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珠峰高程测量,要从黄海高程基准算起

2020-05-20 热度:604 ℃

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  国测一大队队员在日喀则市定日县曲当乡境内用电子水准仪进行水准测量(4月18日摄)。新华社记者 孙非 摄

  新华社珠峰大本营5月19日电 题:珠峰“身高”从黄海测?——专家解读珠峰测高原理

  新华社记者

  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?记者近日采访相关专家,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)。新华社记者 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)。新华社记者 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GNSS接收机设备(4月27日摄)。新华社记者 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。


  来源 新华社 | 作者 孙非 多吉占堆 边巴次仁 王沁鸥 魏玉坤 武思宇 普布扎西

  编辑 黄品超

  流程编辑 刘伟利

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