日前,2020珠峰高程測量登山隊(duì)公布沖頂隊(duì)員名單,何時(shí)登頂成輿論關(guān)注焦點(diǎn)。為人測身高,從腳量到頭頂即可;為世界最高峰測“身高”,如何確定“頭”和“腳”?如果說登頂測量找到了珠峰的“頭”,那世界最高峰的“腳”又在哪里?記者近日采訪相關(guān)專家,解讀珠峰“身高”測量原理。
海拔從哪兒算 “身高”可從黃海測
中國測繪科學(xué)研究院大地測量與地球動(dòng)力學(xué)研究所所長、2020珠峰高程測量技術(shù)協(xié)調(diào)組組長黨亞民說,測繪術(shù)語中的“高程”可理解為通常所說的“海拔高程”,其特殊性體現(xiàn)在它的起算面上。
“我國法定的高程起算面是黃海平均海平面,是根據(jù)青島大港驗(yàn)潮站1952年至1979年的驗(yàn)潮資料計(jì)算確定的。”黨亞民說,珠峰高程就是峰頂相對于黃海平均海平面的高差。因此可以說,我國為珠峰測“身高”要從黃海測起。
珠峰的“腳”找到了,如何將其與峰頂聯(lián)系起來?黨亞民說,黃海的平均海平面可以通過一場“接力”傳遞到全國各地,如同將其延伸到了大陸內(nèi)部一般。就算離海再遠(yuǎn),也能測出該地相對黃海平均海平面的高程。
但此次測量從青島一路測到珠峰并不現(xiàn)實(shí)。黨亞民說,我國已通過早期的國家重大測繪專項(xiàng)建立了覆蓋全國的高程基準(zhǔn)。通俗來說,就是在全國布設(shè)了許多高程基準(zhǔn)點(diǎn),相當(dāng)于參照點(diǎn)。“珠峰高程測量通常選西藏日喀則市的高程基準(zhǔn)點(diǎn)作為起算點(diǎn)。”黨亞民說,這和以青島水準(zhǔn)原點(diǎn)為起算點(diǎn)結(jié)果是一樣的。
運(yùn)用多種技術(shù) 結(jié)果更精準(zhǔn)
2005年和此次珠峰高程測量均綜合運(yùn)用了多種傳統(tǒng)和現(xiàn)代技術(shù),結(jié)果更精準(zhǔn)、可靠。“衛(wèi)星大地測量技術(shù)獲得的是峰頂?shù)拇蟮馗撸@不是以黃海平均海平面作為起算面的海拔高程,而是從規(guī)則的地球橢球體起算的高程。”黨亞民說,隨著衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)廣泛應(yīng)用,許多國家在登山隊(duì)幫助下在峰頂用GNSS接收機(jī)進(jìn)行測量,簡單計(jì)算后就宣稱獲得了最新的珠峰高程。
“這種方式獲得的高程只能認(rèn)定為科研成果,它忽視了將測量結(jié)果歸算到海拔起算面這個(gè)重要環(huán)節(jié)。”黨亞民說。
大地水準(zhǔn)面確定 提升測量精度
那么,如何將GNSS測定的大地高向海拔高程轉(zhuǎn)換?黨亞民介紹,這就需要用到現(xiàn)代大地測量的另一項(xiàng)技術(shù)——大地水準(zhǔn)面確定。他說,理解這種轉(zhuǎn)化仍可從起算面入手。
“黃海高程基準(zhǔn)是我國法定的高程起算面,在這個(gè)面上重力作用處處相同。我們在珠峰地區(qū)進(jìn)行各種重力測量,就可以找到許多與這個(gè)面重力作用相同的點(diǎn),這些點(diǎn)就是黃海高程基準(zhǔn)在珠峰的延伸。這是找到珠峰真正的‘腳’的又一種方法。”黨亞民說,這些點(diǎn)組成的面叫大地水準(zhǔn)面,在這個(gè)面上,海拔高程為0。
“科學(xué)家可以在珠峰地區(qū)建立一個(gè)大地水準(zhǔn)面數(shù)值模型,只要給出任意點(diǎn)坐標(biāo),就能知道大地水準(zhǔn)面與地球橢球體間的差值。GNSS測定的大地高減去這個(gè)差值,就是珠峰的海拔高程。”黨亞民說。
黨亞民介紹,今年在珠峰北坡開展了密集的高精度航空重力測量,填補(bǔ)了國際空白,是此次珠峰高程測量的重大技術(shù)突破。
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