2020珠峰高程測(cè)量已進(jìn)入登頂測(cè)量階段。這是時(shí)隔15年后，我國(guó)再次測(cè)量世界最高峰高度，備受關(guān)注。攀登珠峰有風(fēng)險(xiǎn)，為何一定要靠人力測(cè)量?測(cè)量將應(yīng)用哪些高科技成果?為啥要花這么大力量搞珠峰測(cè)量?“新華視點(diǎn)”記者采訪了權(quán)威人士。
焦點(diǎn)一：為何一定要靠人實(shí)地測(cè)量？
攀登珠峰是具有風(fēng)險(xiǎn)的任務(wù)，高程測(cè)量為什么不能通過(guò)測(cè)繪技術(shù)和高科技設(shè)備，必須要靠人來(lái)完成?相關(guān)測(cè)繪專(zhuān)家表示，目前的技術(shù)手段尚無(wú)法確保測(cè)量型無(wú)人機(jī)或機(jī)器人在峰頂作業(yè)。
自然資源部第一大地測(cè)量隊(duì)(國(guó)測(cè)一大隊(duì))副隊(duì)長(zhǎng)張慶濤說(shuō)，早期的珠峰測(cè)繪多在無(wú)人登頂?shù)那闆r下進(jìn)行，傳統(tǒng)的交會(huì)測(cè)量和三角高程測(cè)量有可能出現(xiàn)偏差。
張慶濤說(shuō)，珠峰峰頂并不是一個(gè)點(diǎn)，而是一個(gè)20多平方米的平面。從山腳下的各觀測(cè)點(diǎn)瞄準(zhǔn)峰頂測(cè)量，目標(biāo)點(diǎn)難以一致。因此，“必須由人將覘標(biāo)帶上峰頂。有了覘標(biāo)，我們?cè)谏侥_下布設(shè)的觀測(cè)點(diǎn)就能更精確地照準(zhǔn)峰頂?shù)臏y(cè)量目標(biāo)，從而測(cè)得精確的角度和距離。”他說(shuō)。
中國(guó)測(cè)繪科學(xué)研究院研究員、2020珠峰高程測(cè)量技術(shù)協(xié)調(diào)組組長(zhǎng)黨亞民表示，目前，利用衛(wèi)星遙感技術(shù)測(cè)量峰頂高程的精度，遠(yuǎn)低于大地測(cè)量方法，而且只能測(cè)出雪頂?shù)母叱獭Ｖ榉甯叱虦y(cè)量將綜合運(yùn)用GNSS衛(wèi)星測(cè)量、雪深雷達(dá)測(cè)量、重力測(cè)量、天文測(cè)量、衛(wèi)星遙感等多種技術(shù)。其中，GNSS接收機(jī)、雪深雷達(dá)、氣象測(cè)量和覘標(biāo)等儀器都需要人攜帶至頂峰。
黨亞民說(shuō)，珠峰峰頂大風(fēng)多，氣流不穩(wěn)定，氣溫低，測(cè)量型無(wú)人機(jī)目前尚無(wú)法在峰頂惡劣環(huán)境飛行。此外，目前為止還沒(méi)有使用機(jī)器人操作精密測(cè)量?jī)x器的先例，峰頂作業(yè)更無(wú)可能。
焦點(diǎn)二：專(zhuān)業(yè)人員如何開(kāi)展測(cè)繪？
此次測(cè)量有望實(shí)現(xiàn)我國(guó)專(zhuān)業(yè)測(cè)繪人員首次登頂珠峰測(cè)高，這將使測(cè)量數(shù)據(jù)更可靠、更具說(shuō)服力。
據(jù)了解，登頂后，測(cè)量隊(duì)員將首先啟動(dòng)冰雪探測(cè)雷達(dá)開(kāi)始觀測(cè)，待雷達(dá)測(cè)量結(jié)束后豎立測(cè)量覘標(biāo)，在覘標(biāo)頂部安裝GNSS天線進(jìn)行靜態(tài)觀測(cè)，同時(shí)從地面6個(gè)交會(huì)點(diǎn)對(duì)峰頂覘標(biāo)進(jìn)行觀測(cè)，測(cè)量水平角、垂直角和距離，初步計(jì)算珠峰高程，后期將結(jié)合重力、天文等數(shù)據(jù)對(duì)珠峰高程數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，從而得到精確的峰頂巖石面高程。
“專(zhuān)業(yè)測(cè)繪人員對(duì)GNSS接收機(jī)、雪深雷達(dá)、氣象測(cè)量和覘標(biāo)等設(shè)備更熟悉，獲得的數(shù)據(jù)更可靠、嚴(yán)謹(jǐn)。”國(guó)測(cè)一大隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)李國(guó)鵬說(shuō)，“另外，珠峰頂峰缺氧、氣溫低，人若長(zhǎng)時(shí)間停留容易發(fā)生危險(xiǎn)。專(zhuān)業(yè)測(cè)繪人員操作儀器更熟練，可減少人員在頂峰停留時(shí)間。”
焦點(diǎn)三：將運(yùn)用哪些測(cè)量裝備？
此次珠峰測(cè)高，將綜合運(yùn)用多種傳統(tǒng)和現(xiàn)代測(cè)量技術(shù)。其中，GNSS衛(wèi)星測(cè)量是重要一環(huán)。在峰頂，GNSS接收機(jī)能通過(guò)衛(wèi)星獲取平面位置、峰頂雪面大地高等信息。
“2005年時(shí)，GNSS衛(wèi)星測(cè)量主要依賴GPS系統(tǒng)。今年，我們同時(shí)參考美國(guó)GPS、歐洲伽利略、俄羅斯格洛納斯和中國(guó)北斗這四大全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)，并且會(huì)以北斗的數(shù)據(jù)為主。”李國(guó)鵬說(shuō)。
