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8848.13米 国际公认珠峰高度的最权威数据


http://www.sina.com.cn 2005年05月25日11:15 外滩画报

  外滩记者邵嘉翔/报道

  一个人,身高几许?一把尺足矣。

  一座山,“身高”几何?问题就复杂了。特别是对一座早已标注上世界最高峰的珠穆朗玛峰来说,更是复杂再加复杂 。

  30年前,中国第一位登上珠峰的女队员潘多将一根木棍用力插进92厘米深的雪层,最终,8848.13米,成 了珠峰的“身高”。这个数据是目前为止国际公认珠峰高度的最权威数据。

  但负责测量工作的中国科学院陈俊勇院士,现在回想起来就觉得这个用木棍探测冰雪高度有点可笑。事实上,疏松的 雪层下面是坚硬无比的冰冻层,潘多的木棍不可能插到岩石层。

  不过,从今年3月开始,中国测绘人员又重新为珠峰测量身高,这是30年来首次由中国独立进行的大规模官方测量 活动。

  有人说,珠峰的历史就是一部测绘史。不同历史时期、不同国家以不同手段测量珠峰,也就出现不同的结果。

  根据记载,1852年,印度用大地测量的方法测出珠峰高度为8840米;1954年,印度以珠峰南侧不同位置 为基准测量,得出8848米的结果;1975年,中国测绘工作者在取得完整的珠峰平面位置和高程的测量数据,并扣除了 珠峰峰顶的积雪深度后,得出了8848.13米这一精确数据;1992年,意大利科学家乔治·普瑞迪设立觇标,计算出 珠峰高度为8846.50米;1999年,美国运用全球卫星定位系统测量,通过对测量数据进行分析后,计算出珠峰的高 度为8850米。

  于是,围绕珠峰高度的争论一直存在着。

  5月的珠峰,气候变化莫测,而一群中国人正在山脚下,试图寻求答案。

  为何非要登顶?

  5月5日,10日,17日,18日,直到19日。第一批突击登顶队员从珠峰前进营地出发,前往海拔7028米 的C1营地。最后于5月22日成功登顶。

  在21世纪,当我们拥有了高科技手段的情况下,是否仍然必须登上珠峰顶端才能测高呢?答案依然是肯定的。

  “要准确测出珠峰高度就必须要登顶,而且最好是专业测绘人员登顶。”国家基础地理信息中心高级工程师陈现军告 诉记者,几种测高方式都需要把设备放上顶峰。

  要想在山脚下确认珠峰顶端的位置,和它相对于山脚下某一测绘地点的角度、距离,就必须在珠峰顶端设立观测用的 觇标。而一旦在珠峰峰顶架起觇标,运用三角几何学中“勾股定理”的基本原理,就很容易推算出珠峰峰顶相对于这几个点的 高度差,即测绘学中的高度差。而GPS测量方式则更简单易行,只需把GPS接收器带上顶峰联机进行观测,就可得到所在 地的高度和在地心坐标系中的位置。

  固定在珠峰顶端的觇标全重为4.6公斤,采用高强度铝合金制成,设计寿命不少于3年。除了三根硬支架以及三根 牵力达250公斤的重力绳以外,还将通过钻头深入峰顶冰层下0.73米。与1975年相比,此次改良过的觇标由于增加 了6块反射棱镜,测量人员通过它既能进行角度测量,又可进行距离测量,进一步增加了测量的精度。从开始设计到最终完成 ,这根小小的测量标志物共耗费了10万元。

  除了觇标,陈现军告诉记者,本次为了解决国内外一直争论的“顶峰冰层雪层的厚度”问题,登顶队员首次将雪深雷 达带到顶峰。

  传统和现代测高方法一起上

  “从拉孜(位于西藏自治区西南部,为此次测量起点)到5600米的珠峰半山坡使用水准测量法测量高度,但用这 种传统而精确的方法测量,每天只能行进4公里。”5月初刚刚从珠峰大本营返回北京的陈现军告诉记者,“总体来说此次测 量珠峰行动分为两大部分,一部分是从拉孜出发行进500公里到达珠峰5600米处;另一部分从5600米起使用觇标、 GPS、雪深雷达综合测量峰顶高度。”

  所谓水准测量法是指从最初的基准点——青岛海拔基本面开始,每隔35米设立一个标杆,用水准测量仪计算两边标 杆尺度的变化,在水平视线内测出两根标尺之间的高差,然后通过这种在两个相距70米标杆间设立水准仪的测量方法一站一 站地将高差累加起来,直到珠峰5600米处。

