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重测珠峰向世人展示6大亮点 珠峰高度重测揭秘(图)


http://www.sina.com.cn 2005年05月22日16:49 新华网
重测珠峰向世人展示6大亮点珠峰高度重测揭秘(图)
亮点一

  测量数据直传北京

  珠峰峰顶将安装气象仪,每15分钟向北京传输一次数据,提供第一手峰顶资料,供科学家24小时了解峰顶温度、湿度和压力等。这在人类测量、研究珠峰的历史上是首次。

  亮点二

  雷达取代“插杆”法

  30年前,中国测量珠峰高度是靠登山队员向峰顶积雪中“插杆”量取积雪深度后,测绘人员再按珠峰平面位置和测量数据,扣除积雪深度后经计算、验证得出8848.13米的数字,但谁也不敢保证登山队员的人力、角度不会出现误差。为更准确地测出峰顶的积雪深度,此次重测将首次采用峰顶冰雪深雷达探测仪,力争测至峰顶岩石的高度。

  亮点三

  精确度提高0.1米

  1975年,中国测量珠峰高度的精确度为0.35米,经过30年的发展,我们的技术、设备都有了长足进步。此次,将争取把精确度提高到0.25米。

  亮点四

  GPS标志永驻峰顶

  登顶成功后,将在离峰顶不到10米远的一块裸露岩石上安装一个永久的GPS标志,这将为今后测量珠峰提供一个依据。

  亮点五

  500米量一次“梯度”

  从海拔5200米的大本营出发前往前进营地的测量登山队全体队员,将在海拔6500米到8300米之间,每隔500米进行一次重力梯度测量。据测量登山队队长张江齐介绍,重力梯度测量是为珠峰高程测量的精确度打基础的。

  亮点六

  珠峰首迎专业测绘者

  此次重测珠峰还将创造一个新纪录,这就是专业测绘队员和专业登山队员一道冲顶、测量。

  珠峰高度重测揭秘

  正在紧张进行的2005珠峰高度复测行动,在吸引许多国人眼球的同时,也给人们带来了很多疑问和不解。世界第一高峰的“身高”究竟如何测量?测量的准确度如何?为了寻找这些问题的答案,记者采访了多位专家:国家测绘局国家基础地理信息中心副主任、本次测量行动总指挥张燕平高级工程师、国家测绘局第一大地测量队副队长陈永军、国家测绘局国家基础地理信息中心大地测量处处长张江齐。

  珠峰脚下海拔0米在哪里

  要弄清楚珠峰高程的意义,最重要的是要明确两个概念。首先是高程的方向,其次是高程的基准。在测量学中,高程的定义是某地表点在地球引力方向上高度,也就是重心所在地球引力线的高度。这句话的意思是,地球上每个点高程的方向都是不同的。

  通俗地说,就是珠峰脚下的海拔0米在哪里。这里就出现一个重要的概念——大地水准面。测量学中的基准面就是大地水准面,是整体上非常接近于地球自然表面的水准面。由于海洋占全球面积的71%,因此大地水准面与平均海水面相重合,不受潮汐、风浪及大气压变化影响,并延伸到大陆下方处与重力线相垂直。理论上,它是一个延伸到全球的静止海水面,是一个地球重力等位面,也是一个没有褶皱、无棱角的连续封闭面。由于地球质量特别是外层质量分布不均匀,使得大地水准面形状非常复杂。

  在我们目前不能唯一地确定大地水准面的时候,各个国家和地区往往选择一个平均海水面代替它。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水面,作为我国统一的高程起算基准面,也就是海拔零起始面。因此,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。

  重测珠峰使用哪些方法

  在陆地上,大地水准面和重力线事实上都是虚拟的标准,要直接去测量是行不通的。要取得实际的高程数据,必须采用间接的方法。经过上百年的长期实践,到目前为止,世界测量界已经形成了一套完善的理论体系和测量方法;我国测量界也掌握了这些世界先进的理论体系和测量方法。

  主要方法是两种:第一种方法是传统的经典测量方法,就是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。

  通俗来说,就是分三步走:

