怎么计算两个大地高和水准高水准面之间的高差呢?

当我们用眼睛看面前的珠峰时“看到的高度”其实并不是它真正的高度。“我们看到的是眼睛视线范围内珠峰的高度而真正的珠峰海拔高,则是峰顶到下面的一个叫‘大地高和水准高水准面’的距离”党亚民说,这个“大地高和水准高水准面”就是海拔高程的零起算面。

我国目前法定的海拔高程起算面是根据青岛大港验潮站1952年~1979年的验潮资料计算确定,并通过位于青岛市观象山的“中华人民共和国水准原点”实现

那么,我国海拔高程的基准如何从青岛“传递”到珠峰呢?目前有两种办法

党亚民回答:“一是通过水准测量(测定地面上两点间高差的一种方法),把黄海平均海平面一步步地‘延伸’到珠峰脚下二是通过重力测量把这个高程零点的重力值‘引’过来。最终目的都是精确地找箌珠峰脚下的海拔高‘零基准面’”

珠峰的高程,实际上就是要测得其相对于黄海平均海水面的高度

青岛与珠峰相隔千山万水,这种“延伸”岂不是很困难

党亚民回答,基于先前完成的国家基准项目我们已经取得西藏拉孜县相对青岛水准原点的精确高度。这样起算面就不必是青岛,而是拉孜县测量队员只需从拉孜开始向珠峰测量,就相当于从青岛“延伸”到了珠峰地区全程约500公里。

即便如此测量珠峰高程也意味着大量、艰苦和琐碎的野外作业。“在此过程中有些控制点要重新进行观测,珠峰地区也要进行大量的前期和后續的测量工作测量队员才能精确地将这个海拔高‘零基准面’延伸到珠峰脚下,为登顶测量做充分准备”党亚民说。

山高路险为什麼还一定要人来登顶测量?

在党亚民看来原因有以下几点:从技术上看,目前测量型无人机或机器人的能力尚无法完成登顶作业;从精喥上看卫星遥感影像在高程方向的测量精度在2米左右,和大地高和水准高测量厘米级精度要求比有较大差距,且这种手段只能测出雪頂的高程而非岩面高程;再者,珠峰峰顶并不是一个点而是一个20多平方米的面,必须由人将觇标带上峰顶才能确保目标点一致,精確测得角度和距离

党亚民介绍,峰顶测量有三项主要工作:一是峰顶交会测量即利用三角高程和交会方法,测量峰顶觇标确定珠峰高度;二是通过高精度GNSS定位方法,测量出珠峰雪顶的位置;三是通过雷达雪深测量测量峰顶一定范围内,雪面到岩石面的距离

峰顶交會测量,就是在峰顶架起觇标在各个交会点上分别测出其与峰顶觇标间的距离和竖直角,由勾股定理、三角函数推算出峰顶相对于这几個点的高程差然后对数据进行重力、大气等多方面的改正计算,最终确定有效数据

2020珠峰高程测量,我国将首次使用基于北斗卫星导航系统的高精度GNSS定位方法并且将以北斗数据为主进行峰顶位置的精确测量,也使我们能够获得有史以来精度最高的珠峰高程测量成果

1975年,我国女登山队员潘多用一根直径4到5厘米的木头杆子插进雪层测得深度为92厘米,于是有了珠峰高程采用值8848.13米;2005年我国首先测得了珠峰頂峰的岩面高程和雪深数据,但当时使用的雪深雷达为进口设备2020珠峰高程测量,我国将使用兼具卫星大地高和水准高测量和雷达系统的功能的国产雪深雷达测量精度有望进一步提升。

精确测定珠峰高度是一项代表国家测绘科技发展水平的综合性测绘工程。多年来我國珠峰高程测量经历了从传统大地高和水准高测量技术到综合现代大地高和水准高测量技术的转变。每次珠峰测量都体现了我国测绘技術的不断进步,彰显了我国测绘技术的最高水平

“重测珠峰高程,一般有两个重要原因一是珠峰高度发生了变化;二是珠峰测量技术吔有了大的飞跃,新技术可以明显提升珠峰测量精度”党亚民说。

“现代科学技术不断发展测量手段越来越方便,精度也越来越高泹精细的数据处理仍然是确保珠峰高精度

和高可靠性成果的关键。”党亚民介绍在登顶测量任务完成后,数据处理团队首先要对各类外業测量数据进行全面的质量检查和分析;数据处理中需要考虑温度、气压、折光环境等因素都对测量成果的影响,并采用合理的模型消除这些误差影响因素;同时要对不同技术路线、各个技术环节的数据处理结果进行检核、对算;在此基础上还要经过专家组的检查和验證,才能获得珠峰高程最终数据报国务院批准。

“这是一个系统工程大概需要2到3个月时间进行计算,才会得出珠峰精确的‘身高’”党亚民说。

综合新华社、人民日报微信公众号

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