测高　从青岛海面量起(组图)

http://www.sina.com.cn 2005年05月22日06:39 华商网-华商报

制图/温蓉

　　核心提示

　　1975年测定的8848.13珠峰高程曾受质疑

　　本次测量争取将精度提高到0.25米左右

　　本次重测测量站总数将超过一万个

　　历史上曾有三次珠峰海拔高度之争

　　据专家介绍，本次珠峰复测海拔5600米前主要采用水准测量法，5600米之后主要采用六点联测法。

　　水准测量：

　　是指从最初的基准点———青岛海拔基本面开始，通过在两个相距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。由于拉孜县海拔早在1997年就已经测定，此次测量珠峰测量人员只需从拉孜出发行进500公里就能到达珠峰5600米处的下一个测绘站了。

　　六点联测：

　　到5600米高程以后，这一阶段的测量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设了6个观测点，届时观测队员将进行6点联测。

　　测量·方法

　　多法并用保精确

　　本次测量珠峰主要使用了两种测量方法。首先是传统的经典测量方法，此外还首次使用了GPS卫星大地测量法这种先进的方法。

　　传统的经典测量方法

　　以三角高程测量方法为基础，配合水准测量、三角测量、导线测量等方式，获得的数据进行重力、大气等多方面改正计算，最终得到珠峰高程的有效数据。主要分三步：

　　第一步，先在珠峰脚下选定较容易的、能够架设水准仪器的测量点，把这些点的精确高程确定下来。

　　第二步，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，推算出珠峰峰顶相对于这几个点的高程差。

　　第三步，获得的高程数据要进行重力、大气等多方面的改正计算，最终确定珠峰高程测量的有效数据。

　　GPS卫星大地测量法

　　在这种方法中，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。众所周知，太空中有很多环绕地球飞行的卫星，通过这些卫星，我们可以利用GPS仪器比较容易地获得珠峰相对于这个地球参考椭球的准确的三维坐标。然后，只要我们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。

　　本次测量有四个创新

　　与前几次测量珠峰相比，此次测量珠峰有四点创新：

　　第一，随着测绘科技和测量技术设备的巨大进步，对珠峰测量的精确度将有明显提高，这也是我国首次由专业测绘人员和专业登山队员合作，登上珠峰峰顶进行实地观测。

　　第二，要用测深雷达准确探测出珠峰峰顶的浮雪和永久冰层的厚度，为准确计算珠峰的“身高”提供科学依据。

　　第三，要在珠峰峰顶树立测量觇标。觇标是建在地面上或其他建筑物顶部的测量专业标架，作为观测照准目标和供升高仪器位置之用。此次觇标是用航空铝合金材料制成。而且设计更精巧以方便携带、安装。与以往觇标不同的是，珠峰觇标上还将安装上GPS天线和反射棱镜，以方便测量需要。

　　第四，将是首次在8000米以上进行重力测量，同时对珠峰周边地区开展大规模控制测量工作，通过分析研究近邻区域40年的观测资料，开展与珠峰高度位置变化密切相关的地球科研工作。

　　复测共分五步走

　　由于测量珠峰的工作量很大，由国家测绘局组建的中国珠峰测量队的40多名队员被分成了GPS综合测量分队、水准测量分队、重力测量分队及登山冲顶分队等4个分队，同时展开各自的测量工作。整个测量过程分为五个阶段：

　　第一阶段，从3月中旬到4月中旬，进行珠峰外围地区的测量工作。

　　GPS综合测量分队在青藏高原广大地区的30个主测量点和40多个附测量点展开6轮联机观测行动，这些测量点大都分布在藏北无人区和昆仑、唐古拉、喜马拉雅、冈底斯等藏区大山中，都是被精心选择的青藏高原板块典型的地理标点，联机观测的数据结果将反映青藏高原地壳变化进程的细节；水准测量分队从拉孜起测，逐步向珠峰推进；重力测量分队从拉萨开始向珠峰边测量边推进；登山冲顶分队在珠峰大本营随西藏登山队开始适应性训练。

