8848.86米!珠峰新高程公布 五問珠峰新身高

12月8日,中國和尼泊爾聯合公布珠峰“新身高”——8848.86米。
今年4月30日,2020珠峰高程測量正式啟動,最終于5月27日成功登頂完成測量。這是繼2005年公布8844.43米的珠峰峰頂巖石面海拔高程后,我國時隔15年再測世界最高峰。
為什么要重新測量珠峰?珠峰的“身高”是怎么測的?又是怎么算的?測算結果有什么用……
記者就與珠峰新“身高”相關的幾個焦點問題,采訪了負責珠峰高程解算的大地測量數據處理中心主任郭春喜、2020珠峰高程測量技術協調組組長黨亞民與專家成員蔣濤,揭秘如何為珠峰測量計算“身高”。
釋疑1:為何重測珠峰“身高”?
珠峰還在長:垂直方向每年升約4毫米
2020珠峰高程測量前,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。
1975年,我國首次將測量覘標矗立于珠峰之巔,精確測得珠峰海拔高程為8848.13米。2005年珠峰測量,獲得珠穆朗瑪峰峰頂巖石面海拔高程8844.43米。
作為世界最高峰和最年輕山峰之一,珠峰造山運動仍在持續。由于印度板塊“鉆”到歐亞板塊底下,喜馬拉雅山不斷隆升。
“處于碰撞前沿的珠峰整體向長春或北京方向每年移動約3厘米;在垂直方向,珠峰地區每年隆升約4毫米。”2020珠峰高程測量技術協調組組長黨亞民說,珠峰需要進行定期測量,理論上10到15年重測一次比較理想。
“但遇到大的地震,珠穆朗瑪峰也會突然下降,例如1934年尼泊爾一次大地震,珠峰高度一下子降低了60多厘米。”據黨亞民介紹,一般在三種情況下,就需要對珠峰高程重新測量。第一種情況是,當珠峰高度緩慢變化積累到一定程度,我們就需要重新測量珠峰高度。第二種是,如果在離珠峰較近的地方發生大地震,認為地震對珠峰高度影響明顯,也需要重新測量珠峰高度。第三種情況是,當珠峰高程測量技術有了一個大的飛躍,新技術可以明顯提升珠峰測量精度,也需要重新測量珠峰高度。
釋疑2:珠峰高程怎么測?
從日喀則一等水準點起測,珠峰腳下6個交會點
我們平時說的高度,一般是指某物高出地面多少,而高程是指某物基于平均海水面的高度。
像給人量身高一樣,要給珠峰這個大個子量“身高”,首先要確定一個測量的起算面。
我國從1988年1月1日起開始采用1985國家高程基準,起算點位于青島觀象山上的水準原點。以水準原點為起算點,利用精密水準測量原理,我國已建立覆蓋全國的國家高程基準網。
這次珠峰高程測量,測量隊員便是從珠峰地區的日喀則一等水準點起測,將高程傳遞至珠峰腳下的6個交會點。在交會點,測量隊員要在登頂測量隊員架設好測量覘標后,同時開始三角高程測量和交會測量。
登頂隊員,首先在峰頂架設測量覘標。同時,架設全球導航衛星系統(GNSS)接收設備,在珠峰峰頂接收包括我國自主建立的北斗衛星導航系統的信號,獲得峰頂幾何位置GNSS觀測數據。
此外,登頂隊員在峰頂開展重力測量,結合外圍開展的珠峰周邊的重力測量和航空重力測量,為珠峰區域重力場模型構建和似大地水準面精化提供重要基礎數據。
為準確測定珠峰峰頂巖石面高程,登頂隊員還需要在峰頂利用冰雪探測雷達設備,對冰雪層厚度進行準確探測。
因此,珠峰高程測量,是一項采用了多種測量技術的綜合性測繪工程,再經過精密的數據處理計算,最終獲得珠峰峰頂高程,即大家常說的“高度”。
釋疑3:珠峰“身高”怎么算?
