地理縱橫

您當前的位置: 首頁  >  探索發現  >  地理縱橫
三次沖頂終成功!珠峰高度會被改寫嗎? ?
發布時間:2020-05-27     作者:操秀英   來源:科技日報   分享到:

巔峰時刻!2020年5月27日11點,2020珠峰高程測量登山隊成功登頂珠峰!

image.png

北京時間5月27日凌晨2時許,2020珠峰高程測量登山活動宣布正式開始沖頂。

此前4月30日下午, 2020珠峰高程測量正式啟動。沖頂組曾計劃在5月12日和22日沖頂測量,但均因天氣原因推遲沖頂計劃。

大地測量學家陳俊勇形象地給出測量珠峰的理由——就像父母會定期給自己不斷成長的子女量量身高一樣。“人類要不斷深入地認識自然,中國人要不斷深入地認識自己的國土。” 

image.png

啥時候能知道珠峰最新“身高”?

“在對數據分析、處理的基礎上,還要進行理論研究、嚴密計算和反復驗證,才能確定珠峰精確高程。” 2020珠峰高程測量技術協調組組長、中國測繪科學研究院研究員黨黨亞民說。

此外,溫度、氣壓、折光環境等因素都會對測量產生影響,科學家需要通過復雜的計算消除誤差,得到精確的珠峰高程。這是一個系統工程,大概需要2到3個月時間。最后還要經過一定的審核程序,才會得出珠峰的確切“身高”。

珠峰高程測量的核心目標是精確測定珠峰高度,測量成果可用于地球動力學板塊運動等領域研究。精確的峰頂雪深、氣象、風速等數據,將為冰川監測、生態環境保護等方面的研究提供第一手資料。

黨亞民介紹,GNSS測量、水準測量、重力測量的成果結合早期相關資料,不僅可以準確地分析目前地殼運動變化影響情況,同時也可為后續的似大地水準面模型建立提供精確可靠的數據支持。精確的地面重力測量和航空重力測量成果可用于珠峰區域地球重力場模型的建立,以及地質調查、地震、地殼運動等問題的研究。

image.png

都2020年了,為什么還要給珠峰測“身高”?

在測繪者眼中,珠峰的歷史就是一部測繪史。

1717年(清康熙五十六年),清政府繪制的《皇輿全覽圖》明確標注了珠穆朗瑪峰的位置,并正式命名為“朱母朗馬阿林”( “珠穆朗瑪”藏語意為“女神”“圣女”。“阿林”滿語意為大山)。

1748年的《乾隆內府輿圖》中,改為“珠穆朗瑪阿林”。而首次確定珠峰為世界第一高峰的,是以英國人華夫為首的探險隊在1852年用大地測量的方法,在印度平原上測定的,當時測定的珠峰高程為8840米。 

新中國成立不久,中央人民政府就提出要“精確測量珠峰高度,繪制珠峰地區地形圖”,并將其列入新中國最有科學價值和國際意義的“填空”項目。

1960年,中國人成功登頂珠峰,實現了人類首次從北坡登頂珠峰的壯舉。新中國成立以來,我國測繪工作者已對珠峰進行過6次大規模的測繪和科考工作,并先后于1975年和2005年兩次成功測定并公布珠峰高程。

1975年,原國家測繪總局與總參測繪局共同對珠峰進行了測量,將天文點測到高度6336米,將重力點測到高度7050米。最后測定珠峰峰頂海拔高程為8848.13米(覆雪深度0.92米)。 

1992年,中國測量隊與意大利登山隊合作,采用GPS技術及二等水準測量技術完成對珠峰復測。測算出珠峰雪面海拔高程為8846.37米。

1998年,中國測量隊與美國登山隊合作,對珠峰的高程又進行過一次復測,開展了平面控制測量、水準測量、天文重力測量、GPS聯測。因美國登山隊登頂失敗未能進行覘標交會。

2005年珠峰高程復測,我國測量隊采用了傳統大地測量與衛星測量結合的技術方法,并首次在珠峰峰頂測量中利用冰雪雷達探測儀測量冰雪厚度,經過嚴密計算,測得珠峰頂巖石面海拔高程8844.43米。

這一數據成為我國行政管理、新聞傳播、對外交流等活動及公開出版的地圖和教材中使用的權威數據。

image.png

為何今年又對珠峰高程進行復測?

2020珠峰高程測量技術協調組組長、中國測繪科學研究院研究員黨亞民對媒體表示,重測珠峰高程主要有兩個原因:珠峰高度一定發生了變化;珠峰測量技術也有了大的飛躍,新技術可以明顯提升珠峰測量精度。

黨亞民解釋,長期來看,珠峰以每年4.4毫米的速度緩慢升高,這就意味著10年會升高4厘米左右,30年升高13厘米多。如果珠峰高程的測量精度在10厘米左右,那么二三十年后,就需要重新測量珠峰高程了。短期來看,一次地震也可能影響珠峰的高程。

今年是人類首次從北坡成功登頂珠峰60周年、中國首次精確測定并公布珠峰高程45周年,開展此次珠峰高程測量具有重要的歷史意義。

image.png

首次應用北斗系統,航空重力測量亮相

“2020珠峰高程測量綜合應用了多種技術手段,包括GNSS衛星測量、冰雪探測雷達測量、重力測量、衛星遙感、似大地水準面精化等多種傳統和現代測量技術,最終公布的海拔高程,是對多種數據進行綜合處理的結果。” 參與此次珠峰測量的自然資源部第一大地測量隊副總工程師劉站科告訴科技日報記者。

