重装出发 2020给珠峰“测身高”

当代生活报 2020-05-22 12:48 大字

5月21日,测量登山队队员在下撤途中。 鸟瞰珠峰 本版文图均据新华社

珠峰攀登路线气象条件分析

4月30日,我国正式启动2020珠峰高程测量。

珠穆朗玛峰是全球海拔最高峰,对珠峰高程和相关知识的探求,以及相关技术的不断进步,代表了人类对自然的求知探索精神,已成为人类了解和认识地球的一个重要标志。历史上,人类从300多年前便已迈出了探求世界最高峰高度的步伐,多个国家的探险者和测绘工作者都曾为准确测量珠峰高程贡献过力量。

今年是人类首次从北坡成功登顶珠峰60周年、中国首次精确测定并公布珠峰高程45周年,我国测绘工作者如今再攀珠峰,用更为先进的综合现代大地测量技术,测定珠峰高度,刷新人类认识世界的高度。

最新消息

珠峰高程测量登山队撤回前进营地

登顶日期将再调整

新华社珠峰大本营5月21日电记者从2020珠峰高程测量登山队获悉,修路(即在山体上铺设路绳,保证后续登山者安全攀登)队因珠峰海拔7790米以上区域持续强降雪,且路线上积雪过深,21日未能打通至顶峰的攀登路线。为保障队员安全,测量登山队决定撤回海拔6500米的前进营地,休整待命。

国家体育总局登山运动管理中心副主任王勇峰说,原定22日登顶测量的计划将再次调整。

王勇峰说,修路队21日凌晨2时左右从海拔7790米的二号营地出发,行进至海拔8000米左右时,积雪过深,且有落石。修路队体力消耗过大,撤回二号营地。7时40分左右,运输组到达二号营地,与修路队协商后于8时左右重新尝试向上攀登。11时30分许,由于山上持续降雪,积雪及腰,强行攻顶有雪崩风险,修路队决定下撤。据修路队反馈的消息,12日铺设至海拔8600米的路绳目前已无法找到,修路队员推测这是因近几日山上风大、雪大的原因。

王勇峰透露,根据气象预报,23日后下一冲顶窗口时间尚不确定。

此前,测量登山队也因天气原因推迟过一次原定于12日的登顶计划。

关注焦点

为啥一定要靠人登顶?

2020年珠峰高程测量已进入登顶测量阶段,测量登山队将在近期合适的天气窗口向顶峰发起冲击,完成野外测量阶段的最后一步。

此次测量是时隔15年后,我国再次测量世界最高峰的高度,备受关注。

关注1:

为何一定要靠人实地测量?

攀登珠峰是具有风险的任务,高程测量为什么不能通过测绘技术和高科技设备,必须要靠人来完成?相关测绘专家表示,目前的技术手段尚无法确保测量型无人机或机器人在峰顶作业。

自然资源部第一大地测量队(国测一大队)副队长张庆涛说,早期的珠峰测绘多在无人登顶的情况下进行,传统的交会测量和三角高程测量有可能出现偏差。

张庆涛说,珠峰峰顶并不是一个点,而是一个20多平方米的平面。从山脚下的各观测点瞄准峰顶测量,目标点难以一致。因此,“必须由人将觇标带上峰顶。有了觇标,我们在山脚下布设的观测点就能更精确地照准峰顶的测量目标,从而测得精确的角度和距离。”他说。

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表示,目前,利用卫星遥感技术测量峰顶高程的精度,远低于大地测量方法,而且只能测出雪顶的高程。珠峰高程测量将综合运用GNSS卫星测量、雪深雷达测量、重力测量、天文测量、卫星遥感等多种技术。其中,GNSS接收机、雪深雷达、气象测量和觇标等仪器都需要人携带至顶峰。

党亚民说,珠峰峰顶大风多,气流不稳定,气温低,测量型无人机目前尚无法在峰顶恶劣环境飞行。此外,目前为止还没有使用机器人操作精密测量仪器的先例,峰顶作业更无可能。

关注2:

专业人员如何开展测绘?

