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珠峰。

新华社记者觉国照片

测绘团队成员使用国内gnss接收器在西藏定日县周围进行测量。

王万春(人民视觉)摄影

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5月27日,2020年珠穆朗玛峰海拔测量登山队的8名队员克服重重困难,从北坡登上珠穆朗玛峰顶峰,圆满完成了峰顶测量的各项任务。

在科技如此发达的今天,为什么人们需要爬到山顶来测量珠穆朗玛峰的高度?测量山的高度是一个世界性的问题吗?出于读者的好奇,记者采访了相关专家。

近日,2020年珠穆朗玛峰高程测量小组的8名登山队员成功登上珠穆朗玛峰顶峰,获得了一批宝贵的测量数据。

攀登珠穆朗玛峰是如此困难和危险。今天,随着科学技术的发展,无人机和其他设备能代替人工测量高度吗?测量珠穆朗玛峰的高度有什么意义?记者请专家回答了几个关于珠穆朗玛峰测高的热点问题。

测量山的高度是一个世界性的问题吗?

“测量山峰的困难主要在于两点:第一,爬山;第二,需要特殊的仪器设备。很明显,测量华山或黄山的海拔的难度与测量珠穆朗玛峰的难度不同。”2020年珠穆朗玛峰高程测量技术协调小组成员、中国测绘院副研究员江涛说:“珠穆朗玛峰是世界最高峰。该地区有几座海拔8000米以上的山峰,因此处于非常极端的环境中。低温、低压、大风、缺氧的高空环境对设备和人员操作有很高的要求。”

珠峰测高,你想知道的那些事(美丽中国)

实际上,在全球范围内,通常采用传统大地测量与高精度全球导航卫星系统(gnss)定位相结合的方法来测量山峰的高度。江涛解释说,传统大地测量主要采用交会和三角高程测量。利用毕达哥拉斯定理,通过距离测量和角度测量,计算出山峰的高度,并结合周边水准测量,将该国的海拔转移到交点上。卫星定位技术出现后,勘测人员将全球导航卫星系统接收器带到了峰顶,他们还能够获得峰顶的精确三维坐标。但是,这种方法的参考基准面是一个虚拟的“地球椭球”,因此有必要利用重力数据来确定该区域的大地水准面,该大地水准面可以作为海拔高度的起始面,并进一步进行校正,得到峰顶的海拔高度。

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中国登山队队长王永峰曾经说过,在珠穆朗玛峰峰顶上多呆一分钟,安全风险就会增加一分。在这次峰会调查中,为了保证调查数据的质量,调查登山队的8名成员在峰会上停留了150分钟。为了树立测量目标并保持其稳定,团队成员普布顿珠和次仁多吉在不吸氧的情况下工作了一个多小时。

“事实上,玩家能够停留在顶峰的时间非常有限。”江涛表示,勘测登山人员应在短时间内在山顶树立勘测目标,利用gnss接收器收集北斗等导航卫星的信号进行高精度定位测量,并利用积雪深度雷达探测约20平方米的山顶积雪深度并进行重力测量。“团队成员必须携带如此多的设备,在短时间内完成极端环境下的一系列操作,同时确保测量操作的稳定性和数据质量,这是非常困难的。”

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在寒冷、缺氧和下雪的条件下,能否保证采集数据的质量?江涛介绍,根据初步判断,高峰调查的数据质量很好,路口调查顺利进行,多组数据的采集已经按要求完成。

“下一步,我们将根据自然资源部的统一部署进行数据处理和分析。”江涛说:“我们已经做了充分的准备,两三个月后就可以计算出初步结果。”

珠穆朗玛峰的高度测量可以通过遥感技术或机器人来实现吗?

