交匯點訊 5月24日，2020珠峰高程測量登山隊部分人員從前進營地出發，前往海拔7028米的北坳營地。這支由專業登山運動員和專業測繪人員組成的隊伍攜帶GNSS（全球衛星導航系統）接收機、重力儀、雪深雷達和覘標等測量設備，登頂珠峰，測定珠峰高度。
珠穆朗瑪峰作為地球之巔，一直為世人所矚目。攀登珠峰是勇敢者的挑戰，測量珠峰更是難上加難。為何要對這一難題發起攻堅？多次給珠峰測高具有什麼意義？測繪隊員又是怎麼來給珠峰量「身高」的？
珠峰精確高程意義非凡
珠峰位於中國與尼泊爾邊界的東段，是世界上最高的山峰。新中國成立以來，我國測繪工作者先後於1975年和2005年兩次成功測定並公布珠峰高程（高度）。
1975年，我國測繪工作者首次利用測量覘標精確測得珠峰海拔高程為8848.13米。2005年珠峰高程複測，我國測量隊採用了傳統大地測量與衛星定位測量結合的技術方法，測得珠峰頂巖石面海拔高程8844.43米；這一數據也成為我國公開出版的地圖和教材中使用的權威數據。
「儘管8844.43米的珠峰高度已被廣泛認同，但從地質學角度來看，珠穆朗瑪峰位於亞歐板塊和印度洋板塊交叉處，板塊運動劇烈；造成珠峰的高度仍在不斷變化。」江蘇省地質學會副理事長、江蘇省地質調查研究院院長朱錦旗說，因此人們嘗試利用新技術去尋找更精確的珠峰高度，珠峰高程測量工作也於2020年5月再次開始。
測量珠峰的高度是一項複雜、精密、需要多部門參與的系統工程。按照計劃，測量登山隊會從北坡傳統路線攀登珠峰，經過北坳冰壁、「大風口」、「第二臺階」三道難關；其中一部分測量登山隊員向珠峰頂發起衝刺，另一部分測量隊員在珠峰腳下尋找適宜位置，即交會點，以便在登山隊員登頂後進行配合測量；與登頂隊員最終配合測出珠峰的高度。
江蘇省測繪工程院總工程師宋玉兵介紹，珠峰高程數據是國家重要地理信息，珠峰高程測量是一項代表國家測繪科技發展水平的綜合性測繪工程。此次珠峰高程測量的成果可用於地球動力學板塊運動等領域研究。精確的峰頂雪深、氣象和風速等數據，將為全球氣候變化監測、生態環境保護等方面的研究提供第一手資料。
著名大地測量學家、中國科學院院士陳俊勇曾頗為形象的描述了測量珠峰意義，「父母要定期給自己不斷成長的子女量身高，是理所應當的。人類要不斷深入的認識自然，中國人要不斷深入的認識自己的國土」。因此，精確量取其海拔高度，對維護國家主權、展現科技實力具有重要意義。這次珠峰測量，也體現了我國測繪技術的不斷進步，彰顯了我國測繪技術的最高水平。
珠峰的 「腳」從黃海平面算起
為人測身高，從腳量到頭頂即可；為世界最高峰珠峰測「身高」，如何確定「頭」和「腳」？
測定高程，首先要確定一個起算面。「我國法定的高程起算面是黃海平均海水面，是根據青島大港驗潮站1953~1979年觀測資料計算確定的，即珠峰的『腳』。」中國礦業大學環境與測繪學院教授高井祥告訴《科技周刊》記者，珠峰 「頭」是指珠峰頂峰的巖石面，不包含頂峰巖石面上覆蓋的冰層和積雪。也就是說，珠峰高程就是黃海平均海水面到珠峰頂峰巖石面的垂直距離。因此可以說，珠峰的「腳」就是黃海平均海水面，珠峰的「身高」要從黃海測起。