　　第二阶段，从4月中旬到5月，在珠峰周边地区进行测量。

　　GPS综合测量分队布测珠峰GPS测量控制网，包括29个测量点，进行6轮联机同步观测；水准测量分队分别通过四条路线向珠峰推进，选定珠峰下的交会测量点；重力测量分队进驻珠峰地区展开测量；登山冲顶分队进行高海拔适应性训练和登山训练。

　　第三阶段，5月，登山冲顶分队冲击珠峰峰顶，在峰顶竖立觇标，各组进行珠峰峰顶交会测量。

　　第四阶段，5月至6月下旬，各分队进行数据整理和补充测量，并汇总数据。

　　第五阶段，6月下旬至9月，数据的分析和计算，获得珠峰高程最终数据，报国务院批准。

　　测量·背景

　　8848.13为何被质疑

　　我国1975年测得的数据8848.13米受到国外质疑主要有三大原因，其中之一就是起算面也就是海拔原点的选择不同。据介绍，地球海平面也存在高低差别，以我国珠峰高程起算面黄海海平面与印度洋海平面为例比较，两者就存在0.2米左右的差距。

　　产生误差的第二个原因是珠峰冰雪层的变化。据悉，目前公布的珠峰高度均为珠峰冰雪层高。但随着季节变化，珠峰顶部的冰雪层厚度会有1~2米的变化。这也意味着不同季节测量，所得的数据也会有不同。

　　而第三个原因是测量精度。据介绍，目前已知的不同测量方法，精度差别可达0.5米左右。

　　国家基础地理信息中心大地测量处的专家表示，考虑到以上导致数据差别的三大原因，我国这次测量采用了经典测量与卫星GPS测量结合的技术方案，并首次在珠峰测量中动用了冰雪深雷达探测仪。力争最终得出精确的权威数据。

　　本次测量误差会有多大？

　　“这次测量除采用1975年时的传统测量方法外，还采取GPS测量系统，可以说是‘双保险’。”国家测绘局副局长李维森说。

　　对于30年后对珠峰的再次测量，人们有理由相信会得出比当年更为精确的数据，但也不免要问：这次测量将通过哪些保障措施来减少误差？

　　这次登顶测量人员将携带冰雪深雷达探测仪在峰顶进行测量，这将让测量活动“如虎添翼”。1975年我国测量时是靠登山队员用人力向积雪中插杆量取冰雪深度，容易因力气、角度等原因产生误差。这次测量则利用带至峰顶的冰雪深雷达探测仪测量冰雪深度，从而更趋科学性、合理性。

　　1975年我国首次测定并发布珠峰精确高程时的测量精度是0.35米，这一次争取将精度提高到0.25米左右。精度的提高，虽然要取决于测量的各个环节，但峰顶测量是不可或缺、非常重要的一环，这同登顶测量人员的登顶操作密切相关。

　　测量·常识

　　珠峰高程含义

　　珠峰的高程实际上就是在珠峰的重力线方向上相对于青岛黄海海平面的高度。

　　要弄清楚珠峰高程的含义，最重要的是明确两个概念。首先是高程的方向。在测量学中，高程的定义是某地表点在地球引力方向上的高度，也就是重心所在地球引力线的高度。因此，地球上每个点高程的方向都是不同的。

　　另外一个重要的概念就是高程的基准。通俗地说，就是珠峰脚下的海拔0米在哪里。在我国现在用的“1985国家高程基准”中，采用的是青岛验潮站的18年长期观测结果计算出来的平均黄海海平面，作为我国统一的高程起算基准面，也就是海拔零起始面。

　　复测数学原理

　　珠峰复测所依据的基本数学原理仍然是立体几何学原理，但是又不仅仅局限于此。珠峰测量涉及到复杂的地质学概念，涉及到地球引力，涉及到物理学意义上的高度概念，如果是单纯的数学问题，所得到的高度是表观高度，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。