改正與歸算原始數據,最終算出四個“身高”
要想得到珠峰的精確高度,數據處理人員需要將外業測量隊員直接采集到的各類原始觀測數據,進行改正與歸算。
在珠峰高程數據處理中,珠峰的高程并不是只有一個,而是有“雪面大地高”“雪面正常高”“雪面海拔高”“巖石面海拔高”四個高程。珠峰高程數據處理也是圍繞這四個高程的精確解算進行的。
2005年我國公布的8844.43米,就是經過嚴密解算最終獲取的當時的珠峰峰頂巖石面海拔高。
自然資源部大地測量數據處理中心主任郭春喜介紹,首先,數據處理人員需要處理現代GNSS測量、傳統三角高程測量數據,獲得珠峰地區基準網、區域框架網、局部控制網及峰頂聯測網的平面位置,確定珠峰峰頂雪面大地高。然后,利用精密水準測量與測距高程導線獲取各級GNSS控制網點正常高。
再次,基于珠峰地區高分辨率的數字高程模型數據、歷年來加密重力測量數據、本次新測的航空重力數據、國內外超高階重力場模型數據,利用現代似大地水準面確定理論與移去-恢復技術,獲得珠峰地區高精度重力似大地水準面。通過GNSS水準融合,獲得珠峰地區高精度似大地水準面成果及峰頂高程異常。峰頂大地高減去峰頂高程異常,便可獲得珠峰峰頂雪面正常高。
最后,利用本次實測峰頂重力值與高精度地形數據,推算得到峰頂到峰底的平均重力與平均正常重力,再經過嚴密正常高與正高轉換,獲得珠峰峰頂雪面海拔高。利用冰雪厚度雷達測量獲取峰頂的雪面厚度后,峰頂雪面海拔高扣除雪面厚度,就是峰頂巖石面海拔高。
釋疑4:用了哪些“黑科技”?
北斗系統在珠峰高程測量中首次應用
2020珠峰高程測量綜合運用了GNSS衛星測量、精密水準測量、光電測距、雪深雷達測量、重力測量、天文測量、衛星遙感、似大地水準面精化等多種傳統和現代測繪技術,精確測定珠峰高程。
全球導航衛星系統(GNSS)衛星測量,便是其中重要一環,這也是北斗系統在珠峰高程測量項目中首次應用。
在峰頂,GNSS接收機能通過衛星獲取平面位置、峰頂雪面大地高等信息,而大地高與海拔之間有一定換算關系。登頂測量時,頂峰的GNSS接收機能依托北斗系統和珠峰地區以及外圍的GNSS監測網聯機同步觀測,同時還可監測相關地區的地殼運動。
為了填補珠峰地區地面重力資料的空白,此次測量還應用了航空重力測量技術。根據估算,加入航空重力測量的數據后,起算面精準度可以提高大約30%,珠峰峰頂高度的精準度自然也會相應提升。
此外,此次珠峰高程測量還首次應用了實景三維技術。
釋疑5:新“身高”結果有啥用?
為冰川監測、生態保護等研究提供第一手資料
記者了解到,此次珠峰高程測量的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、氣象和風速等數據,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。重力測量成果可用于珠峰地區區域地球重力場模型的建立和冰川變化、地震、地殼運動等問題的研究。除了用于監測與研究外,珠峰測量的結果與普通公眾關系大嗎?蔣濤認為,除了獲取重要地理信息外,最重要的一點是,珠峰高程的變化能典型地反映出全球氣候變暖的趨勢。
據其介紹,除了珠峰高程測量,這次任務還包括對珠峰及其周邊地區冰川變化的監測、地殼變化的監測等。
“這些數據結果,以珠峰為切入點,可以讓公眾了解到目前青藏高原正在發生的一些氣候和環境變化,比如近十年來高原湖泊面積有擴大的趨勢,比如青藏高原冰川消融的速度,等等。”蔣濤認為,這也將加強公眾對目前全球氣候和環境變化的認識與關注。(綜合新華社、《新京報》等報道)
2020珠峰高程測量全程回顧
4月30日
2020珠峰高程測量正式啟動,由國測一大隊和中國登山隊共同組成的測量登山隊計劃在5月份開展登頂測量。
5月6日
2020珠峰高程測量登頂行動開啟,測量登山隊首次從珠峰大本營向峰頂進發。
5月24日
測量登山隊沖頂隊員第三次向峰頂發起突擊。
5月27日
測量登山隊8名攻頂隊員成功從北坡登上珠穆朗瑪峰峰頂,完成峰頂測量任務。
5月29日
交會測量隊員完成交會測量,順利下撤至珠峰大本營。至此,此次珠峰測量任務圓滿完成。
原標題:五問珠峰新身高
值班主任:高原

