新华社客户端珠峰“身高”要从黄海测?专家解读——
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▲国测一大队队员在日喀则市定日县曲当乡境内进行水准测量(4月18日摄) 。 新华社采访人员 孙非 摄
日前 , 2020珠峰高程测量登山队公布冲顶队员名单 , 何时登顶成舆论关注焦点 。 为人测身高 , 从脚量到头顶即可;为世界最高峰测“身高” , 如何确定“头”和“脚”?如果说登顶测量找到了珠峰的“头” , 那世界最高峰的“脚”又在哪里?采访人员近日采访相关专家 , 解读珠峰“身高”测量原理 。
海拔从哪儿算?
中国测绘科学研究院大地测量与地球动力学研究所所长、2020珠峰高程测量技术协调组组长党亚民说 , 测绘术语中的“高程”可理解为通常所说的“海拔高程” , 其特殊性体现在它的起算面上 。
“我国法定的高程起算面是黄海平均海平面 , 是根据青岛大港验潮站1952年至1979年的验潮资料计算确定的 。 ”党亚民说 , 通俗来讲 , 珠峰高程就是峰顶相对于黄海平均海平面的高差 。 因此可以说 , 我国为珠峰测“身高”要从黄海测起 。
党亚民表示 , 受风、洋流、重力、气温等因素的影响 , 全球各地的海平面不是一个平面 , 每个国家的高程起算面并不相同 。
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▲国测一大队队员在日喀则市定日县曲当乡境内进行水准测量(4月18日摄) 。 新华社采访人员 孙非 摄
从青岛开始的“接力”
珠峰的“脚”找到了 , 如何将其与峰顶联系起来?党亚民说 , 黄海的平均海平面可以通过一场“接力”传递到全国各地 , 如同将其延伸到了大陆内部一般 。 就算离海再远 , 也能测出该地相对黄海平均海平面的高程 。
“这场‘接力’需要运用水准测量技术 , 即用水准仪等设备 , 测出一个已知点和一个未知点间的高差 , 再利用已知点高程加上高差 , 就可以得出未知点的高程 。 ”党亚民说 。
据了解 , 黄海之滨的青岛观象山设有“中华人民共和国水准原点” , 其高程是72.26米 。 全国所有地点的高程 , 都以该点为原点 , 用水准测量法一步步测出 。
但此次测量从青岛一路测到珠峰并不现实 。 党亚民说 , 我国已通过早期的国家重大测绘专项建立了覆盖全国的高程基准 。 通俗来说 , 就是在全国布设了许多高程基准点 , 相当于参照点 。 国家测绘专项把这些点的高程测出来后 , 以这些点为起算点 , 测量更遥远的地方的高程就方便多了 。
“珠峰高程测量通常选西藏日喀则市的高程基准点作为起算点 。 ”党亚民说 , 这和以青岛水准原点为起算点结果是一样的 。
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▲国测一大队队员在珠峰大本营测试地面测量中使用的重力仪(5月3日摄) 。 新华社采访人员 晋美多吉 摄
卫星定位测量结果并非以黄海为起算面
珠峰高程测量从日喀则起步 , 一步步向峰顶进行 。 而山体上环境恶劣 , 不再适用水准测量 。 因此 , 测绘人员会在海拔6000米左右确定若干交会点 , 再在这些点上通过三角高程交会测量 , 测出珠峰海拔高度 。
党亚民说 , 以上是用传统大地测量技术测高的过程 。 而2005年和此次珠峰高程测量均综合运用了多种传统和现代技术 , 结果更精准、可靠 。 多种结果的比对、检核是个长期过程 , 因此珠峰“身高”的数值并不会在登顶测量后立刻公布 。
“卫星大地测量技术获得的是峰顶的大地高 , 这不是以黄海平均海平面作为起算面的海拔高程 , 而是从规则的地球椭球体起算的高程 。 ”党亚民说 , 随着卫星导航定位技术广泛应用 , 许多国家在登山队帮助下在峰顶用GNSS接收机进行测量 , 简单计算后就宣称获得了最新的珠峰高程 。
“这种方式获得的高程只能认定为科研成果 , 它忽视了将测量结果归算到海拔起算面这个重要环节 。 ”党亚民说 。
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▲国测一大队队员在珠峰大本营附近测试设备(4月27日摄) 。 新华社采访人员 普布扎西 摄
大地水准面确定:显著提升高程测量精度
那么 , 如何将GNSS测定的大地高向海拔高程转换?党亚民介绍 , 这就需要用到现代大地测量的另一项技术——大地水准面确定 。 他说 , 理解这种转化仍可从起算面入手 。 大地高的起算面——地球椭球体 , 与海拔起算面的关系是什么?
“黄海高程基准是我国法定的高程起算面 , 在这个面上重力作用处处相同 。 我们在珠峰地区进行各种重力测量 , 就可以找到许多与这个面重力作用相同的点 , 这些点就是黄海高程基准在珠峰的延伸 。 这是找到珠峰真正的‘脚’的又一种方法 。 ”党亚民说 , 这些点组成的面叫大地水准面 , 在这个面上 , 海拔高程为0 。
“科学家可以在珠峰地区建立一个大地水准面数值模型 , 只要给出任意点坐标 , 就能知道大地水准面与地球椭球体间的差值 。 GNSS测定的大地高减去这个差值 , 就是珠峰的海拔高程 。 ”党亚民说 。
党亚民介绍 , 今年在珠峰北坡开展了密集的高精度航空重力测量 , 填补了国际空白 , 是此次珠峰高程测量的重大技术突破 。 此外 , 今年还将首次开展峰顶重力测量 , 并在珠峰周边地区加测了大量地面重力 。 这些密集的测量成果 , 可以显著提升此次珠峰高程测量起算面的精度 。
【新华社客户端珠峰“身高”要从黄海测?专家解读——】采访人员 | 多吉占堆、边巴次仁、王沁鸥、魏玉坤、武思宇
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