当前位置:首页 > 社会

珠穆朗玛峰最新高程测量

时间:2020-12-08 17:39:19 来源:微闻网 作者:咕咕

大家都知道珠穆朗玛峰是世界上第一高峰,不少人还会去珠穆朗玛峰上去探险,不少人都具有冒险精神,而珠穆朗玛峰每年的高度也是在变化的,都会增加一点点高度,据悉,珠穆朗玛峰最新高程—8848.86米,这也是由我国主席习近平和尼泊尔总统班达里互致信函,共同宣布珠穆朗玛峰高程,下面就跟随微闻网小编一起来了解一下珠穆朗玛峰最新高程测量,珠穆朗玛峰高度最新数据。

珠穆朗玛峰最新高程测量

8848.86米!这是珠穆朗玛峰的新“身高”。

12月8日,中尼两国领导人共同宣布珠穆朗玛峰最新高程——8848.86米。这也意味着,15年前测量的8844.43米珠峰“身高”成为历史。

60周年之际第三次“攻顶”

作为世界最高峰、“地球第三极”,珠穆朗玛峰也被成为“圣母峰”。众所周知,受印度板块与欧亚板块碰撞影响,青藏高原属于全球板块运动剧烈地区之一,珠峰也处于整体隆起和漂移状态,获得珠峰隆起的具体数值一直是地球科学工作者关注的重要科学问题,更代表着人类对自然的求知和探索。

精准的珠峰高程测量成果,是一项代表国家测绘科技发展水平的综合性测绘,是国家综合实力和科技发展水平的体现。1975年,我国首次将测量觇标矗立于珠峰之巅,并精确测得珠峰海拔高程为 8848.13米。2005年,第二次珠峰测量,我国宣布珠穆朗玛峰峰顶岩石面海拔高程为8844.43米。2020年4月30日,中国启动第三次珠峰高程测量,由自然资源部会同外交部、国家体育总局和西藏自治区政府组织。这一年,恰巧是人类首次从北坡登上珠峰的60周年,也是中国首次精确测定并公布珠峰高程45周年。

史上精度最高的测量

这是一次“一波三折”的测量。

5月6日,测量登山队第一次出征冲顶,但由于海拔7028米处北坳冰壁有流雪风险,全体队员撤至珠峰大本营待命。

5月16日,测量登山队第二次向顶峰发起突击,但受气旋风暴“安攀”的影响,7790米以上区域积雪过深,不得不再次下撤。

经过休整,5月24日,测量登山队再次从6500米营地出发,第三次向顶峰发起突击,

5月27日11时,8名攻顶队员次落、袁复栋、李富庆、普布顿珠、次仁多吉、次仁平措、次仁罗布、洛桑顿珠,成功从北坡登上珠峰峰顶。

5月27日13时30分,8名队员完成峰顶测量任务,开始下撤,在峰顶共停留约150分钟。

据介绍,登顶珠峰后,测量登山队员在峰顶竖起测量觇标,使用GNSS接收机通过北斗卫星进行高精度定位测量,使用雪深雷达探测仪探测了峰顶雪深,并使用重力仪进行了重力测量。这也是人类首次在珠峰峰顶开展重力测量。

与此同时,在珠峰周边海拔5200米至海拔6000米的6个交会点,测量队员瞄准峰顶觇标同步开展峰顶交会测量和GNSS联测,获取珠峰高程测量数据。

中科院院士、中国科学院精密测量科学与技术创新研究院研究员孙和平在文章中介绍,此次珠峰顶的重力测量,将显著提升珠峰地区大地水准面的精度,因此,这次珠峰高程测量的精度将达“史上最高”。

值得一提的是,此次任务中应用的国产北斗卫星定位接收机、峰顶重力测量仪、雪深雷达、航空重力仪等核心装备,都由我国自主研发,5G基站也首次在海拔6500米的前进营地开通。

测量结果助力地球科研

据自然资源部大地测量数据处理中心主任郭春喜介绍,为了尽快精算得到珠峰高程成果,所有项目参与人员加班加点工作,仅用时3个月就完成了整个数据处理工作,并完成了院、局两级检查,联合尼方、中科院以及专家学者团队进行珠峰高程综合确定,组织开展成果验收。

据悉,此次珠峰高程测量的成果可用于地球动力学板块运动等领域研究。精确的峰顶雪深、气象和风速等数据,将为冰川监测、生态环境保护等方面的研究提供第一手资料。重力测量成果,则可用于研究珠峰地区区域地球重力场模型的建立和冰川变化、地震、地壳运动等问题。

