珠穆朗瑪峰。新華社記者 覺 果攝

測繪隊員用國產(chǎn)華測GNSS接收機在西藏定日縣周邊開展測量。王萬春攝（人民視覺）

5月27日，2020珠峰高程測量登山隊8名攻頂隊員克服重重困難，從北坡登上珠穆朗瑪峰峰頂，并順利完成峰頂測量各項任務(wù)。

為什么在科技如此發(fā)達(dá)的今天，還需要人登頂去給珠峰測高？山峰高度的測量是世界性難題嗎？就讀者心中的好奇，記者采訪了有關(guān)專家。

近日，2020珠峰高程測量登山隊8名攻頂隊員成功登上珠穆朗瑪峰峰頂，獲得了一批寶貴的測量數(shù)據(jù)。

攀登珠峰如此艱險，在科技發(fā)達(dá)的今天，能用無人機等設(shè)備代替人工進(jìn)行測高嗎？測量珠峰高程有什么意義？記者請專家解答了幾個關(guān)于珠峰測高的熱點問題。

山峰高度的測量是世界性難題嗎？

“山峰測量的難度主要在于兩點：一是登山，二是需要特制的儀器設(shè)備。測量華山或者黃山高程的難度與測量珠峰顯然不可同日而語。”2020珠峰高程測量技術(shù)協(xié)調(diào)組成員、中國測繪科學(xué)研究院副研究員蔣濤介紹，“珠峰是世界最高峰，區(qū)域內(nèi)海拔8000米以上的山峰有好幾座，因此處在一個非常極端的環(huán)境中，低溫、低壓、大風(fēng)和缺氧的高海拔環(huán)境，對儀器設(shè)備、人員操作都有非常高的要求。”

實際上，從全球來看，測量山峰的高度，一般還是采用傳統(tǒng)大地測量與高精度GNSS（全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)）定位相結(jié)合的方法。蔣濤解釋，傳統(tǒng)大地測量主要采用交會與三角高程測量，通過測距、測角，由勾股定理測算出山峰高度，結(jié)合外圍的水準(zhǔn)測量，將該國的海拔高程傳遞到交會點上。在衛(wèi)星定位技術(shù)出現(xiàn)以后，測量隊員把GNSS接收機帶到峰頂，也能夠獲取峰頂?shù)木_三維坐標(biāo)。但是，這種方法的參考基準(zhǔn)面是一個虛擬的“地球橢球”，因此還需要利用重力數(shù)據(jù)確定出該區(qū)域的大地水準(zhǔn)面，作為海拔高程起算面，作進(jìn)一步的校正計算，才能得到峰頂?shù)暮０胃叨取?/p>

中國登山隊隊長王勇峰曾表示，在珠峰峰頂每多待一分鐘，安全風(fēng)險就會增加一分。在此次登頂測量中，為保證測量數(shù)據(jù)質(zhì)量，8名測量登山隊隊員在峰頂停留150分鐘。為了豎立測量覘標(biāo)并保持其穩(wěn)定，隊員普布頓珠、次仁多吉更是在不吸氧的條件下，作業(yè)1個小時以上。

“實際上，隊員們能在峰頂停留的時長非常有限。”蔣濤說，測量登山隊員要在較短的時間內(nèi)在峰頂豎立起測量覘標(biāo)，使用GNSS接收機采集北斗及其他導(dǎo)航衛(wèi)星的信號進(jìn)行高精度定位測量，使用雪深雷達(dá)探測峰頂20平方米左右面積的雪深，并進(jìn)行重力測量，“隊員們要攜帶這么多裝備上去，還要在較短時間內(nèi)，在極端環(huán)境下完成一系列操作，同時確保測量操作穩(wěn)定性和數(shù)據(jù)質(zhì)量，這個難度是非常大的”。

高寒、缺氧、風(fēng)雪，這樣的條件下，獲取的數(shù)據(jù)質(zhì)量能保證嗎？蔣濤介紹，目前經(jīng)初步判斷，登頂測量的數(shù)據(jù)質(zhì)量非常好，同時交會測量也順利開展，按要求完成了多組數(shù)據(jù)的采集工作。

“下一步，我們將根據(jù)自然資源部的統(tǒng)一部署開展數(shù)據(jù)處理和分析工作。”蔣濤說，“我們已經(jīng)做好了充分的準(zhǔn)備，兩三個月后能夠計算出初步結(jié)果。”

珠峰測高可以用遙感技術(shù)或機器人實現(xiàn)嗎？

很多人會有這樣的疑問：在現(xiàn)代科技如此發(fā)達(dá)的背景下，珠峰高程測量不能用無人機或者機器人代替嗎？為什么需要人登頂測量呢？在2020珠峰高程測量技術(shù)協(xié)調(diào)組組長、中國測繪科學(xué)研究院研究員黨亞民看來，這樣的場景目前還只能出現(xiàn)在科幻電影中。

