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登頂成功!珠峰“身高”是咋測出來的?7問揭秘2020珠峰測量

图片说明:登頂成功!珠峰“身高”是咋測出來的?7問揭秘2020珠峰測量,。

這是我國時隔15年再測世界最高峰。全文5654字,閱讀約需11分鐘 新京報記者 吳嬌穎 編輯 陳思 校對 柳寶慶5月27日11時,2020珠峰高程測量登山隊登頂珠峰。5月27日凌晨2點10分,測量登山隊8名隊員從海拔8300米的突擊營地出發,沖頂珠峰。按照計劃,測量登山隊員將在峰頂豎起測量覘標,開展全球導航衛星系統測量和雪深測量等工作。位於大本營、中絨佈冰川、西絨佈冰川等6個交會點的測量登山隊員將瞄準峰頂覘標,同步開展測量。00:48━━━━━測量登山隊三次向珠峰峰頂發起沖擊▲2020珠峰高程測量登山隊5月27日2點10分出發,沖頂珠峰。紮西次仁 攝2020珠峰測量路線包括六個營地,直線距離約19公裡,高差約3600米。測量登山隊員需從海拔5200米的珠峰大本營出發,途經中絨佈冰川和東絨佈冰川抵達海拔5800米的中間營地宿營,再前往海拔6500米的前進營地,此處氧氣非常稀少,高原反應強烈。休整完畢後,隊員們需途經海拔6600米至7000米的北坳大冰壁,再途經海拔7028米的一號營地、海拔7500米的大風口、海拔7790米的二號營地,到達海拔8300米的三號營地,最後的沖擊需經過海拔8680米至8700米的第二臺階。此前,5月6日,2020珠峰高程測量登山隊第一次向珠峰頂峰進發。5月8日,修路隊員準備通過北坳冰壁時,發現攀登路線上雪比較深,有流雪的危險,撤回前進營地。登頂時間比原定日期延後。因天氣原因,隊員分兩批撤回大本營進行休整,等待第二個沖頂窗口期。▲2020珠峰高程測量登山隊5月27日2點10分出發,沖頂珠峰。紮西次仁 攝5月16日,測量登山隊再次沖頂,預計5月22日為攻頂日。但因天氣原因,海拔7790米以上區域,雪深過米,為保障隊員安全,測量登山隊決定撤回6500米前進營地,休整待命。5月24日,測量登山隊第三次向頂峰發起突擊。5月26日,次落、袁復棟、李富慶、普佈頓珠、次仁多吉、次仁平措、次仁羅佈、洛桑頓珠8名隊員從海拔7790米的C2營地出發,抵達海拔8300米的突擊營地。26日下午,經過12個半小時的奮戰,測量登山隊沖鋒修路組6名隊員把安全路線繩全程鋪設至珠峰峰頂。▲5月26日下午,修路隊員通過第一臺階。旦增羅佈 攝 ━━━━━測量成果將為冰川變化、地殼運動等研究提供第一手資料01:482020珠峰高程測量於4月30日正式啟動,由自然資源部會同外交部、國傢體育總局和西藏自治區政府組織。這是繼2005年公佈8844.43米的珠峰峰頂巖石面海拔高程後,我國時隔15年再測世界最高峰。珠峰高程測量的核心是精確測定珠穆朗瑪峰高度,這同時也是一項代表國傢測繪科技發展水平的綜合性測繪工程。據悉,本次珠峰高程測量依托北鬥衛星導航系統開展,應用航空重力技術提升測量精度,並利用實景三維技術直觀展示珠峰自然資源狀況。此前,珠峰高程測量已經做瞭大量的前期準備工作。國測一大隊53名測繪隊員,自3月2日起,在珠峰及外圍地區陸續開展瞭水準、重力、衛星定位、天文等測量工作,完成瞭6個珠峰高程測量交會點的踏勘、選埋、高程傳遞等基礎性測量工作。中國測繪科學研究院副研究員、2020珠峰高程測量技術協調組專傢成員蔣濤告訴記者,登頂測量隻是完成瞭最重要的測量數據,但真正的結果——珠峰的高度,還需要經過一段時間的數據處理和反復檢核計算。