电影《攀登者》中有句台词:我们自己的山,自己要登上去,让全世界看到中国人。“地球之巅”正在人类努力和科技进步下逐渐揭开神秘面纱。

珠穆朗玛峰的高度是怎么测量的

从日喀则一等水准点起测,将高程传递至珠峰脚下6个交会点

像给人量身高一样,要给珠峰这个大个子量“身高”,首先要确定一个测量的起算面。我们平时说的高度,一般是指某物高出地面多少,而高程是指某物基于平均海水面的高度。

我国从1988年1月1日起开始采用 1985 国家高程基准,起算点位于青岛观象山上的水准原点。以水准原点为起算点,利用精密水准测量原理,我国已建立覆盖全国的国家高程基准网。

这次珠峰高程测量,测量队员便是从珠峰地区的日喀则一等水准点起测,将高程传递至珠峰脚下的6个交会点。在交会点,测量队员要在登顶测量队员架设好测量觇标后,同时开始三角高程测量和交会测量。

登顶队员,首先需要在峰顶架设测量觇标。同时,架设GNSS接收设备,在珠峰峰顶接收包括我国自主建立的北斗卫星导航系统的信号,获得峰顶几何位置GNSS观测数据。

此外,登顶队员要在峰顶开展重力测量,结合外围开展的珠峰周边的重力测量和航空重力测量,为珠峰区域重力场模型构建和似大地水准面精化提供重要基础数据。为准确测定珠峰峰顶岩石面高程,登顶队员还需要在峰顶利用冰雪探测雷达设备,对冰雪层厚度进行准确探测。

因此,珠峰高程测量,是一项采用了多种测量技术的综合性测绘工程,再经过精密的数据处理计算,最终获得珠峰峰顶高程,即大家常说的“高度”。

珠峰“身高”怎么算?

将采集到原始观测数据,进行改正与归算。

要想得到珠峰的精确高度,数据处理人员需要将外业测量队员直接采集到的各类原始观测数据,进行改正与归算。

“这些改正与归算,不仅有一套严密的科学逻辑与程序,更要基于我国长期建设并维护的大地、高程、重力测绘基准网数据。”自然资源部大地测量数据处理中心主任郭春喜介绍。

在珠峰高程数据处理中,珠峰的高程并不是只有一个,而是有“雪面大地高”“雪面正常高”“雪面海拔高”“岩石面海拔高”四个高程。珠峰高程数据处理也是围绕这四个高程的精确解算进行的。

2005年我国公布的8844.43米,就是经过严密解算最终获取的当时的珠峰峰顶岩石面海拔高。

郭春喜解释说,珠峰的“雪面海拔高”“岩石面海拔高”都以大地水准面为起算面。由于真实地球形状是个不规则的球体,地形起伏大,于是科学家引入了“大地水准面”的概念。它假设静止的海面向陆地和岛屿延伸,把地球包裹起来形成的一个物理参考面。因地球表面起伏和地球内部质量分布不匀,大地水准面是一个起伏不大的不规则曲面,它就是海拔高程系统的起算面。

然而,由于大地水准面确定涉及地球内部实测重力,人们又无法通过地面测量获得地球内部的重力值,科学家又找了一个“似大地水准面”。这个面的定义由于加入了可计算获得的正常重力值,测量人员就可以用几何的办法直接测定地球上某一点到似大地水准面的距离。从珠峰峰顶雪面到似大地水准面的距离,就是“雪面正常高”。

“大地水准面”和“似大地水准面”,因为表面很不规则,表达两点之间的坐标难度很大。为了方便计算测量成果,科学家引入一个与实际地球大小、形状接近的“参考椭球面”。参考椭球面是一个和大地水准面吻合度最好的规则面,可以将地面上一切观测元素都归算到这个椭球面上计算,从地面一点到椭球面的距离称为“大地高”。从珠峰峰顶雪面到参考椭球面的距离,就是“雪面大地高”。

郭春喜介绍,首先,数据处理人员需要处理现代GNSS测量、传统三角高程测量数据,获得珠峰地区基准网、区域框架网、局部控制网及峰顶联测网的平面位置,确定珠峰峰顶雪面大地高。然后,利用精密水准测量与测距高程导线获取各级GNSS控制网点正常高。