　　测量·解读

　　5月7日从珠峰测量大本营回到北京的国家基础地理信息中心大地测量处高级工程师陈现军向记者详细介绍了测量珠峰的全过程。

　　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、冰雪深雷达综合测量峰顶高度。”

　　水准测量：徒步行进500公里

　　“从拉孜(位于西藏自治区西南部,为此次测量起点)到5600米的珠峰半山坡都要使用水准测量法测量高度，但使用这种传统而精确的方法测量每天只能行进4公里。”

　　据介绍，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，徒步每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。根据珠峰复测的水准测量技术方案，测量队将分别通过四条路线向珠峰推进，徒步测量路程约500公里，测量站最终可能超过10000个。

　　“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1997年就已经测定，此次测量珠峰我们只需从拉孜出发行进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，“我们现在派出的测绘队的8名队员使用这种方法每天只能行进4公里，而在平原每天至少能走8公里。”

　　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。

　　六点联测：8300米处立永久觇标

　　据陈现军介绍，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设了6个观测点，届时观测队员将进行6点联测。据悉这种多角度测量是测量精度的可靠保证。

　　1975年我国进行第一次大规模珠峰测量时，觇标只具有角度测量功能，而这次设计的觇标添加了专门的棱镜，增加了测距功能。这也进一步提高了测量的精度。针对珠峰顶部冰雪层厚度年际变化大的问题，此次珠峰测量还首次动用了冰雪深雷达。据悉，这将帮助测量人员搞清珠峰顶部冰雪层与岩石层之间的关系。有助测量人员掌握珠峰顶岩石层的高度。这个高度将不会随着冰雪层的变化而变化。据透露，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。测量人员将每年定期观测这根觇标，以掌握珠峰山体的年际变化。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。

　　而由于珠峰地区地质构造极为复杂，珠峰山体的重力线并不是一根直线。此次测量，科研人员还进行了大量不同地点的重力测量，这些工作将描述出珠峰山体重力线弯曲的具体情形，并为最终修正珠峰高度数据提供科学依据。

　　测量·费用

　　复测要花多少钱

　　小小觇标10万元打造

　　采用高强度铝合金制成、重4.6公斤的珠峰峰顶觇标耗资10万元，而这根将矗立在世界最高峰顶上的觇标是地道的北京造。

　　觇标是放置于峰顶的一种测量标志。此次珠峰测量，科研人员将在珠峰下的观测点通过观测设在珠峰顶部的觇标最终计算出珠峰高度。据珠峰觇标的设计者———国家基础地理信息中心大地测量处高级工程师陈现军介绍，珠峰觇标设计寿命不少于3年，不仅有三根硬支架以及三根牵力达250公斤的重力绳，还可以通过钻头深入峰顶冰层下0.73米。此外，还增加了6块反射棱镜，测量人员通过它既能进行角度测量又能进行距离测量，进一步增加了测量的精度。在设计制作过程中曾经四易其稿，今年4月中旬送到珠峰营地时又经历了一次修改，将原来的钻头改成了冰锥的形状以适应珠峰顶部钻冰的需要。而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。

　　每个队员报名费5万元

　　这次攀登珠峰的服务阵容是中国登山史上前所未有的。一共有18个夏尔巴人和25个奥索卡登山学校的协作人员共同为登山队和报道队服务。而且，这次雇用的夏尔巴人都不是一般的高山协作人员，在专门为登山队服务的8名夏尔巴人中，其中6位登顶珠峰的次数加起来是20次。这次登山活动还第一次雇用了夏尔巴人做高山营地的厨师。

　　据登山协会有关人士介绍，这支队伍的预算在180万元左右，还不包括十几万美元的氧气和雇用夏尔巴人的费用。一个夏尔巴人在一次活动中平均收入在3000到4000美元左右。从这个豪华的阵容来看，每个队员交纳的5万元人民币显然是象征性的。其余的费用由企业赞助来补齐。

