5月，珠峰的最佳攀登季節(jié)。

　　此刻，中國登山隊(duì)正在向頂峰沖擊的途中。與以往不同的是，這次的隊(duì)伍中加入了一些特殊的隊(duì)員，他們是來自自然資源部第一大地測量隊(duì)的測繪人員。如果成功，他們將是首批登頂?shù)膶�業(yè)測繪工作者。

　　同時(shí)，這也將是繼1975年和2005年后，中國第三次組織登山隊(duì)對(duì)珠峰高程進(jìn)行精確測量。

　　珠峰這個(gè)“大高個(gè)兒”的身高怎么量？為何一定還要人扛著器材登頂測量？測量需用到哪些技術(shù)手段？懷著滿滿好奇心，記者跟隨專家的目光，探尋珠峰的秘密。

　　再量“身高”大有說頭

　　位于中國與尼泊爾邊境線上的珠穆朗瑪峰，是喜馬拉雅山脈的主峰，也是世界海拔最高的山峰。我國曾在1975年和2005年分別對(duì)珠峰進(jìn)行過精確的高程測量，兩次的數(shù)據(jù)分別是8848.13米和8844.43米。

　　從8848.13到8844.43，不少人會(huì)產(chǎn)生這樣的疑問：4米的差距，到底意味著什么？

　　“2005年的8844.43米是去除峰頂冰雪層厚度的‘凈身高’，就像人量身高，穿著鞋子戴著帽子與光腳板光頭量的身高肯定會(huì)不同，這一數(shù)據(jù)更新提高了測峰頂雪深的精度和可靠性�！笔�測繪學(xué)會(huì)常務(wù)理事、嘉興市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院總工程師張志勇說，對(duì)珠峰峰頂雪面到巖石面的厚度測量，過去一直采用的是人力探桿測深的方法。2005年中國登山測量隊(duì)除了布設(shè)GPS控制網(wǎng)外，實(shí)現(xiàn)了峰頂同觀測站聯(lián)測，還使用了雷達(dá)探測儀對(duì)珠峰峰頂冰雪覆蓋層的厚度進(jìn)行了測量。8844.43米是目前全世界最權(quán)威的全新數(shù)據(jù)，得到了聯(lián)合國教科文組織的承認(rèn)。

　　在尋常認(rèn)知里，一座山的縱切面既然是三角形，測量山的高度便可以利用直角三角形中角度與邊長的關(guān)系原理，直接計(jì)算出其垂直距離。那么，測算珠穆朗瑪峰的高程，是用這種方法嗎？

　　“珠峰太高了，從山頂?shù)缴侥_無法通視，測量人員不能直接測坡面總長，這種測算方式自然不適合珠峰。”張志勇告訴記者，直角三角形中角度求邊長直接計(jì)算山高的方式，是將基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)于山頂，站在山腳下的人需要能直接看見山頂標(biāo)志物，因此會(huì)用于一些高度不高的“小山”測量中使用，且往往存在于測量技術(shù)尚不發(fā)達(dá)的年代。

　　“測珠峰高度就像爬樓梯一樣，最終將每一階的測量數(shù)據(jù)相加，得出總高度�！睆堉居抡f。

　　確實(shí)，為珠峰“量身高”其實(shí)是通過分段測量的方式來實(shí)現(xiàn)的。據(jù)央視報(bào)道，測量隊(duì)員首先從海拔5200米的珠峰大本營出發(fā)，抵達(dá)海拔5800米的中間營地；再從中間營地出發(fā)，到達(dá)海拔6500米的前進(jìn)營地；稍作休整后，測量隊(duì)員們需途經(jīng)北坳大冰壁抵達(dá)7028米一號(hào)營地；之后途經(jīng)大風(fēng)口，抵達(dá)7790米二號(hào)營地，接著便是8300米的三號(hào)營地；約一周后，測量隊(duì)員們將視天氣情況擇機(jī)向珠峰頂峰發(fā)起沖擊，最后的沖擊需要經(jīng)過海拔8680-8700米的第二階梯；最終在峰頂豎起覘標(biāo)，與6個(gè)交匯點(diǎn)同步開展測量。

　　此外，在談及山峰高程時(shí)，我們常常會(huì)用到“海拔”這個(gè)詞。海拔，顧名思義，就是以海平面為基準(zhǔn)測算出的物體高度。但實(shí)際上，海拔的起始點(diǎn)并不是從隨意海平面起算的。初高中物理告訴我們，測算物體高度，基礎(chǔ)是要定好水準(zhǔn)基面，以作為起算依據(jù)。