再次,基于珠峰地区高分辨率的数字高程模型数据、历年来加密重力测量数据、本次新测的航空重力数据、国内外超高阶重力场模型数据,利用现代似大地水准面确定理论与移去-恢复技术,获得珠峰地区高精度重力似大地水准面。通过GNSS水准融合,获得珠峰地区高精度似大地水准面成果及峰顶高程异常。峰顶大地高减去峰顶高程异常,便可获得珠峰峰顶雪面正常高。

最后,利用本次实测峰顶重力值与高精度地形数据,推算得到峰顶到峰底的平均重力与平均正常重力,再经过严密正常高与正高转换,获得珠峰峰顶雪面海拔高。利用冰雪厚度雷达测量获取峰顶的雪面厚度后,峰顶雪面海拔高扣除雪面厚度,就是峰顶岩石面海拔高。

为何要重测珠峰“身高”?

珠峰的高度并非一成不变。

珠穆朗玛峰位于喜马拉雅山脉中段,矗立在中国与尼泊尔的边境线上,北部在中国境内,南部在尼泊尔境内,是世界最高山峰,素有“世界第三极”之称。

2020珠峰高程测量前,我国测绘工作者已对珠峰进行过6次大规模的测绘和科考。1975 年,我国首次将测量觇标矗立于珠峰之巅,并精确测得珠峰海拔高程为 8848.13 米。2005 年珠峰测量,获得珠穆朗玛峰峰顶岩石面海拔高程 8844.43 米。

但珠峰的高度并不是一成不变的。

“大约从三千八百万年前开始,由于印度次大陆与亚洲大陆的碰撞,喜马拉雅山从一片汪洋大海中逐渐升起。喜马拉雅山达到现在的高度,还是最近四百万年以来快速上升的结果,珠穆朗玛峰就是在这一上升过程中上升得最快的山峰。”中国测绘科学研究院研究员、2020珠峰高程测量技术协调组组长党亚民介绍说,由于欧亚板块与印度洋板块的碰撞,到现在为止,珠穆朗玛峰整体趋势还是在持续上升。

“但遇到大的地震,珠穆朗玛峰也会突然下降,例如1934年尼泊尔一次大地震,珠峰高度一下子降低了60多厘米。”据党亚民介绍,一般在三种情况下,就需要对珠峰高程重新测量。

第一种情况是,当珠峰高度缓慢变化积累到一定程度,我们就需要重新测量珠峰高度。第二种是,如果在离珠峰较近的地方发生大地震,认为地震对珠峰高度影响明显,也需要重新测量珠峰高度。第三种情况是,当珠峰高程测量技术有了一个大的飞跃,新技术可以明显提升珠峰测量精度,也需要重新测量珠峰高度。

测量用了哪些“黑科技”?

北斗系统在珠峰高程测量中首次应用。

2020珠峰高程测量综合运用了GNSS卫星测量、精密水准测量、光电测距、雪深雷达测量、重力测量、天文测量、卫星遥感、似大地水准面精化等多种传统和现代测绘技术,精确测定珠峰高程。

全球导航卫星系统(GNSS)卫星测量,便是其中重要一环,这也是北斗系统在珠峰高程测量项目中首次应用。

在峰顶,GNSS接收机能通过卫星获取平面位置、峰顶雪面大地高等信息,而大地高与海拔之间有一定换算关系。登顶测量时,顶峰的GNSS接收机能依托北斗系统和珠峰地区以及外围的GNSS监测网联机同步观测,同时还可监测相关地区的地壳运动。

为了填补珠峰地区地面重力资料的空白,此次测量还应用了航空重力测量技术。

中国测绘科学研究院副研究员、2020珠峰高程测量技术协调组专家成员蒋涛解释,一般的重力测量采用的是地面重力测量的方法,测绘人员携带重力仪进行实地测量,将仪器放置在某个测量点位上,测量一段时间就能得到这个点位的重力数据。但珠峰地区平均海拔在5000米以上,地形地貌极其复杂,绝大部分地方人员无法到达,存在大量的重力数据空白区,这就严重制约了海拔高程起算面的精准度。

为何登顶6个月后才公布测量结果?

珠峰高程需经过数据处理和反复检核计算。

5月27日,测量登山队员成功登顶珠峰完成测量任务。为何直到12月,珠峰高程测量结果才最终公布?

