近日，我國第三次珠峰高度測量工作啟動，今年是人類首次從北坡成功登頂珠峰60週年，也是中國首次精確測定並公佈珠峰高程45週年，開展此次珠峰高程測量具有重要的歷史意義。
不管是1975年測出的8848.13米，還是2005年測出的8844.43米，對於普通人來說都是遙不可及的高度，那麼，測繪工作者們是如何測出釐米級甚至毫米級的精準數據呢？為此，南方日報記者採訪了中國地質大學（武漢）地理與信息工程學院副教授姚堯。
地面人工測量為核心
姚堯介紹，從地面到太空都可進行高度測量。“測繪人員在地上通過水準儀一步一步進行精密測量，也可以用飛機進行航拍測量，或者利用太空的衛星雷達進行測量。”姚堯表示，一般來說，地面測量最為辛苦，但精度最高，結果也最可靠。因此，珠峰測量中，通過地面測量高程數據是最核心的，其他方式獲取的數據則可以作為交叉驗證的依據。
“測量高度，首先得確定水準原點，也就是說海拔為0的起始點，我國以青島驗潮站的黃海海水面為海拔零起始點。”姚堯解釋，這個對珠峰的“身高”也有很大影響，2005年珠峰測高確定的水準原點比1975年有一點偏移，又因為測繪具有複雜性和不確定性，因此測出來也就矮了一些。
姚堯說，測繪人員已取得西藏拉孜縣相對青島水準原點的精確高程，因此他們只需要從拉孜起測。“前半程採用的是水準測量法，也就是說，在前後2個地點之間分別豎立水準尺，通過兩端高度差，一站一站地將高差累加起來就可得出準確數字，這樣一直傳遞到珠峰腳下的6個珠峰高程測量交會點。”
當來到珠峰高程測量交會點後，再通過在峰頂豎立的測量覘標，運用勾股定理，推算出峰頂相對於這幾個點的高程差。最後，通過進行重力、大氣等多方面的改正計算，確定珠峰高程。
雖然這種地面水準測量方法與2005年相比沒有太大區別，但在姚堯看來，這15年來我國的測繪技術發展迅速，在精密測量技術、衛星測高和數據處理與模型等方面有了很大進展。
業內關注珠峰內部結構
資料顯示，本次珠峰高程測量重點在以下五個方面實現技術創新和突破：一是依託北斗衛星導航系統開展測量工作；二是國產測繪儀器裝備全面擔綱本次測量任務；三是應用航空重力技術，提升測量精度；四是利用實景三維技術，直觀展示珠峰自然資源狀況；五是測繪隊員登頂觀測，獲取可靠測量數據。
“從這5個亮點來看，我國在測繪領域也在逐步實現全面自主化。”姚堯說，因為北斗系統得經過對流層和平流層，會受到空氣中的粉塵、水分等影響，所以精準度很難達到釐米級。“但是測繪人員也能通過北斗系統，收集測量時所在的地理座標和高度等數據，為珠峰精密水準測量、數據彙總分析和實時三維建模等開展基礎性的工作。”
航空重力技術也能輔助驗證高度測量工作的準確性。姚堯表示，重力加速度受所在地的緯度、高度影響，通過測算出來的數據能倒推高程信息，和北斗測高數據和地面測量數據交叉驗證。某些區域的重力異常甚至可以用於理解珠峰的地質結構、地下水資源分佈和礦產分佈。“重力測量技術還可以精確地描述大地水準面信息，準確的大地水準面是測繪工作的重要基礎。”
在姚堯眼中，發展起來的更為精確、輕便的和擁有更強對抗惡劣天氣能力的國產測繪儀器也是測繪人員進行精準測繪的一個好幫手。
“最近熱議，5G基站要覆蓋珠峰，這對測繪工作也是很有幫助的，尤其在數據的實時傳輸、處理和分析方面。”姚堯解釋，在通訊有保障的條件下，測繪人員能及時傳送測量數據回各地數據中心，數據中心一方面進行數據的整理、核驗和分析；另一方面，數據中心採用地理信息系統（GIS）技術，利用實景三維技術對數據進行建模，一步步把珠穆朗瑪峰內外部結構給構造出來。
“因為珠峰測量難度極大，測量過程中產生測量錯誤或誤差是難以避免的。通過實時數據傳送到北京、西安和武漢等區域數據中心分析，及時發現測量中可能存在的錯誤，聯繫測繪人員回到所在區域檢查，否則時間成本太高，數據採集人員也很辛苦。”姚堯表示。
“公眾可能更關心珠峰的高度，但是業內關注的一大重點還有珠峰的內部構造。”姚堯說，目前的技術創新和突破也能加深對珠峰內部構造的認識，更好地監測、推斷地質過程和防範地質災害。“同時，我們採用的這些測繪和遙感技術，還能掌握珠峰的地下水以及地下礦產的分佈情況。”
南方日報記者 黃鴻基
策劃統籌：張志超 呂虹
