小時,不間斷地採集數據,僅用10天的時間便完成了全部外業工作,技術和效率令香港同行佩服不已。

2009年10月,國測一大隊承擔了海島(礁)衛星大地控制點選建、觀測,跨海高程傳遞,重力測量等分項目,測區涉及山東、江蘇、浙江、福建、上海等沿海地區。項目任務量大,工期緊,涉及工種多,測區分布廣,作業難度極大。

在4年多的時間裡,隊員們轉戰山東、江蘇、上海等7個省市,完成了全國海島(礁)衛星大地控制網選建40%、跨海高程傳遞測量20%以及項目重力測量全部的任務量,完成了長距離跨海高程傳遞測量、海島相對重力測量、海島高精度GPS觀測和海島驗潮測量,圓滿完成海島(礁)測繪任務。

超長距離跨海高程傳遞,在現行《國家一、二等水準觀測規範》,以及相關測量規範中並沒有規定具體操作流程。但國測一大隊技術人員憑藉多年的技術積累,探索總結出一套高精度超長距離跨海高程傳遞測量的技術方案,圓滿完成了瓊州海峽超長距離跨海高程傳遞,將高精度「1985國家高程基準」引入海南島。

近年來,國測一大隊在跨海高程傳遞測量和新型基礎測繪等技術上取得重大突破,隊員們採用先進儀器裝備,運用跨海高程傳遞測量技術、水上水下一體化測量系統為多項陸海基礎工程提供了高精度測繪成果。

2014年12月,在服務長山水道期間,國測一大隊的隊員們對長山水道附近的海洋信息,以及陸地地形圖、沉積物、漁網等可能影響航運的障礙物進行了測量,並利用跨海高程傳遞測量技術將陸地高程基準、平面基準引入海島,為海島開發利用提供了準確詳實的測繪依據。在本次測量中,國測一大隊的技術人員還使用了先進的「水上水下一體化」測量系統,通過測量水底和岸邊地形地貌,實現水上水下數位化無縫銜接,為長山水道以及相關航道、港口和水利等工程建設提供精確完整的數據支持。

用腳步測量海疆,用經緯度描繪山河。如今,年輕的國測一大隊測繪隊員正沿著先輩們的足跡攀雪山、走戈壁、趟沼澤、沐風雨,測定了全國一半以上國土面積的大地控制點,為三峽工程、西氣東輸、北京奧運會、車載導航等提供了重要的測繪數據支撐。

來源:中國海洋報

記者: 高 悅

編輯:吳瓊

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