據介紹,此次珠峰高程測量的成果可用於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。重力測量成果可用於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。03:21這是繼2005年公佈8844.43米的珠峰峰頂巖石面海拔高程後,我國時隔15年再測世界最高峰。新京報記者就珠峰測量的7個焦點問題專訪2020珠峰高程測量技術協調組專傢成員,來講講測量“世界第三極”的那些事兒。━━━━━釋疑1為什麼要重新測量珠峰高度?珠峰高度並非一成不變,測量技術也會提升測量精度。珠穆朗瑪峰位於喜馬拉雅山脈中段,矗立在中國與尼泊爾的邊境線上,北部在中國境內,南部在尼泊爾境內,是世界最高山峰,素有“世界第三極”之稱。此次珠峰高程測量前,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於珠峰之巔,並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。但珠峰的高度並不是一成不變的。“大約從三千八百萬年前開始,由於印度次大陸與亞洲大陸的碰撞,喜馬拉雅山從一片汪洋大海中逐漸升起。喜馬拉雅山達到現在的高度,還是最近四百萬年以來快速上升的結果,珠穆朗瑪峰就是在這一上升過程中上升得最快的山峰。”中國測繪科學研究院研究員、2020珠峰高程測量技術協調組組長黨亞民介紹說,由於歐亞板塊與印度洋板塊的碰撞,到現在為止,珠穆朗瑪峰整體趨勢還是在持續上升。“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瞭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瞭一個大的飛躍,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。▲5月24日晚,2020珠峰高程測量登山隊隊員到達海拔7028米的北坳營地。2020珠峰高程測量登山隊供圖(次落、阿旺占堆攝)━━━━━釋疑2珠峰“身高”怎麼測出來的?確定海拔高程起算面、峰頂“會戰”測量和確定最終海拔高。珠峰高程測量可以分為“三部曲”,即高精度的海拔高程起算面的確定、峰頂“會戰”測量和珠峰最終海拔高確定。海拔高程起算面如何測定?黨亞民告訴記者,中國海拔高的起算面是黃海平均海平面,測繪人員用水準測量方法,從青島一步一步傳遞到珠峰地區。在珠峰地區,測繪人員要進行大量的前期和外圍測量工作,包括在珠峰地區的衛星定位測量、水準測量、地面重力測量、航空重力測量等,精確地將這個零海拔高“基準面”延伸到珠峰下面。真正的珠峰峰頂‘會戰’也分為三步。“首先我們要通過高精度衛星定位方法,測量出珠峰雪頂的位置;在海拔6000米左右,利用交會和三角高程測量方法,測量隊員們登頂後插在峰頂的覘標,確定珠峰高度;最後,通過雷達雪深測量,測量峰頂一定范圍內,雪面到巖石面的距離,也就是峰頂冰雪層厚度。”黨亞民介紹,之後,還要通過嚴密計算,將峰頂的衛星定位測量成果、交會和三角高程測量成果,歸算到海拔高,包括雪面高和巖面高。一般俗稱的“珠峰高程”,就是通過雪深雷達觀測獲得珠峰峰頂冰雪層厚度,並將其從珠峰峰頂雪面海拔高中扣除,獲得的珠峰峰頂巖石面海拔高。▲來源:陜西測繪地理信息局━━━━━釋疑3珠峰測量難在什麼地方?地形復雜、天氣變化莫測、全世界首次在珠峰北側開展航空重力測量。中國測繪科學研究院副研究員、2020珠峰高程測量技術協調組專傢成員蔣濤博士表示,珠峰測量的技術難度和實施難度較大。蔣濤介紹,此次珠峰高程測量,首次啟動瞭航空重力測量,這也是世界上首次在珠峰北側地區開展航空重力測量。