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为珠穆朗玛峰测“身高”

2020-07-29天亮

知识窗 2020年7期
关键词:水准测量珠穆朗玛峰原点

天亮

2020年4月30日,中国登山队和国家标准测量一大队共同组成了2020年珠穆朗玛峰测量登山队,在珠穆朗玛峰北坡集结,一起向峰顶发起了冲击,拉开人类历史上第三次为世界第一高峰测量“身高”的大幕。

其实,我国早在1975年和2005年就分别为珠穆朗玛峰测出了“身高”:8848.13米和8844.43米,并在世界范围内被长期广泛使用。但是,由于地壳运动、冰雪高度变化等因素,珠穆朗玛峰虽然看上去岿然不动,实际上内部却跃动着“青春的节拍”,它的高度一直处于不断变化中。因此,科学家们决定再次测量,看看它有没有“长高”。

为珠穆朗玛峰测量“身高”的基本方法,就是运用勾股定理——勾三股四弦五。首先,科学家们要先确定一个水准原点,也就是海拔为“0”的起始点,在这个点、珠穆朗玛峰最高点、珠穆朗玛峰与地平线的垂足之间,“画”一个直角三角形,运用勾股定理计算它的“身高”。

前两次测量珠穆朗玛峰的时候,是以青岛验潮站的黄海海水面为海拔“0”的水准原点。2005年,珠穆朗玛峰测高确定的水准原点比1975年稍微有所偏移,加上测绘过程中受到外在不确定性因素的影响,测出来的结果就“矮”了几米。

这一次的测绘,科学家们以西藏拉孜县为水准原点——这个点比青岛验潮站的黄海海水面起始点更精確,所以他们只需要从拉孜县起测。前半程采用水准测量法,在拉孜县的原点、珠穆朗玛峰顶点、珠穆朗玛峰与地平线的垂足之间,“画”出一个直角三角形,利用勾股定理计算出精准数据。然后,综合重力、大气等多方面的数据进行改正计算,这样就可以基本确定珠穆朗玛峰的高度。虽然地面测量的方法最“笨”,可是精准度最高,结果也最可靠。因此,为珠穆朗玛峰测“身高”,通过地面测量高程数据是最核心的工作。

尽管如此,测绘工作做到这一步其实只进行了一半。面对珠穆朗玛峰这样一个庞然大物,要想精准地得到它的高度,还要考虑各种地理要素、内部构造等,实际操作起来比我们想象得更复杂。考虑到综合运用许多最先进的技术,测绘队员在第三次登顶之前,集训了四个月。科学家在通过水准仪一步一步进行精密测量的基础上,还要进行后半程的补充测量。他们通过飞机进行航拍,同时利用太空的卫星雷达进行更立体的把握。通过这些方式获取的数据,可以作为测量以后进行验证的参考依据。

在验证过程中,科学家还要综合运用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、卫星遥感等多种传统和现代测绘技术,以国产测绘仪器装备为测量载体,用测绘队员登顶观测获取可靠的测量数据,作为精确测定珠穆朗玛峰“身高”的进一步补充,并综合前后两个阶段的数据进行修正,最终得出珠穆朗玛峰的“身高”。

因为在空中的补充测量过程中,飞机和卫星要经过对流层和平流层,不可避免地要受到空气中的粉尘、水分等因素影响,所以珠穆朗玛峰的“身高”还做不到厘米以下的精确度。不过,在测绘过程中,工作人员可以“顺便”收集测量时所在的地理坐标和高度等数据,为珠穆朗玛峰精密水准测量、数据汇总分析和实时三维建模等开展基础性的工作。

据悉,珠穆朗玛峰的整个测量数据处理工作将于8月10日左右完成。那时,世界第一高峰的“成长历程”就将直观地呈现在我们面前。

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