此次测量有望实现我国专业测绘人员首次登顶珠峰测高,这将使测量数据更可靠、更具说服力。

据了解,登顶后,测量队员将首先启动冰雪探测雷达开始观测,待雷达测量结束后竖立测量觇标,在觇标顶部安装GNSS天线进行静态观测,同时从地面6个交会点对峰顶觇标进行观测,测量水平角、垂直角和距离,初步计算珠峰高程,后期将结合重力、天文等数据对珠峰高程数据进行修正,从而得到精确的峰顶岩石面高程。

“专业测绘人员对GNSS接收机、雪深雷达、气象测量和觇标等设备更熟悉,获得的数据更可靠、严谨。”国测一大队队长李国鹏说,“另外,珠峰顶峰缺氧、气温低,人若长时间停留容易发生危险。专业测绘人员操作仪器更熟练,可减少人员在顶峰停留时间。”

关注3:

将运用哪些测量装备?

此次珠峰测高,将综合运用多种传统和现代测量技术。其中,GNSS卫星测量是重要一环。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。

“2005年时,GNSS卫星测量主要依赖GPS系统。今年,我们同时参考美国GPS、欧洲伽利略、俄罗斯格洛纳斯和中国北斗这四大全球导航卫星系统,并且会以北斗的数据为主。”李国鹏说。

李国鹏表示,这是北斗系统在珠峰高程测量项目中首次应用。登顶测量时,顶峰的GNSS接收机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。

“此次测量任务中,大量装备国产化,可靠性、精度等都比2005年有质的提高。”李国鹏说。

2005年,我国首先测得了珠峰顶峰的岩面高程和雪深数据,当时使用的雪深雷达为进口设备。今年珠峰高程测量将使用国产雪深雷达,该设备能同时获取位置信息和雪深数据,兼具卫星大地测量和雷达系统的功能,而且轻便、易携。

此外,天顶仪、重力仪、峰顶觇标、用于三角交会测量的超长距离测距仪等均为国产仪器。我国最新的测绘基准体系建设成果也应用于此次测量。同时,也将运用航空重力测量技术,提升测量精度。

关注4:

登顶成功后就能公布测量结果吗?

是否登顶成功后就能迅速公布测量结果,了解珠峰“身高”变化?专家表示否定。因为登顶测量成功只意味着取得了一手的测量数据,但并没有得到珠峰的精确高程。

珠峰高程测量是多种技术手段的综合应用过程,涉及GNSS卫星测量、雪深雷达测量、重力测量、卫星遥感、似大地水准面精化等多种传统和现代测量技术。最终公布的海拔高度,是对多种数据进行综合处理的结果。

“在对数据分析、处理的基础上,还要进行理论研究、严密计算和反复验证,才能确定珠峰精确高程。”党亚民说。

此外,温度、气压、折光环境等因素都会对测量产生影响,科学家需要通过复杂的计算消除误差,得到精确的珠峰高程。这是一个系统工程,大概需要2到3个月时间。最后还要经过一定的审核程序,才会得出珠峰的确切“身高”。

北坡主要威胁是大风

2020珠峰高程测量进入登顶测量阶段,近几日的登山天气情况也成舆论关注焦点。

5月20日晚,珠峰高程测量气象保障服务队发布预报,珠峰海拔6000米以上区域在20日夜间到22日白天将出现连续降雪天气,雪量会在21日夜间逐步减小;风速会在20日夜间降低。

“从我们的经验看,北坡路线上,风比雪对冲顶的影响更大。”一名从北坡登顶过4次珠峰的西藏高山向导说,“因为风会让气温迅速下降,导致行进困难,易发生冻伤、雪盲等危险。”

这名向导说,降雪虽然对攀登也有影响,但降雪往往意味着风小,且气温不会过低。

据了解,海拔6500米之前基本是徒步路线。从6500米到7028米需通过一段角度几乎垂直的冰壁,也称“北坳”。从这一段路线开始,登山者需要穿戴冰爪,并需掌握过硬的攀冰等技术才可通过。在海拔7500米左右会经过一段“大风口”路线,风力最大时,人甚至有被从山脊上吹跑的风险,是攀登过程的一大难点。

中国人目前在珠峰峰顶停留最长时间纪录是138分钟,由西藏登山队员边巴扎西于1999年创造。据边巴扎西回忆,冲顶当日天气晴朗、无风,他在峰顶都不用穿羽绒服,仅穿抓绒衣即可御寒。

为何珠峰北坡受风的影响比雪更大?