“珠峰本身地形復雜,數據資料不全,飛機在高海拔地區起飛,風又特別大,可以說是高風險、高難度的飛行。我們在反復咨詢空軍、民航和氣象等部門高級別專傢後,才下定決心在珠峰地區開展高風險、高難度的航空測量。”蔣濤說,目前航空測量任務實施順利,已接近尾聲,“我們懸著的心終於能稍事安定。”此外, 由於珠峰天氣變化莫測,登頂珠峰開展峰頂測量的難度也很大。據悉,2020珠峰測量路線包括六個營地,直線距離約19公裡,高差約3600米。測量隊員們從海拔5200米的珠峰大本營出發,途經絨佈冰川和東絨佈冰川抵達海拔5800米的中間營地宿營,再前往海拔6500米的前進營地,此處氧氣非常稀少,高原反應強烈。隊員們休整完畢後,需途經海拔6600至7000米的北坳大冰壁,途經海報7028米的一號營地、海拔7500米的大風口、海拔7790米的二號營地,到達海拔8300米的三號營地,最後的沖擊需經過海拔8680-8700米的第二階梯。此前,5月6日,2020珠峰高程測量登山隊第一次向珠峰頂峰進發,發現攀登路線上雪比較深,有流雪的危險,隊員撤回前進營地。登頂時間比原定日期延後。5月16日,測量登山隊再次沖頂,因天氣原因,海拔7790米以上區域仍然雪深過米,為保障隊員安全,再次撤回6500米前進營地休整待命。5月24日,測量登山隊第三次向頂峰發起突擊。“珠峰測量登山隊員要忍受長時間處於高海拔地區帶來的高原反應,對身體素質也是一種考驗。隊員們兩次沖頂,兩次撤回,但峰頂測量工作時間緊張,測量任務多,獲取精確的峰頂測量數據不容易,不能有失誤。”蔣濤說。▲5月24日晚,2020珠峰高程測量登山隊隊員到達海拔7028米的北坳營地。2020珠峰高程測量登山隊供圖(次落、阿旺占堆攝)━━━━━釋疑4珠峰測量用瞭哪些新科技?依托北鬥衛星導航系統;啟動航空重力測量;利用實景三維技術。據悉,此次測量將綜合運用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。在技術創新和突破上,本次珠峰高程測量將依托北鬥衛星導航系統,開展測量工作;應用航空重力技術,提升測量精度;利用實景三維技術,直觀展示珠峰自然資源狀況。蔣濤向記者解釋,一般的重力測量采用的是地面重力測量的方法,測繪人員攜帶重力儀進行實地測量,將儀器放置在某個測量點位上,測量一段時間就能得到這個點位的重力數據。但珠峰地區平均海拔在5000米以上,地形地貌極其復雜,絕大部分地方人員無法到達,存在大量的重力數據空白區,這就嚴重制約瞭海拔高程起算面的精準度。為瞭填補珠峰地區地面重力資料的空白,此次測量應用瞭航空重力測量技術。“我們把先進的航空重力儀安裝在飛機上,這相當於在飛機安裝的一個感應地球重力的傳感器,它能反映地面重力的變化。飛機按照事先設計好的測線在1萬米左右的高度來回飛行,多條飛行測線形成一個密集的空中重力數據面。我們結合機載衛星動態定位、慣性導航和重力儀數據把空中重力值測出來。”蔣濤介紹,這樣,航空重力測量的結果結合地面重力測量的結果,再結合衛星資料獲取的數據,通過物理大地測量的理論方法進行數據處理,把珠峰高程起算面精準地確定出來後,就可以精確測定珠峰高程。他表示,根據估算,加入航空重力測量的數據後,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瞭實景三維技術。“這主要是為瞭在登山過程中給測量登山隊提供指導,另外,也讓公眾能夠更直觀地看到珠峰地區的實景,更好地理解珠峰測量的過程和意義。”蔣濤說。━━━━━釋疑5登山隊員登頂後要做哪些工作?在峰頂豎立測量覘標;采集峰頂的重力數據。