为何要给珠峰量“身高”?这本书告诉你!

今天上午11:03,2020珠峰高程测量登山队成功登顶珠峰!接下来的日子,总计共有超过40个部门、单位和社会组织参与珠峰高程的测量工作。60年前,中国登山队队员实现了人类第一次从北坡成功登顶的壮举。45周年前,中国首次精确测定并公布珠峰高程。

2020年中国珠峰高程测量登山队登顶成功

珠峰测量小知识:

1856,英属印度

1856年,英属印度测量局首次宣布珠峰高度:8839.81米。

1954,印度

1954年,印度政府再次对珠峰进行测量,得出的结果是8847.7344米。

1975,中国

1975年,中国首次进行珠峰测量,测得珠峰高度为8848.13米。

1992,意大利

1992年,意大利科学家乔治·普瑞迪带队登珠峰,测出珠峰高度为8846.50米。

1999,美国

1999年,美国探险队测量出珠穆朗玛峰积雪覆盖的顶峰高度为8850米。

2005,中国

2005年,中国再测珠峰高度,测得珠峰峰顶岩石面海拔高程为8844.43米。

2020,中国

2020年,中国珠峰高程测量登山队登顶成功。

2005年登顶成功

细心的小伙伴可能发现了,为什么是高程,不是高度?据介绍,高度,在测量学中也叫高程。

在测量学中,高程的定义是某地表点在地球引力方向上高度,也就是重心所在地球引力线的高度。这句话的意思是,地球上每个点高程的方向都是不同的。这里有一个有意思的例子:人的眼睛其实总是在“忠实地欺骗”自己。你用眼睛看面前的珠峰,你看到的高度其实不是珠峰真正的高度,因为地球是椭圆的,你的视线的起点是你脚下的那一点,而不是珠峰脚下的那一点,因此你看到的珠峰要比其真实高度低一些。那些光学的测量仪器如果在远处测量珠峰,就像人的眼睛一样,也是有偏差的。

测量水准原理示意图

那么,珠峰高程究竟是怎么测量的呢?在科技不断进步的今天,测量珠峰为什么还需要登顶呢?让我们跟着2005年珠峰测量亲历者、原国家测绘地理信息局测绘发展研究中心副主任徐永清一起,回顾上一次珠峰测量过程,了解珠峰高程测量中的各种知识。(内容来自《珠峰简史》)

面对2005年珠峰复测巨大的挑战,国家测绘局组建了中国珠峰测量队,40多名队员被分成了GPS综合测量分队、水准测量分队、重力测量分队及登山冲顶分队等4个分队,同时展开各自的测量工作。根据周密拟订的测量计划,从3月中旬一直到7月份,经过多部门的通力合作,最终获得了8848.43米的数据,报请国务院批准公布2005珠峰高程测量成果。

21世纪测量技术飞速发展,这样是否必须登上珠峰顶端才能测高呢?测绘专家们的答案是肯定的。2005年珠峰复测,采用了的传统的经典测量方法,就是以常规的水准测量加上三角高程测量来确定珠峰的高程。同时,采用了GPS卫星大地测量法,把GPS带到珠峰峰顶直接测量珠峰的位置坐标和高程。测绘专家们将这双管齐下的方案称之为“双保险”。实施这两种测量方式,都需要登上珠峰顶峰。采用传统的测量方法需要在珠峰峰顶设立标志,专业人员称为觇标,为下面的测距仪和经纬仪服务。而GPS测量仪的天线必须插到峰顶,才能测到珠峰的高度。

2005年 珠峰峰顶交会测量

2005年5月22日上午11点零8分,中国登山测量队员成功登顶珠峰,并在珠峰顶启动峰顶雪深雷达探测仪,开始探测珠峰顶峰神秘的冰雪厚度。这也是我国首次在珠峰高程测量中尝试测量峰顶冰雪高度。11点38分49秒,冰雪雷达探测仪开始工作,12点18分24秒结束,有效记录数据38分55秒。5月24日凌晨送达珠峰大本营测量营地。经过技术人员对雪深探测雷达数据紧张的计算、处理,终于获得了珠峰峰顶冰雪深度为3.50米,珠峰峰顶“冰雪铠甲”的谜团由此破解。

多台测量仪开启 六点联动测量

明白了高程的方向,另外一个重要的概念就是高程的基准是什么。通俗地说,就是珠峰脚下的海拔0米在哪里。这里就出现一个重要的概念——大地水准面。测量学中的基准面就是大地水准面,是整体上非常接近于地球自然表面的水准面。由于海洋占全球面积的71%,因此大地水准面与平均海水面相重合,不受潮汐、风浪及大气压变化影响,并延伸到大陆下方处与重力线相垂直。理论上,它是一个延伸到全球的静止海水面,是一个地球重力等位面,也是一个没有褶皱、无棱角的连续封闭面。由于地球质量特别是外层质量分布不均匀,使得大地水准面形状非常复杂。在目前不能唯一地确定大地水准面的时候,各个国家和地区往往选择一个平均海水面代替它。我国使用的“1985国家高程基准”中,采用的是青岛验潮站的18年长期观测结果计算出来的平均黄海海水面,作为我国统一的高程起算基准面,也就是海拔零起始面。所以,珠峰的高程实际上就是在珠峰的重力线方向上相对于青岛黄海海平面的高度。

大致明白了上述道理,就可以理解,从科学的角度说来,测量珠峰高度,事实上是一件很复杂的工程,它涉及地理、地质、测绘、光学、气象等多种学科,需要采用多种先进的测绘仪器。工作量也非常大,并且需要大量、艰苦和琐碎的野外作业。(感谢商务印书馆提供的内容及珍贵历史图片)

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