  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,先把这些点的精确高程确定下来。如何确定呢?要用水准测量、高程导线测量等方法逐级确定,就是以最多60米为一个测量站,在测量站的两端设立两个标尺,通过水准仪的水平视线,可以测出两根标尺之间的高差。我们再以起算面为基准,把这一站一站的高差不断累加起来,就可以得到珠峰脚下测量点的高程。

  在过去的几十年中,经过我国几代测量人员的不懈努力,已经取得西藏拉孜县相对青岛水准原点的精确高度。因此,在此次珠峰复测行动中,起算面就不必是青岛了,而是拉孜。测量队员们从拉孜开始,徒步向珠峰测量,路程约500公里,测量站最终可能超过10000个。

  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。我国1975年测定珠峰高程的时候采用的就是这种方法。那年5月27日,我国首次将测量觇标立于珠峰之巅。从珠峰附近选择了9个测站点,它们分布在以珠峰为中心的69度的扇形区域内,至珠峰的距离为8.5至21.2公里,高程为5600至6240米。在9个测站上对珠峰觇标观测水平角和垂直角,根据水平角确定珠峰的水平位置和各测站至珠峰的水平距离。根据三角高程测量原理,由这些垂直角和水平距离确定各测站同珠峰之间的高差,在进行了天文、重力、气象测量等修正后,进而推得从我国黄海平均海面起算的珠峰高程为8848.13米。

  第二种方法是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。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。

  重测行动如何实施

  由于此次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。按照测量计划,整个测量过程大约分为五个阶段:

  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;由于在过去的几十年中,我国已经由国家测绘局在全国范围内布设了高等级的水准网,因此我们在此次珠峰高程测量中已经取得西藏拉孜县相对青岛水准原点的精确高度,因此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近,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。

  西方专家:青藏高原正下降 中国专家:青藏高原仍隆升

  珠峰身高争议大

  珠峰是地球之巅,又对全球影响深远,但其精确高程仍存在争议,见诸媒体的数字并不完全一致:8848米,8848.13米,8850米……30年前的1975年,我国就测定并发布了珠峰高程:8848.13米,得到联合国教科文组织在内几乎所有国家的认可所以从1975年之后一直到今天为止,大家公认的就是8848.13米。由于珠峰地区地壳运动活跃,各国登山队、科学家也频繁开展珠峰高程测量及相关研究。

  早在公元1717年,清朝康熙皇帝派两名喇嘛,从青海西宁进入西藏绘制图纸,首次用汉文、满文标注了珠峰位置,明确其位于中国境内,并记载到清朝《皇舆全览图》中,这是世界最高峰最早的文献记载。

  科学界两大观点 一升一降

  参与此次珠峰和青藏高原考察的科学家之一、来自中国科学院青藏高原研究所的丁林研究员告诉记者,中外科学家目前存在一个争议,西方科学界普遍认为,青藏高原已经“长”到最大高度,目前处于一种垮塌的状态,高度正在下降,面积可能在扩大,向北、向南扩展。而中国科学家却持相反的观点,认为它还在不断隆升,并且加速向上隆升。“针对国内外这两个极端的观点矛盾,有必要对青藏高原进行全面的考察和测量,而珠峰是青藏高原上最高的部位,对它的高度测量具有代表意义:如果整个青藏高原在垮塌或者在隆升,珠峰的高度可能会变化更明显。这是最重要的科学意义。”测量珠峰高度的第二个重要科学意义是,由于整个测量异常复杂,通过测量可以检验我们的科技水平。

  历史上曾有9次珠峰高程测量。1953年5月29日,英国人埃德蒙·希拉里和尼泊尔人丹增创下人类首次登上珠峰顶峰的纪录。1960年5月25日,中国人王富洲、贡布和屈银华也首次从北坡中国境内登上地球最高点。