珠峰的「腳」找到了，如何將其與峰頂聯繫起來？高井祥解釋，此次測量從青島一路測到珠峰並不現實，所以黃海的平均海水面通過一場「接力」傳遞到全國各地；通過我國已建立覆蓋全國的國家高程基準網，以高程基準點為參考，在不同地區進行高程測量時，僅需測出待測點相對於附近高程基準點的高差，即可推算出待測點的絕對高程。「珠峰高程測量通常選西藏日喀則市的高程基準點作為起算點。」他說，珠峰高程測量從日喀則起步後，將高程傳遞至珠峰腳下的6個交會點。
當登頂測量隊員登頂成功後，測量隊員將在珠峰峰頂豎立起測量覘標，開展衛星定位測量和雪深測量等工作。與此同時，位於大本營、中絨布冰川、西絨布冰川等6個交會點的測量隊員將瞄準峰頂覘標同步開展三角高程測量和交會測量。
「三角高程測量是指通過在已知控制點上，觀測未知點水平距離和高度角（或天頂距），求定兩點間高差的方法，也就是常說的『勾股定理』。」宋玉兵說，交會測量則是根據多個已知點的平面坐標，通過測量已知點到待定點的方向和距離，以推求此待定點平面坐標的測量技術。
目前，珠峰高程測量已實現了由傳統大地測量技術到現代大地測量技術的轉變。為了使測量數字更精準，測量團隊還會將雪深雷達、重力儀等儀器攜帶到峰頂，結合外圍開展的珠峰周邊的GNSS測量、水準測量、重力測量和航空重力測量，為珠峰區域重力場模型構建和似大地水準面精化提供重要基礎數據。
技術不斷刷新，國產新設備「加持」
我國之前已兩次成功測定並公布珠峰高程，這一次「再測高」 在團隊構成、技術方法、儀器設備等方面都有很大的改進與創新。
「前兩次的珠峰登頂測量，均由登山運動員代為測量，而本次測量將由專業測量人員實地登頂測量，以保證成果的可靠性。」高井祥說，1975年珠峰測量以傳統的三角高程測量技術為主，2005年珠峰測量首次使用了GPS衛星大地測量技術，而本次珠峰測量除採用2005年的測量技術外，還將首次使用航空重力測量技術，據前期計算，使用航空重力測量可將測量精度提高30%至40%左右。
「此次『再測量』的技術難點在於一定要登頂才能測量。」 高井祥強調，測量珠峰高度一直以來都是依靠登山隊員，而本次測量是專業測繪隊員將在珠峰之巔豎起測量覘標。須攜帶大量專業測量設備登上珠峰頂峰，登頂過程本身就十分困難；登上頂峰後，只有40-50分鐘停留時間，如何在有限時間內，快速完成雪深（覆冰）、重力、GNSS衛星觀測等測量工作，寒冷的天氣加上七八級的大風，技術難度極大。
值得驕傲的是，本次珠峰測量設備使用了很多國產設備，如2005年衛星大地測量主要依賴美國的GPS，而本次珠峰測量將以我國自主建立的北鬥衛星數據為主，充分展現我國國產測量裝備的進步與水平。「作為在峰頂使用的設備，它還需要具備輕便易攜、能在低溫、低壓、低氧環境下工作的特點，市場上並沒有現成的產品。」 宋玉兵表示，令人振奮的是，測繪人員從去年就開始調研企業，專門量身打造了珠峰峰頂覘標、冰雪探測雷達、相對重力儀、天文測量系統以及相關GNSS測量設備，最終由國內機構研發並生產成功。
宋玉兵透露，這些珍貴的測量數據都將被傳輸至西安，由自然資源部大地測量數據處理中心進行集中處理、驗算。整個計算過程需耗時2個月左右。目前，數十位專業人員已經做好準備，建好模型，只等測量數據的到來。珠峰到底是變高了還是變矮了？讓我們拭目以待吧！
交匯點記者 張宣 王拓
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