珠穆朗瑪峰的最新高度是如何測量的?
12月8日,中國和尼泊爾向外界宣布,珠穆朗瑪峰最新的海拔高度是在兩國團隊努力工作后的8848.86米。這次珠穆朗瑪峰高程測量也是中國第四次大規(guī)模的珠穆朗瑪峰測繪和科學研究。
珠穆朗瑪峰的最新高度是如何測量的?人類技術在測量珠穆朗瑪峰方面的進展和發(fā)展如何?2020年珠穆朗瑪峰測量技術協(xié)調(diào)小組成員、中國-尼泊爾珠穆朗瑪峰測量聯(lián)合技術委員會成員江濤給讀者寫信回答了這些問題。
珠穆朗瑪峰,簡稱珠穆朗瑪峰,是喜馬拉雅山的主峰,也是世界上最高的山峰。它位于中國與尼泊爾的邊界上,位于西藏定里縣北部,南臨尼泊爾。
千萬年前,印度洋板塊與歐亞板塊碰撞擠壓,青藏高原逐漸上升,形成了"世界屋頂脊",其中最具代表性的是珠穆朗瑪峰。
作為世界上最高的山峰,珠穆朗瑪峰的精確高度一直吸引著全世界的注意。那么,2020年珠穆朗瑪峰高程測量是如何進行的呢?科學真相是什么?
2020年珠穆朗瑪峰高程測量采用了全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)衛(wèi)星測量、水準測量、光電測距、雪深雷達測量、航空重力遙感測量、準大地水準面精化和真實場景三維建模等多種傳統(tǒng)和現(xiàn)代測量技術精確確定珠穆朗瑪峰高程的技術路線,并與尼泊爾開展了實地技術合作。最后,根據(jù)全球高程基準確定珠穆朗瑪峰雪面高程為8848.86米。具體的科學工作可分為以下六個層次。
建立全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制網(wǎng)絡
在珠穆朗瑪峰地區(qū)建立全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)坐標控制網(wǎng),分階段進行高精度GNSS網(wǎng)絡觀測,獲得343點的三維坐標,建立高精度珠穆朗瑪峰高程測量坐標的起始基準。
黃海高程的基準值準確地轉移到珠穆朗瑪峰腳下。
已在珠穆朗瑪峰及其周圍地區(qū)建立高程控制網(wǎng)進行水準測量,從西藏日喀則的國家一級水準點起,測量人員使用精密水準儀,在一個臺站和一個臺站將黃海的高程參考值準確地傳送到珠穆朗瑪峰腳下,總共完成了780公里以上的水準測量工作,所有這些都需要由徒步測量人員來完成。
首次在珠穆朗瑪峰北側進行航空重力測量
珠峰及其周邊地區(qū)進行了重力測量。珠峰高程的精確測定需要建立高精度的大地水準面模型,進而需要均勻分布的高精度重力數(shù)據(jù)。一般重力測量采用地面重力測量的方法。測量人員攜帶重力儀進行野外測量,將儀器放置在某一測點上,可以得到該點一段時間的重力數(shù)據(jù)。珠峰地區(qū)平均海拔5000米以上,地形地貌極其復雜,大部分地區(qū)無法開展地表重力測量,重力資料匱乏,存在大量重力資料空白區(qū)。
航空重力測量,顧名思義,就是在飛機上安裝一個航空重力儀,相當于在飛機上安裝一個能反映地面重力變化的傳感器,它能反映地面重力的變化。飛機按照預先設計的測量線在空中來回飛行,一些飛行線路在空中形成密集的重力數(shù)據(jù)表面。我們將衛(wèi)星動態(tài)定位、慣性導航和重力儀的數(shù)據(jù)結合起來,測量空氣中的重力值。
珠穆朗瑪峰北側的航空重力測量使用的是第一架航空地理飛機,攜帶著一臺高度超過10,000米的先進航空重力儀。航空重力測量線全長5635.2公里,面積12700平方公里。珠穆朗瑪峰本身地形復雜,數(shù)據(jù)不完整,飛機在高空起飛,風力特別強,可以說是一次高風險、高難度的飛行。經(jīng)過多次咨詢空軍、民航、氣象等部門的技術專家,我們決心在珠穆朗瑪峰地區(qū)開展高風險、高難度的航空勘測。