“珠峰高程測量，難就難在珠峰峰頂?shù)臉O端環(huán)境，使得無人機或者機器人無法正常工作。除此之外，許多精密測量儀器需要作業(yè)員手工安置和操作，甚至要根據(jù)峰頂環(huán)境變化進(jìn)行作業(yè)方案調(diào)整。”黨亞民指出，目前情況下，無人機或者機器人無法代替人工作業(yè)。

衛(wèi)星遙感或者航空遙感能“代勞”嗎？答案也是否定的。“現(xiàn)有的衛(wèi)星遙感或激光測距一般都是在距離地面幾百公里的軌道上完成的，精度最高在1到2米左右。”蔣濤說，我國在1975年和2005年兩次測得珠峰高程是8848.13米和8844.43米，精度達(dá)到厘米級，“而且這些遙感手段只能測出雪頂?shù)母叱?，而非?jīng)雪深雷達(dá)探測后得到的高精度巖面高程”。

黨亞民介紹說，國外測量山峰高度有的采用遙感的方法，這種方法不需要人登頂，GNSS起控制點的作用，但這種方法的精度不高，甚至測量誤差能達(dá)到幾十米；有的采用人上峰頂，用GNSS的方法來測量，這種方法精度會提高一些，但依然難以與我國的測量方法相比。“因為我國前期做了大量基礎(chǔ)測繪工作，從而保證了高程基準(zhǔn)面的精確。”黨亞民說。

時隔15年，為何要再測珠峰高程？

“重測珠峰高程，一般有兩個重要原因，一是珠峰高度發(fā)生了變化；二是珠峰測量技術(shù)也有了大的飛躍，新技術(shù)可以明顯提升珠峰測量精度。”黨亞民說，珠峰處于歐亞板塊和印度板塊邊緣的碰撞擠壓帶，這一地區(qū)（包括珠峰）的地殼運動一直非?；钴S，從我國2005珠峰高程測量至今已過去15年，在此期間的地殼運動，可能會對珠峰高程產(chǎn)生影響。

2015年4月，尼泊爾發(fā)生了里氏8.1級地震，這次地震對珠峰高程的影響在國際上引發(fā)爭議，重測珠峰高度也成為全球一個新的熱點話題。“與我國前兩次權(quán)威的珠峰高程測量相比，2020珠峰高程測量是我國全面開展的一次綜合珠峰高程測量活動，得到了國家和相關(guān)部門的高度重視，展示了我國負(fù)責(zé)任大國的形象。”黨亞民介紹，此外，結(jié)合珠峰高程測量開展與珠峰地區(qū)氣候變化、生態(tài)環(huán)境保護(hù)相關(guān)的自然資源監(jiān)測工作，也將是今后的一項重要任務(wù)。

從1975年、2005年到現(xiàn)在，我國測繪科技水平也取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。“尤其是2005年至今，這種進(jìn)步更加明顯。”蔣濤說，“1975年，中國人首次將測量覘標(biāo)矗立于珠峰之巔，用交會測量手段精確測得珠峰海拔高程為8848.13米，這在當(dāng)時的歷史條件下很不容易，可以說是巨大的突破；2005年珠峰高程復(fù)測，我們采用了傳統(tǒng)大地測量與衛(wèi)星測量結(jié)合的技術(shù)方法，并首次在峰頂測量中利用冰雪雷達(dá)測量冰雪厚度，但當(dāng)時主要的設(shè)備都是進(jìn)口的。”

“珠峰高程測量的任務(wù)下達(dá)后，最開始我們還是有些擔(dān)心，國產(chǎn)儀器到底行不行？”蔣濤回憶，“但是經(jīng)過一年來的研發(fā)定制，包括對各種設(shè)備的檢測，我們對國產(chǎn)儀器的信心越來越強了。”

“我們測出來的珠峰高程之所以具有權(quán)威性，就是因為我們有巨大的地理優(yōu)勢，我們可以在珠峰地區(qū)克服各種困難，開展各類細(xì)致的高精度基礎(chǔ)性野外測量任務(wù)，確保我們珠峰高程測量的基準(zhǔn)點和海拔高程起算面是全世界最好的。”黨亞民說，在2017年召開的珠峰高程測量國際研討會上，我國展示的全面、先進(jìn)的珠峰高程測量方法和技術(shù)手段，得到了與會多國的認(rèn)可。我國珠峰高程測量和測繪綜合科學(xué)技術(shù)水平，已經(jīng)走到了世界前列。