  “这种方法能够把误差控制在每公里0.5毫米以内,是目前世界上最精确的方法。不过好在拉孜县的海拔早在19 97年就已经测定,此次测量珠峰我们只需从拉孜出发,行程500公里就能到达珠峰5600米处的下一个测绘站了。”陈 现军表示。根据要求,从今年3月就开始从拉孜出发的陕西测绘队要在6月15日前测完全程500公里的路段。

  在用传统水准测量法到达5600米高程之后,测量工作将转入第二阶段,测量人员将直接进行珠峰山体测量。这一 阶段的测量将是由测量人员在观测点通过观测登山队员立到珠峰顶上的觇标,通过计算最终得出珠峰山体高度。为了提高测量 精度,本次珠峰测量一共在珠峰脚下布下了6个观测点,届时观测队员将进行6点联测。

  陈现军告诉记者,多角度测量是为了保障测量的精度。

  除了经典测量方法,此次测高还使用了更先进的技术——GPS卫星大地测量法,这种方法是近几十年才发展完善起 来的,此次是我国首次使用这种先进的方法来测量珠峰的高度。

  使用这种方法,首先要建立一个能够与地球形状最大程度契合的参考椭球,之后使用至少四枚环绕地球飞行的卫星, 借以获得珠峰相对于这个地球参考椭球的准确的三维坐标。理论上,只要确定了参考椭球与真实地球在珠峰最高点上的高程差 ,就能够得到珠峰准确的高程。

  “当然,珠峰最高点这个高程差的获得也并不容易,需要在珠峰的周围地区选择大量的点进行GPS观测、水准观测 、重力观测,同时建立精确的数学模型,通过对测量数据的分析、计算来获得珠峰最高点的高程差这个参数。”陈现军说。

  “虽然这次测高使用了GPS测量和经典测量两种方式,而且两种测量方法参考的水准面一个是地球椭球面,一个是 采用青岛验潮站18年长期观测结果计算出来的平均黄海海水面,但两种测高方式得出的结果应该不会有太大出入,偏差的数 值应该在10厘米以内。”陈现军告诉记者,两种结果最后还将进行重力、大气等多方面的改正计算,最后专家们会参考两种 测量方式的结果,公布一个珠峰身高权威的数据。

  与1975年那次测量相比,此次测量,登山队员还将在珠峰8300米处的一块坚固岩石上竖立一根永久性的觇标 。今后每年,测量人员将定期观测这根觇标,以掌握珠峰山体的年际变化。这些观测数据将成为“珠峰究竟仍在长高还是正在 坍塌”问题的最有力证据。

  为何珠峰测高要花这么长时间?

  经过一年的准备,半年的测量计算过程,9月,珠峰最后被认定的“身高”才能向世界公布。

  为什么一座山峰的高度会这么引人关注?为什么测量一座山峰的高度要花这么长时间?

  中科院院士陈俊勇说,珠峰是世界最高峰,测定它的高程是人类认识地球的一个标志;珠峰吸引人们的目光不仅仅因 为其高度本身,它的高度变化及相关测量数据的变动对全球的影响不容忽视。

  据陈俊勇院士介绍,在今年的珠峰高程测量中,除直接对峰顶进行观测外,测绘人员还将对其周边地区开展大规模控 制测量工作,并通过分析研究近邻区域的40年观测资料,开展与珠峰高度位置变化密切相关的地球科学研究工作。这些地质 变化会影响到生物圈、大气圈、岩石圈的变化,也就是我们所生活的自然界和所居住的城市,因此测量珠峰高程从某种意义上 讲和我们的生活息息相关。

  不少人以为,测量珠峰是一个几何学上的问题。此次复测的总指挥、中国国家测绘局国家基础地理信息中心副主任张 燕平说:“其实不然”。在科学上,高程其实是一个位置定义,说某地点的高程是多少,表达的是这个地球表面点相对于地球 的空间位置。而问题的复杂性就在于:地球并不是一个标准的椭圆,而是一个近似椭圆的不规则实体,其表面构造非常复杂又 各不相同。在这种情况下,要明确某个地球表面点的空间位置,要定义其高程,要就必须考虑到地球几何形状、地球物理性质 等诸多因素。

  而此次珠峰复测,所要测量的是珠峰和地球之间引力方向上的高度,就是重心所在直线的高度,和表观高度是有所差 别的。因此,从科学的角度,测量珠峰高度事实上是一件很复杂的工程,工作量也非常大。它涉及到地理、地质、测绘、光学 、气象等多种学科,需要采用多种先进的测绘仪器,也需要大量、艰苦和琐碎的野外作业。

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