中国科学院大气物理研究所研究员高登义介绍,春季由于珠峰对于大气的特殊加热作用,使得副热带西风急流中心在珠峰上空的高度下降1千至2千米,造成珠峰北坡高海拔地区风速加大。因此,从珠峰北坡攀登的主要威胁是大风。

而喜马拉雅山脉对印度洋暖湿气流有屏障作用,珠峰南坡的降水量约为北坡的六到七倍,因此,从南坡攀登珠峰更易受到降水带来的雪崩等威胁。

专家解读

珠峰“测身高”,与你有什么关系?

那么测绘与我们的日常有何关联?记者采访了有关人士,解读测绘与普通人日常生活的关联。

测绘字面理解为测量和绘图,包括大地测量、地形测量、航空摄影与遥感、地理信息等内容,是为国家建设和发展提供的前期和基础性服务。

“简单来说,大地上有什么,我们就要把它们的情况了解清楚。可以说我们的工作为其他许多学科提供基础支撑。”自然资源部第一大地测量队(以下简称国测一大队)队长李国鹏说。

珠峰高程测量的核心目标是精确测定珠峰高度,测量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、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。

以此次珠峰高程测量为例,它并非仅仅测出珠峰有多高这么简单。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,在登顶测量之前,国测一大队已在珠峰脚下和西藏其他地区进行了大量工作,所获得的GNSS、水准、重力以及气象测量的成果,可与以往资料结合,服务于冰川变化、地震、地壳运动等问题的研究。而精确的峰顶雪深、气象和风速等数据,也将为冰川监测、生态环境保护等方面的研究提供一手资料。

“人们常说的‘衣、食、住、行’里的‘住’和‘行’,跟测绘密切相关。”李国鹏说。

他说,以“住”为例,建房子必须先有基本地形图,才能进行规划、设计和报建,而这个基本地形图就得由测绘人员经过测量后才能制作。基本地形图还确定了施工的基准点,依照这个基准点才能算出施工的填方和土方。此外,在房屋面积的丈量方面,测绘单位也能提供相关的服务。

“比如港珠澳大桥,这是世界上最长的跨海大桥,也是世界上最长的钢结构桥梁,施工难度极大,尤其需要各项坐标的准确性。”李国鹏说,国测一大队便为港珠澳大桥建立了高精度的大桥首级控制网。

在“行”方面,测绘也发挥着重要的作用。珠峰有多高?长江、黄河、长城有多长?千年古都西安到首都有多远?国土面积有多大?祖国的疆域有多辽阔?……李国鹏说,这些众多精准的重要地理信息数据,都是一代代测绘人艰苦测量出来的,这为出行提供了方便。

他举例说,导航地图可以让你精确地抵达你想去的地方,微信分享位置可以让你直观地看到彼此的位置,滴滴打车可以让司机准确判断出你在马路的哪一侧,外卖点餐软件可以让你清楚地知道和美食的距离……这些能够看到、感受到的便利都是基于测绘队员测量出的数据。

此次珠峰测高首次运用我国自主建设、独立运行的全球卫星导航系统——北斗卫星导航系统提供的数据。2019年,国测一大队完成了西藏自治区连续运行基准站的全部建站工作,填补了我国最后一个省区的北斗系统基准站建设空白。

“今后西藏的公路、铁路等建设,都会从中受益。”李国鹏说。

作为国民经济和社会发展必不可少的一项前期性、基础性和公益性工作,测绘服务范围涉及与地理信息有关的国民经济和社会发展的各个领域和各个行业,并在区域经济规划、国土资源开发利用与保护、农牧林业建设、水利建设、环境保护、抗震救灾和国防建设等方面发挥重大作用。

“比如在山体滑坡救援中,用测绘手段就很容易计算滑坡土方量,采用航空摄影与遥感技术,能精准计算出滑坡面的体积,这为后续救援工作提供非常有力的帮助。”李国鹏说。

而最终,那个举世瞩目的珠峰海拔高度数字,与人们的日常生活有什么关系呢?除了反映地质活动和生态环境等方面的变化,为制定整体环境政策提供参考外,李国鹏还说:“我们生活在地球上,这个星球上最高的一座山的‘身高’变化,或许也能满足人类共同的好奇心吧!”

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