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环球时报权威专家解读如何给珠峰“量身高”( 二 )


登顶测量要做什么
山高路险，为什么还一定要人来登顶测量？党亚民表示，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；精度上看，卫星遥感影像在高程方向的测量精度在2米左右，和大地测量厘米级精度要求比，差距较大，且这种手段只能测出雪顶高程，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，精确测得角度和距离。
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。
先来看峰顶交会测量。1975年我国测定珠峰高程时采用的就是这种传统的经典测量法。简单说，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，推算出峰顶相对于这几个点的高程差，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。
再看高精度GNSS定位方法。这是一种最近几十年发展起来的测量手段。比如我们利用手机中的导航定位芯片和软件，也能大概知道自己所处的海拔高度。但手机确定的位置，与利用专用测量仪器和软件确定的位置相比，精度差了几百倍。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。
当然，要把GNSS测量的基于地球椭球面的大地高，改化成基于黄海高程基准海拔高，还需开展大量的测量工作，确定珠峰下面的大地水准面。2020珠峰高程测量，我国还将首次在珠峰北坡地区开展广泛的高精度航空重力测量以及峰顶重力测量，并在靠近峰顶的区域增加大量的地面重力加密测量，这些内容填补了珠峰地区重力测量的国际空白，将大大提升2020珠峰高程测量起算面的精度，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。
最后，需要开展峰顶雪深测量。由于极端寒冷，珠峰峰顶有很深的覆雪和冰冻层。“峰顶一年四季都在变化，而测量是短时间内完成的。但是岩石面的变化很微小，而且只有岩石才算是地物。测量岩面高，其准确度更高，也更有说服力。”党亚民表示。
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顶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测量和雷达系统功能的国产雪深雷达，测量精度有望进一步提升。▲
珠峰“新身高”最终如何出炉
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。不同时期以不同方式测量珠峰，反映了人类对自然的求知探索精神，也是了解和认识地球的一个重要标志。多年来，我国珠峰高程测量经历了从传统大地测量技术到综合现代大地测量技术的转变。每次珠峰测量，都体现了我国测绘技术的不断进步，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，一是珠峰高度发生变化；二是有了可以明显提升测量精度的新技术。”党亚民说。据了解，2020珠峰测量中，除依托北斗卫星导航系统开展测量工作外，国产测绘仪器装备也将全面担纲本次测量任务，航空重力技术将进一步提升测量精度，实景三维技术将直观展示珠峰自然资源状况。此外，测绘队员有望登顶观测，获取可靠测量数据。
“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，但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业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证，才能获得珠峰高程最终数据，报国务院批准。


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