“登顶测量只是完成了最重要的测量数据,但最终的珠峰高程,还需要经过一段时间的数据处理和反复检核计算。“蒋涛说。

首先,包括登顶测量在内的外业测量全部结束后,技术协调组要组织相关单位完成全部外业测量数据的整理,外业观测成果的质量检查、数据汇总等。

之后,所有测量数据被传输至位于西安的大地测量数据处理中心,由技术人员进行数据综合处理,才能计算得出准确的珠峰新高程。

据郭春喜介绍,大地测量数据处理中心从2019年4月份起,就开始着手收集了大量珠峰地区已有的高程、GNSS和重力等数据并进行初步的整理分析,为后续工作做准备。

今年6月以来,在珠峰峰顶及珠峰地区数据传送至大地测量数据处理中心后,技术人员着重处理了343个GNSS点数据、约780多公里的一二三等水准网数据、约210个不同等级重力点数据、12个峰顶交会点数据以及重力似大地水准面确定、峰顶冰雪探测雷达测量数据处理等。

“整个珠峰高程测量数据处理工作,在数据整理分析、数据解算和融合处理、数据质量控制、多期数据结果比对分析、技术文档编写等阶段,都有相当的工作量。为了尽快精算得到珠峰高程成果,所有项目参与人员加班加点工作,仅仅用时3个月就完成了整个数据处理工作。”郭春喜说。

获得初步的珠峰高程结果后,还要完成院、局两级检查,联合尼泊尔方面、中科院以及专家学者团队,进行珠峰高程综合确定,组织开展成果验收。

“而航空重力测量,是把先进的航空重力仪安装在飞机上,这相当于在飞机安装的一个感应地球重力的传感器,它能反映地面重力的变化。飞机按照事先设计好的测线在1万米左右的高度来回飞行,多条飞行测线形成一个密集的空中重力数据面。我们结合机载卫星动态定位、惯性导航和重力仪数据把空中重力值测出来。”

蒋涛介绍,这样,航空重力测量的结果结合地面重力测量的结果,再结合卫星资料获取的数据,通过物理大地测量的理论方法进行数据处理,把珠峰高程起算面精准的确定出来后,就可以精确测定珠峰高程。

他透露,根据估算,加入航空重力测量的数据后,起算面精准度可以提高大约30%,珠峰峰顶高度的精准度自然也会相应提升。

此外,此次珠峰高程测量还首次应用了实景三维技术。“这主要是为了在登山过程中给测量登山队提供指导,另外,也让公众能够更直观地看到珠峰地区的实景,更好地理解珠峰测量的过程和意义。”蒋涛说。

为何登顶6个月后才公布测量结果?

珠峰高程需经过数据处理和反复检核计算。

5月27日,测量登山队员成功登顶珠峰完成测量任务。为何直到12月,珠峰高程测量结果才最终公布?

“登顶测量只是完成了最重要的测量数据,但最终的珠峰高程,还需要经过一段时间的数据处理和反复检核计算。“蒋涛说。

首先,包括登顶测量在内的外业测量全部结束后,技术协调组要组织相关单位完成全部外业测量数据的整理,外业观测成果的质量检查、数据汇总等。

之后,所有测量数据被传输至位于西安的大地测量数据处理中心,由技术人员进行数据综合处理,才能计算得出准确的珠峰新高程。

据郭春喜介绍,大地测量数据处理中心从2019年4月份起,就开始着手收集了大量珠峰地区已有的高程、GNSS和重力等数据并进行初步的整理分析,为后续工作做准备。

今年6月以来,在珠峰峰顶及珠峰地区数据传送至大地测量数据处理中心后,技术人员着重处理了343个GNSS点数据、约780多公里的一二三等水准网数据、约210个不同等级重力点数据、12个峰顶交会点数据以及重力似大地水准面确定、峰顶冰雪探测雷达测量数据处理等。

“整个珠峰高程测量数据处理工作,在数据整理分析、数据解算和融合处理、数据质量控制、多期数据结果比对分析、技术文档编写等阶段,都有相当的工作量。为了尽快精算得到珠峰高程成果,所有项目参与人员加班加点工作,仅仅用时3个月就完成了整个数据处理工作。”郭春喜说。

获得初步的珠峰高程结果后,还要完成院、局两级检查,联合尼泊尔方面、中科院以及专家学者团队,进行珠峰高程综合确定,组织开展成果验收。

特别声明:以上内容来源于编辑整理发布,如有不妥之处,请与我方联系删除处理。QQ:1346266249