　　“在我國，青島港驗(yàn)潮站的長期觀測資料推算出的黃海平均海面就是水準(zhǔn)基面，即‘1985國家高程基準(zhǔn)’�！睆堉居抡f，用精密水準(zhǔn)測量測定水準(zhǔn)原點(diǎn)相對(duì)于黃海平均海面的高差，即水準(zhǔn)原點(diǎn)的高程，定為全國高程控制網(wǎng)的起算高程，珠峰高程就是在此基礎(chǔ)上測量而來的。

　　登頂測量精益求精

　　在科技手段如此發(fā)達(dá)的今天，測珠峰“身高”為何仍要人登頂測量，而不能用衛(wèi)星遙感或無人機(jī)完成呢？

　　這與精度要求密切相關(guān)�！澳壳�，接觸測量的精度是最高的，而像衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)等技術(shù)手段更適用于平面測量，受重力差異影響，其垂直精度并不高�！睆堉居抡f。

　　實(shí)際上，我們熟知的GPS所得出的數(shù)據(jù)，其實(shí)是一個(gè)三維空間，即XYZ三條坐標(biāo)軸數(shù)據(jù)，這一結(jié)果需要套到地球參考橢球模型中才能得出結(jié)果，而這個(gè)橢球模型的精度其實(shí)是不夠高的。

　　珠峰頂?shù)淖匀画h(huán)境同樣也不允許直升機(jī)或無人機(jī)開展測量作業(yè)。2020珠峰高程測量技術(shù)協(xié)調(diào)組組長黨亞民說，在珠峰頂上作業(yè)對(duì)直升機(jī)的要求是非常高的，要把測量隊(duì)員放下來，要把測量儀器設(shè)備從飛機(jī)上卸下來。很明顯，珠峰頂上的地方非常小，飛機(jī)是不能降落的，那只能飛機(jī)在運(yùn)動(dòng)過程中。運(yùn)動(dòng)過程中，飛機(jī)的螺旋引起的風(fēng)有可能引起冰雪的崩塌。同時(shí)，珠峰峰頂氣流不穩(wěn)定、多大風(fēng)、氣溫低，測量型無人機(jī)目前還無法在峰頂飛行，目前也還沒有機(jī)器人頂峰作業(yè)的經(jīng)歷。

　　“儀器誤差，風(fēng)、溫度等外力影響，以及測量者的敬業(yè)精神等，都是影響測量精度的重要因素。”張志勇說，從早期光學(xué)機(jī)械儀器測量的厘米級(jí)誤差，到如今水準(zhǔn)測量的毫米級(jí)誤差，這是數(shù)十年來我國測量技術(shù)的發(fā)展。綜合多方影響因素，如今總體測量誤差可控制在2厘米以內(nèi)。

　　據(jù)專家介紹，水準(zhǔn)測量是直接測量地面點(diǎn)高程最有效的方法。水準(zhǔn)測量又名“幾何水準(zhǔn)測量”，是用水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺測定地面上兩點(diǎn)間高差的方法。通常由水準(zhǔn)原點(diǎn)或任一已知高程點(diǎn)出發(fā)，沿選定的水準(zhǔn)路線逐站測定各點(diǎn)的高程。但由于珠峰地區(qū)地形環(huán)境復(fù)雜，測量隊(duì)員會(huì)綜合應(yīng)用三角測量、天文測量、導(dǎo)線測量、重力測量、水準(zhǔn)測量、三角高程測量及溫度垂直梯度測量方法，對(duì)珠峰高程進(jìn)行精確測定。

　　而從技術(shù)手段上來看，本次高程測量采用全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)衛(wèi)星測量、精密水準(zhǔn)測量、光電測距、雪深雷達(dá)測量、重力測量、天文測量、衛(wèi)星遙感、似大地水準(zhǔn)面精化等多種傳統(tǒng)和現(xiàn)代測繪技術(shù)相結(jié)合的技術(shù)路線，在涉及的所有技術(shù)路線中全面采用國產(chǎn)測繪儀器裝備。

　　其中，全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)衛(wèi)星測量是重要一環(huán)。“2005年時(shí)，GNSS衛(wèi)星測量主要依賴GPS系統(tǒng)。今年，我們將同時(shí)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?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)，并且會(huì)以北斗的數(shù)據(jù)為主�！弊匀毁Y源部第一大地測量隊(duì)隊(duì)長李國鵬說。