　　央视19名记者保额1520万

　　由于央视参加报道的记者在这之前没有任何登山经验，而其中部分记者将随登山队员一起登上至少7000米的海拔高度，中央电视台为19名新闻记者投保了中国人民健康保险股份有限公司人身意外险。据了解，人保健康将向这19名新闻记者提供总保额1520万的意外伤害险，并附赠人保健康的特色服务———健康管理服务。

　　电视转播花费巨大

　　连续7天，每天两个小时，还在4个频道同时推出，这样的转播力度在央视是很少见的。

　　1988年，日本NHK电视台曾经对珠峰双跨进行过直播，但主要是顶峰攀登的那一段，时间也仅仅是6个小时而已。2003年，中央电视台显然是取得了更大的突破。截至发稿，记者还没有得到央视此次转播的准确费用，但从一点上可以看出，不会是个小数字，仅仅是把设备从海拔5150米的大本营运到海拔6500米的营地，付给牦牛工的费用就在20万元左右，一头牦牛一天付费是20元人民币。

　　测量·纪实

　　为冲顶筹备3个月

　　2月中旬，参与珠峰复测的30余位测绘员在陕西秦岭北麓雪地进行了体能和技术集训。

　　3月1日和10日，国家测绘局第一大地测量队两批共40人先后从西安出发，赶赴西藏。

　　3月28日，用于在珠峰峰顶进行测量的觇标、冰雪深雷达探测仪、GPS观测设备，以及气象仪等仪器设备完成测试，29日从北京运往珠峰大本营。

　　4月2日，在珠峰自然保护区内的定日县扎西宗乡，一支由18人组成的小分队开始运用水准测量的方法一步步向珠峰推进。

　　4月5日，第一批牦牛运输队和部分人员前往海拔5800米处建立过渡营地。

　　4月7日，海拔6500米的前进营地建立完成。

　　4月13日上午，国测一大队在海拔5200米的大本营举行了隆重的建营升旗仪式，这标志着珠峰高程复测外围测量工作基本结束。

　　4月15日，在海拔6500米至7028米之间的冰缝架设完金属梯之后，海拔7028米的C1营地建成。

　　4月16日早上9时，珠峰高程复测中的重力起算点测定。

　　4月18日，参加2005年中国重测珠峰高度的测量登山队的全体队员从5200米大本营出发，开始了登顶前最接近实战的一次演练。登高测量正式开始。

　　4月19日，高山协作人员修通了珠峰海拔7790米的C2营地。

　　4月24日，国测一大队终于将珠峰高程起算点传递到二本营。同日，7名夏尔巴登山协作人员前往珠峰海拔8300米处，建立珠峰突击营地。

　　5月8日，2005年珠峰高程测量工作已进入最后冲刺阶段，准确的海拔高程已传递至6个峰顶交会测量点。

　　5月10日，2005年珠峰高程测量新闻中心在海拔5200米的珠峰大本营建成启用。

　　5月11日早上，第一批突击登顶珠峰的测量登山队的4名队员和中国女子登山队的2名女队员以及高山协作人员，离开大本营向更高处挺进。

　　5月13日，中国珠峰测量队在海拔4300米处建立了我国海拔最高的GPS永久性跟踪站，为峰顶测量助力。

　　5月15日，高山协作队员已将测量和女子队员登顶所需氧气、食品、帐篷等物资全部运输至海拔8300米的突击营地。

　　5月19日下午,在海拔6500米前进营地待命一个多星期的2005年珠峰高程测量第一批登顶队员从前进营地出发，踏上了冲顶测量的艰辛之路。

　　5月20日早上,19日抵达珠峰海拔7028米C1营地的珠峰测量和女子登山队第一批突击登顶队员以及协作人员，从C1营地出发，前往珠峰海拔7790米的C2营地。同日下午，第二批突击登顶队员从珠峰海拔6500米的前进营地出发，前往C1营地。

　　5月21日，首批登顶队员到达8300米营地。

　　5月22日，首批22名登山和测绘队员将冲刺峰顶。

　　本版稿件综合新华社、央视消息　

　　

测高 从青岛海面量起(组图)

测高　从青岛海面量起(组图)