由於珠峰峰頂環境惡劣,登山測量隊員在峰頂的測量時間隻有50分鐘左右,時間緊,但任務重。蔣濤介紹,測量登山隊員登頂後,首先需要在峰頂豎立起測量覘標。“這並不是一項容易的工作,峰頂風很大,隊員們需要用好幾個繩索將覘標固定到地面。”覘標豎立後,6個珠峰高程測量交會點的測量人員,就會用超長距離測距儀瞄準覘標,進行觀測。覘標會一直留在峰頂,一直到觀測不到為止。同時,覘標頂端還會固定有衛星定位設備,接收衛星信號進行高精度定位。“另外,在峰頂還要進行雪深雷達的測量,隊員會攜帶一個地質雷達測量儀上去,在峰頂來回拖動儀器,對峰頂大約20平方米左右的范圍進行掃描,獲取數據。”蔣濤說,此次峰頂測量還有一項新的突破,即在峰頂開展重力測量,采集峰頂的重力數據,結合外圍開展的珠峰周邊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。他透露,上一次,2005年珠峰測量,獲得瞭最高7790米的地面重力值,這次如果測量成功,也將創造一個新的世界紀錄。━━━━━釋疑6測量成功後多久能公佈結果?測量完成後數據處理和分析需要約2到3個月。登頂測量成功後就能得知珠峰測量的結果嗎?“登頂測量隻是完成瞭最重要的測量數據,但真正的結果,珠峰的高度,還需要經過一段時間的數據處理和反復檢核計算。”蔣濤說。他介紹,在測量工作完成後,技術協調組將組織相關單位要完成全部的外業測量數據的整理,包括峰頂數據的整理,外業觀測成果的質量檢查、數據匯總等。之後,將全部的外業測量數據提交給數據處理團隊,進行數據處理和分析。“這個過程大概要花2到3個月的時間,其中最重要的一項就是得出珠峰峰頂的三維坐標,這裡面也包括高度、平面的數據,同時我們也得到珠峰地區的似大地水準面模型,綜合確定珠峰的精確海拔高程。”蔣濤告訴記者,最後,還需要組織技術專傢對整個過程尤其是各種關鍵環節進行技術把關審核,同時最後的成果也是必須經過權威院士和資深專傢的審定的。最終結果將上報主管部門,為成果發佈做準備。據悉,2005年珠峰測量於當年5月22日成功登頂,最終經過近5個月的數據處理、計算和審核,於10月9日向世界公佈珠穆朗瑪峰的新高程數據:峰頂巖石面海拔高程為8844.43米,峰頂巖石面高程測量精度±0.21米;峰頂冰雪深度3.5米。▲5月24日晚,2020珠峰高程測量登山隊隊員到達海拔7028米的北坳營地。2020珠峰高程測量登山隊供圖(次落、阿旺占堆攝)━━━━━釋疑7珠峰測量成果和數據有什麼用?珠峰高程的變化能典型地反映全球氣候變暖趨勢。黨亞民表示,珠峰高程測量除瞭關鍵的峰頂測量數據,同時還在珠峰地區觀測瞭大量的用於海拔高程“基準傳遞”的測量數據,這些數據可廣泛應用於青藏地區地球動力學板塊運動、地震對珠峰高程的影響等領域的研究。此外,與珠峰高程測量相關的其他數據,如精確的峰頂雪深、航空重力數據,以及氣象、風速和冰川監測等數據成果,將為珠峰及其周邊地區的自然資源監測和生態環境保護等提供第一手資料。除瞭用於監測與研究外,珠峰測量的結果與普通公眾關系大嗎?蔣濤認為,除瞭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,除瞭珠峰高程測量,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,可以讓公眾瞭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註。值班編輯 一碗魚

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