據了解,2005年珠峰高程測量時,GNSS衛星測量主要依賴GPS系統,而今年的珠峰高程測量行動將同時參考美國GPS、歐洲伽利略、俄羅斯格洛納斯和中國北斗這四大全球導航衛星系統,并且會以北斗的數據為主。

“北斗衛星導航系統在2020珠峰高程測量中發揮了重要作用,不僅用于珠峰高程測量的基礎部分和外圍控制測量,也將用于登頂后峰頂的坐標測量和冰雪探測測量。”劉站科說。

劉站科介紹道,珠峰峰頂架設覘標上的GNSS測量設備以及峰頂冰雪探測雷達中集成的GNSS定位設備均可接收我國自主研制的全球衛星導航系統——北斗衛星導航系統的數據。

登頂測量時,峰頂覘標GNSS接收機將依托北斗衛星和珠峰地區以及外圍的GNSS監測網聯合同步觀測,從而確保精準的峰頂坐標獲取。同時,峰頂冰雪探測雷達測量獲取的北斗衛星導航定位數據將確保計算的峰頂冰雪層厚度以及地形數據的精度。

image.png

值得一提的是,此次測量將運用航空重力測量技術,以提升測量精度。這也是我國首次在珠峰區域開展航空重力和遙感綜合調查。

2020年珠峰高程測量任務包括地面和空中測量兩個部分,空中測量任務由“航空地質一號”完成,包括航空重力和遙感測量,它能夠快速、高效、高精度地獲得珠峰高程的關鍵數據。

其中,航空重力測量數據能夠解算出更高精度的大地水準面(即海拔高程系統的起算面)測量結果,可以將珠峰地區大地水準面精度從米級提高到厘米級,從而讓珠峰的“身高”更精確。

此次航空重力測量將一系列復雜的測量系統裝在飛機上,包括兩套自主研發的國產航空重力儀、兩套進口重力儀、一套ADS100航空攝像機和一套激光雷達測量儀。除了重力測量外,航空遙感數據能夠獲得大范圍、高精度的珠峰及周邊區域三維地形測量結果,如同拍攝一張上億像素的珠峰全景高清大圖。

本次珠峰高程空中測量飛行高度為9800米——10250米,使用了多種處于世界先進水平的機載設備,包括兩套自主研發的國產航空重力儀、兩套進口重力儀、一套ADS100航空攝像機和一套激光雷達測量儀。

執行此次任務的“航空地質一號”飛機是處于國際領先水平的專業測量平臺,由中國地質調查局航空物探遙感中心完成改裝設計,具備海拔高度達到10500米的飛行能力,是目前世界上唯一的一架集成航空重力、航空磁力、航空攝影和航空高光譜4個測量參數為一體的飛行平臺,珠峰空中測量工作的順利開展進一步驗證了該平臺的全疆域調查能力,實踐證明它完全能夠滿足國家對珠峰航空重力和航空遙感測量的要求。

我國此前不具備在珠峰地區開展航空重力和遙感綜合調查能力,相關數據資料一直空白。近年來,在國家有關技術裝備專項和研發項目的支持下,我國航空物探遙感技術裝備體系不斷完善、調查測量能力大幅提高,已經處于世界先進水平。

國產設備顯身手

此次珠峰測量任務中,國產設備擔當重任。這是我國首次全程采用國產北斗高精度定位設備進行珠峰高程測量。

華測導航在接到為2020珠峰高程測量提供北斗高精度定位設備的任務,立即聯合研發、工藝、制造、北斗裝備等相關部門的精銳力量,成立專項小組。

珠峰高程測量、尤其是峰頂的測量,既是對人類身體極限的挑戰,也是對產品相關性能、參數和指標的挑戰。8800米以上的高度,最低氣溫可達-45°C,氣壓只有30kPa(正常情況下是101kPa),設備面臨著低溫、低壓的雙重考驗。在這樣極端的環境中,測量隊員穿著厚厚的防寒服、戴著厚厚的手套,加之缺氧,如何讓設備操作最簡單、最可靠,是極大的挑戰。最為重要的是,峰頂的測量必須確保一次成功,決不允許有返工和重測。

為滿足這些極為嚴苛的要求,研發團隊以此前提供給軍方使用的,經過環境適應性、安全性、可靠性等嚴格測試的成熟的北斗高精度接收機為基礎,并針對此次的任務需求,從接收機到配件,均進行了優化設計改進,確保任務的一次成功。

image.png

2020年4月5日,華測導航在拉薩參加2020珠峰高程測量出征儀式,正式將GNSS設備捐贈給國測一大隊。

“經過多年的技術積累和市場競爭,國產測地型GNSS接收機以及核心元器件不僅實現了國產化,性能和質量上也達到了與國外同類產品基本相當的水平,采用國產接收機還可增加我國北斗衛星導航系統數據接收、處理功能,在技術上更加先進,也更加可控,同時擺脫了對美國GPS衛星導航系統的依賴。” 中國測繪科學研究院有關負責人表示。

此外,“出征”測高任務的雪地雷達、天頂儀、重力儀、峰頂覘標、用于三角交會測量的超長距離測距儀等設備均為國產儀器。我國最新的測繪基準體系建設成果也應用于此次測量。

【我們尊重原創,也注重分享。版權原作者所有,如有侵犯您的權益請及時聯系,我們將第一時間刪除。分享內容不代表本網觀點,僅供參考。】

成年轻人网站色直接看