　　據(jù)介紹，這是北斗系統(tǒng)在珠峰高程測量項(xiàng)目中首次應(yīng)用。登頂測量時(shí)，頂峰的GNSS接收機(jī)將依托北斗系統(tǒng)和珠峰地區(qū)以及外圍的GNSS監(jiān)測網(wǎng)聯(lián)機(jī)同步觀測，同時(shí)還可監(jiān)測相關(guān)地區(qū)的地殼運(yùn)動(dòng)。

　　風(fēng)雪之下負(fù)重而上

　　風(fēng)雪之下，負(fù)重而上，是測繪人員的真實(shí)寫照。

　　“人肉”登頂珠峰，就意味著要肩擔(dān)手扛設(shè)備上山。張志勇說，精密水準(zhǔn)儀，用于測角度的全站儀，GNSS接收機(jī)等，都是測量隊(duì)員需要背負(fù)的設(shè)備。而其中每一個(gè)設(shè)備配上腳架，都有20公斤左右，重力測量設(shè)備更是在20公斤以上�！昂０蚊可仙�100米，溫度就降低0.6攝氏度。這就相當(dāng)于扛著沉甸甸的一袋米爬5000米高的樓層，還要經(jīng)受低溫考驗(yàn)，其中辛苦可想而知。”張志勇說。

　　張志勇從事測量工作已有32年之久。在此次踏上征途的30多名珠峰測量登山隊(duì)隊(duì)員中，有5名隊(duì)員是他的大學(xué)校友。他說，對(duì)于測繪人員來說，背著沉重的儀器，爬上幾天幾夜的山，是家常便飯�！霸谌粘９ぷ髦�，我們進(jìn)入的也常常是無人區(qū)，爬上山還要依天氣‘行事’，一旦起了霧，即使登頂也沒法開展測量工作。印象最深刻的一次，我和隊(duì)友在海拔3600米的秦嶺主峰太白山上爬了足足3天�！睆堉居抡f。

　　數(shù)據(jù)的一層層精準(zhǔn)，對(duì)珠峰認(rèn)知的一步步深化，來自于一代代專業(yè)測繪人員步履不停的探索。珠峰冰雪下經(jīng)年的腳印，為我們漸次揭開這片土地的神秘面紗。

　　我國于1966年、1968年、1975年、1992年、1998年、2005年，分別測量珠峰高程。據(jù)悉，1966至1968年，在中國科學(xué)院組織下，我國對(duì)珠穆朗瑪峰及周邊地區(qū)進(jìn)行了大規(guī)模的綜合科學(xué)考察，并于1966年和1968年兩次組隊(duì)，不僅在珠穆朗瑪峰地區(qū)建立了高水平高質(zhì)量的測量控制網(wǎng)，測站更多也更接近珠峰，還開展了三角、水準(zhǔn)、天文、重力、物理測距、折光試驗(yàn)等測量工作，為后期的數(shù)據(jù)改正和平差做了充分的準(zhǔn)備。1975年，我國首次在珠峰設(shè)置3.51米的紅色金屬測量覘標(biāo)，同時(shí)量測了峰頂?shù)母惭┥疃龋�堪稱測定珠峰高程歷史上的一項(xiàng)創(chuàng)舉和突破。2005年更是實(shí)現(xiàn)了峰頂同觀測站聯(lián)測，并使用雷達(dá)探測儀對(duì)冰雪層進(jìn)行測量。

　　立足過往的研究基礎(chǔ)，審視2020年的這場新探索，其意義自不待言。

　　根據(jù)1994年5月在珠峰地區(qū)測定的數(shù)據(jù)及資料統(tǒng)計(jì)分析，由于印度板塊和歐亞板塊擠壓，珠峰每年上升1.27厘米。中國煤炭地質(zhì)總局浙江煤炭地質(zhì)局規(guī)劃經(jīng)營部副主任項(xiàng)謙和說，此次2020年珠峰高程測量的成果可用于地球動(dòng)力學(xué)板塊運(yùn)動(dòng)等領(lǐng)域研究；精確的峰頂雪深、氣象和風(fēng)速等數(shù)據(jù)，將為冰川監(jiān)測、生態(tài)環(huán)境保護(hù)等方面的研究提供第一手資料。同時(shí)，GNSS測量、水準(zhǔn)測量、重力測量的成果結(jié)合以前相關(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)面模型建立提供準(zhǔn)確的重力異常數(shù)據(jù)；重力測量成果可用于珠峰地區(qū)區(qū)域地球重力場模型的建立和冰川變化、地震、地殼運(yùn)動(dòng)等問題的研究。

（黃慧仙 龍愛民）