许多人有这样一个问题:在现代科技如此发达的背景下,珠穆朗玛峰的高度测量不能被无人机或机器人所取代吗?为什么你需要有人爬到顶端去测量?据2020年珠穆朗玛峰高程测量技术协调组组长、中国测绘院研究员党亚民介绍,这样的场景目前只能出现在科幻电影中。

“在珠穆朗玛峰顶峰的极端环境下,很难测量珠穆朗玛峰的高度,这使得无人驾驶飞行器或机器人无法正常工作。此外,许多精密测量仪器需要操作员手动放置和操作,甚至根据峰值环境的变化调整操作计划。”党亚民指出,目前,无人驾驶飞行器或机器人不能代替人工工作。

卫星遥感或航空空遥感能“为你做”吗?答案也是否定的。“现有的卫星遥感或激光测距一般是在距离地面数百公里的轨道上完成的,精度可达1至2米。”江涛说,1975年和2005年,中国两次测量了珠穆朗玛峰的海拔高度,分别为8848.13米和8844.43米,精度达到厘米级。“此外,这些遥感方法只能测量雪顶的高度,而不能测量雪深雷达探测后获得的高精度岩石表面高度。”

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党亚民说,一些外国使用遥感方法来测量山峰的高度。这种方法不需要人爬到山顶,gnss起到控制点的作用,但是这种方法的精度不高,甚至测量误差可以达到几十米;有些人使用gnss测量峰值,这将提高精度,但这仍然很难与中国的测量方法相比。“由于我国在前期做了大量的基础测绘工作,保证了高程基准的准确性。”党亚明说。

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15年后,我们为什么要再次测量珠穆朗玛峰的高度?

“重新测量珠穆朗玛峰的高度通常有两个重要原因。首先,珠穆朗玛峰的高度发生了变化;其次,珠穆朗玛峰测量技术也有了很大的飞跃,新技术可以显著提高珠穆朗玛峰的测量精度。”当亚明说,珠穆朗玛峰位于欧亚板块和印度板块的碰撞挤压带。这个地区(包括珠穆朗玛峰)的地壳运动非常活跃。自2005年中国对珠穆朗玛峰进行海拔测量以来,已经过去了15年。在此期间,地壳运动可能会影响珠穆朗玛峰的海拔。

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2015年4月,尼泊尔发生里氏8.1级地震。此次地震对珠穆朗玛峰高度的影响引起了国际争议,重新测量珠穆朗玛峰高度成为世界新的热点话题。“与中国前两次权威的珠穆朗玛峰高程测量相比,2020年珠穆朗玛峰高程测量是在中国开展的一项全面的珠穆朗玛峰高程测量活动,受到了国家和有关部门的高度重视,显示了中国作为一个负责任的大国的形象。”据党亚民介绍,此外,结合珠穆朗玛峰海拔测量,开展珠穆朗玛峰地区与气候变化和生态环境保护相关的自然资源监测将是今后的一项重要任务。

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从1975年到2005年,我国测绘科技水平也取得了快速的进步。"尤其是自2005年以来,这种进步变得更加明显."江涛说:“1975年,中国人第一次站在珠穆朗玛峰的顶端,用交会测量的方法准确地测出了珠穆朗玛峰的海拔高度。这在当时的历史条件下是不容易的,可以说是一个巨大的突破;2005年,珠穆朗玛峰的高度被重新测量。我们采用了传统大地测量与卫星测量相结合的技术方法,在测峰中首次使用冰雪雷达测量冰雪厚度,但当时的主要设备是进口的。”

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“测量珠穆朗玛峰高度的任务公布后,我们开始时还是有些担心。家用仪器能工作吗?”江涛回忆说:“但经过一年的研发定制,包括各种设备的测试,我们对国内仪器的信心越来越强。”

“我们之所以测量珠穆朗玛峰的海拔高度具有权威性,是因为我们拥有巨大的地理优势。我们可以克服珠穆朗玛峰地区的各种困难,开展各种细致的高精度基础野外调查任务,确保我们的珠穆朗玛峰。高程测量的参考点和高程的起始面是世界上最好的。”党亚民表示,在2017年举行的珠穆朗玛峰高度测量国际研讨会上,中国全面、先进的珠穆朗玛峰高度测量方法和技术手段得到了许多与会国家的认可。我国珠穆朗玛峰高程测绘的综合科技水平已达到世界前列。

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布局设计:蔡华为

人民日报(2020年6月1日,第15版)

来源:搜狐微门户

标题:珠峰测高,你想知道的那些事(美丽中国)

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