李國(guó)鵬表示，這是北斗系統(tǒng)在珠峰高程測(cè)量項(xiàng)目中首次應(yīng)用。登頂測(cè)量時(shí)，頂峰的GNSS接收機(jī)依托北斗系統(tǒng)和珠峰地區(qū)以及外圍的GNSS監(jiān)測(cè)網(wǎng)聯(lián)機(jī)同步觀測(cè)，同時(shí)還可監(jiān)測(cè)相關(guān)地區(qū)的地殼運(yùn)動(dòng)。
“此次測(cè)量任務(wù)中，大量裝備國(guó)產(chǎn)化，可靠性、精度等都比2005年有質(zhì)的提高。”李國(guó)鵬說(shuō)。
2005年，我國(guó)首先測(cè)得了珠峰頂峰的巖面高程和雪深數(shù)據(jù)，當(dāng)時(shí)使用的雪深雷達(dá)為進(jìn)口設(shè)備。今年珠峰高程測(cè)量將使用國(guó)產(chǎn)雪深雷達(dá)，該設(shè)備能同時(shí)獲取位置信息和雪深數(shù)據(jù)，兼具衛(wèi)星大地測(cè)量和雷達(dá)系統(tǒng)的功能，而且輕便、易攜。
此外，天頂儀、重力儀、峰頂覘標(biāo)、用于三角交會(huì)測(cè)量的超長(zhǎng)距離測(cè)距儀等均為國(guó)產(chǎn)儀器。我國(guó)最新的測(cè)繪基準(zhǔn)體系建設(shè)成果也應(yīng)用于此次測(cè)量。同時(shí)，也將運(yùn)用航空重力測(cè)量技術(shù)，提升測(cè)量精度。
焦點(diǎn)四：登頂成功后就能公布測(cè)量結(jié)果嗎？
是否登頂成功后就能迅速公布測(cè)量結(jié)果，了解珠峰“身高”變化?專(zhuān)家表示否定。因?yàn)榈琼敎y(cè)量成功只意味著取得了一手的測(cè)量數(shù)據(jù)，但并沒(méi)有得到珠峰的精確高程。
珠峰高程測(cè)量是多種技術(shù)手段的綜合應(yīng)用過(guò)程，涉及GNSS衛(wèi)星測(cè)量、雪深雷達(dá)測(cè)量、重力測(cè)量、衛(wèi)星遙感、似大地水準(zhǔn)面精化等多種傳統(tǒng)和現(xiàn)代測(cè)量技術(shù)。最終公布的海拔高度，是對(duì)多種數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理的結(jié)果。
“在對(duì)數(shù)據(jù)分析、處理的基礎(chǔ)上，還要進(jìn)行理論研究、嚴(yán)密計(jì)算和反復(fù)驗(yàn)證，才能確定珠峰精確高程。”黨亞民說(shuō)。
此外，溫度、氣壓、折光環(huán)境等因素都會(huì)對(duì)測(cè)量產(chǎn)生影響，科學(xué)家需要通過(guò)復(fù)雜的計(jì)算消除誤差，得到精確的珠峰高程。這是一個(gè)系統(tǒng)工程，大概需要2到3個(gè)月時(shí)間。最后還要經(jīng)過(guò)一定的審核程序，才會(huì)得出珠峰的確切“身高”。
焦點(diǎn)五：測(cè)量結(jié)果有啥用？
珠峰高程測(cè)量的核心目標(biāo)是精確測(cè)定珠峰高度，測(cè)量成果可用于地球動(dòng)力學(xué)板塊運(yùn)動(dòng)等領(lǐng)域研究。精確的峰頂雪深、氣象、風(fēng)速等數(shù)據(jù)，將為冰川監(jiān)測(cè)、生態(tài)環(huán)境保護(hù)等方面的研究提供第一手資料。
黨亞民介紹，GNSS測(cè)量、水準(zhǔn)測(cè)量、重力測(cè)量的成果結(jié)合早期相關(guān)資料，不僅可以準(zhǔn)確地分析目前地殼運(yùn)動(dòng)變化影響情況，同時(shí)也可為后續(xù)的似大地水準(zhǔn)面模型建立提供精確可靠的數(shù)據(jù)支持。精確的地面重力測(cè)量和航空重力測(cè)量成果可用于珠峰區(qū)域地球重力場(chǎng)模型的建立，以及地質(zhì)調(diào)查、地震、地殼運(yùn)動(dòng)等問(wèn)題的研究。
“這同時(shí)也是一項(xiàng)代表國(guó)家測(cè)繪科技發(fā)展水平的綜合性測(cè)繪工程。”李國(guó)鵬表示，新中國(guó)成立以來(lái)，我國(guó)珠峰高程測(cè)量經(jīng)歷了從傳統(tǒng)大地測(cè)量技術(shù)到綜合現(xiàn)代大地測(cè)量技術(shù)的轉(zhuǎn)變。每次珠峰測(cè)量，都體現(xiàn)了我國(guó)測(cè)繪技術(shù)的不斷進(jìn)步，彰顯了我國(guó)測(cè)繪技術(shù)的最高水平。
李國(guó)鵬說(shuō)，不同時(shí)期以不同方式測(cè)量珠峰，以及對(duì)珠峰高程的多次測(cè)量，反映了人類(lèi)對(duì)自然的求知探索精神，并成為人類(lèi)了解和認(rèn)識(shí)地球的一個(gè)重要標(biāo)志。
