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珠峰“身高”如何测量?技术质量负责人回答五问释疑

2020-05-29 19:16 来源: 新华网

珠穆朗玛峰,世界最高峰。

1975年,我国测绘队员精确测得珠峰海拔高程为8848.13米。2005年,我国再次进行珠峰高程测量,精确测定珠峰峰顶岩石面海拔高程为8844.43米,峰顶冰雪深度为3.50米。如今,我国2020珠峰高程测量登山队队员成功登顶测量珠峰,将揭晓珠峰“新身高”。

登山队在27日凌晨冲顶之前,曾两次因天气环境因素推迟了登顶计划。为什么一定要有人登顶珠峰进行测量?测绘团队如何完成峰顶的测量?新华网记者采访了2020年珠峰高程测量团队的技术质量负责人、国测一大队副总工程师刘站科。

2020年珠峰高程测量队技术质量负责人刘站科

如何确定登顶日期?

每年5月份都会迎来登顶珠峰的天气窗口期,此时,山上风会变小,天气较好,适宜登顶珠峰。

此次珠峰高程测量登山队是利用气象卫星数据分析珠峰的天气状况,并结合西藏自治区气象局、日喀则市气象局及定日县气象局每天的高空气象探测,分析珠峰地区每一个高度的天气变化,综合分析后,确定的登顶窗口期。

为什么一定要有人登顶测量?

为了保证能够获得更加丰富精准的数据,在本次珠峰高程测量工作中,登顶队员在登顶日期间,携带觇标、GNSS(全球卫星导航系统)接收机、重力仪、冰雪探测雷达、气象传感器等大量设备到达珠峰顶部,开展三角交会测量、GNSS测量、重力测量、气象测量等多种测量工作。

由测绘人员携带测绘仪器登顶珠峰,会带来更加科学、严谨、有说服力的数据。刘站科表示,目前遥感卫星的测量手段尚不能满足此次珠峰高程测量的精度要求。卫星遥感测量的精度在高程方向是1-2米左右,而人工测量可以达到厘米级的精度。现代测绘所使用的无人机等技术手段,则因珠峰顶气流湍急——风速一般都会达到十几级,峰顶天气状况变化无常,测量所需的专业型无人机无法在峰顶飞行,在此之前也没有过相关的作业经历。

图为2020珠峰高程测量团队讨论工作

后方测绘团队会怎样跟登顶队员配合完成测量?

在负责测绘的队员登顶之后,位于海拔5200米的珠峰高程测量指挥部会通知分布在珠峰地区海拔5200米至海拔6000米左右的六个交会点以及其他基站站点的测绘工作人员,同步配合登顶队员,共同完成登顶联测测量。

登顶的队员顺利完成工作返回后,国测一大队的测绘团队会将采集到的峰顶数据进行整理和数据汇总的工作,同时还会紧急展开后续的数据分析工作,比如检查峰顶数据质量是否达到技术指标要求、收集珠峰地区周边设备基础数据等。为了获取更多的测量数据,六个交会测量点的测量、GNSS基站的观测等工作还会在登顶队员下撤后持续进行。刘站科表示,珠峰峰顶的测量工作结束后,大概需要用至少两个月的时间进行数据的综合处理、成果审核与上报工作。

世界首次峰顶重力测量有哪些用处?

刘站科表示,此次珠峰高程测量不仅沿着登山路线进行重力测量,并将重力测量推向峰顶。这是人类首次在珠峰峰顶进行重力测量。重力数据是基础、重要的大地测量要素之一,而在此之前的峰顶重力数据都是经过测绘人员推算得出,或使用卫星重力的数据。刘站科说,重力数据与高度变化息息相关,此次若能登顶获取珠峰顶重力数据,后期对其他数据进行相关改正,将对计算珠峰高度非常有帮助,可以使得珠峰高度测量结果更加精准。

同时,GNSS测量、精密水准测量、重力测量的成果结合已有基础测量相关资料,不仅可以准确地分析目前地壳运动变化影响等科学研究,还可为后续的似大地水准面模型建立提供精确可靠的数据支持。

珠峰高程测量工作中有哪些中国智慧?

2020珠峰高程测量工作,首次在测量过程中使用了我国自主研发的北斗卫星导航系统,并且覆盖了所有的珠峰高程测量内容和测量工作。无论是珠峰地面的控制测量,还是峰顶的GNSS测量、峰顶重力测量、峰顶冰雪雷达探测等,都运用了北斗卫星导航系统的数据,而且是作为主要的数据来支持珠峰高程测量工作的。

北斗卫星导航系统是此次珠峰高程测量的主力,同时在不同测量任务中,国产测绘设备也发挥了担纲作用。刘站科表示,在峰顶使用的GNSS接收机、地面控制测量所使用的GNSS接收机、冰雪探测雷达、觇标、超长距离的测距仪,还有天文的测量设备,全部都是我们国家自主研制国产设备,并且发挥了很大的作用。

刘站科在测试交会测量所使用的相关仪器

本文图片均源自采访珠峰测量队员供图

本文作者 芦俊文 郭辉(实习)

本作品为“科普中国-科技前沿大师谈”原创,转载时务请注明出处。

作者: 芦俊文   [责任编辑: 郭童]

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