  1856年印度测得第一个正式结果

  人们一般都认为,是印度数学家和大地测量学家拉德哈纳特·希克达尔(Radhanath9Sikdar)最早测量珠峰高度的。拉德哈纳特·希克达尔生于1813年,死于1879年。他一生进行了很多重要的大地测量,包括对我国西藏拉萨的经纬度测量。他重要的成就当属在153年前(1852年)进行的珠峰高度测量了。当时他使用“大三角学”测量方法,利用经纬仪在远离珠峰230公里的地方进行了测量,并得出结论:珠峰是世界第一高峰。印度人对拉德哈纳特·希克达尔的成果非常尊敬,曾经发行印有拉德哈纳特·希克达尔和另外一名印度大地测量家那因·辛格图像的纪念邮票。

  珠峰高度的第一个正式测量结果是在1856年得到的,当时使用英制,测量结果是29000英尺(相当于8839.2米),但正式公布时却宣布为29002英尺(相当于8839.81米)。为什么要随意加上2英尺呢?原来有关当局担心,如果将测量结果百位数以下都公之于众,人们反倒会认为是不准确的,反倒不如多加一点使人信服。

  20世纪50年代印度测得8848米

  在20世纪50年代,印度政府又组织了一次对珠峰高度的测量,他们用的还是拉德哈纳特·希克达尔的老办法,即使用经纬仪测量,结果是29028英尺(相当于8847.7344米)。如果四舍五入不要小数点后面的数字,这一结果就与目前中国和尼泊尔官方地图上所标明的高度相同。

  1999年美国测得8850米

  1992年5月,以美国登山家、探险家、摄影家布拉德福德·沃什伯恩博士(Bradford9Washburn)为首的、由美国登山者和尼泊尔登山者组成的登山队,登上了珠峰,并在那里使用全球卫星定位系统(GPS)对珠峰高度进行了测量,结果是8846米。7年以后,又是布拉德福德·沃什伯恩博士主持又一次测量,结果是8850米。但是这两个结果并没有得到中国和尼泊尔的承认。布拉德福德·沃什伯恩博士后来回忆说,他使用望远镜在远处“看到激光在珠峰顶尖被反射的情景”的一瞬间,是他一生最激动的一刻。(盖明)

  珠峰建起帐篷城

  帐篷之家被风吹走2公里

  珠峰地区的风令人不能小视。在珠峰大本营附近测量时,队员们刚搭好的帐篷常被狂风一下子吹走,队员戚晓轩在狂风中追出了两公里,终于把“家”找了回来。在大本营,尤其是睡觉时更能感受到大风的亲密接触。六七级的大风吹得帐篷哗哗作响,有时竟把靠帐篷边的行军床吹得晃动不止,睡不踏实已属常事,当然在帐篷里不用担心打呼噜影响别人,因为呼噜声在大风面前绝对可以忽略不计。

  重力小组的队员在一次完成观测任务后,将放在夹子中的记录纸放在汽车座位上,可在打开车门的一瞬间,大风一下卷起了夹子,吹散的记录纸漫天飞舞。这下可急坏了小组人员,大家顺着风向,一直追到一个村庄,才在墙上、院内找到散落的记录纸,大家喘着粗气,半天才缓过神来。

  珠峰上有个“帐篷城”

  去过6500米前进营地的人说:“大本营如果是一个村子,6500米营地就是一个城市。”话虽然有些夸张,但来自世界各地的登山者确实在这里创造了一个人间奇迹。

  记者日前到达6500米营地的时候,最先看到中科院的科考营地,往上爬一个大坡,到了国际营地,壮观的景象就出现在眼前:只见冰川上一顶接着一顶,各种颜色、样式的帐篷群一直延伸到前面的大坡底下,而坡顶就是中国登山队的专用营地。山梁上住不下,有的登山队就见缝插针到山梁下面的冰塔林中扎营,结果冰塔林中也挤满了帐篷。在这些帐篷中间穿行,有一种“逛街”的感觉,各种肤色的人站在帐篷前面,看见你会友好地打招呼;有的帐篷还传出歌曲的声音,音乐听起来多为南亚风格。

  中国登山队位于6500米营地的最高处,登顶测量队的队员就在此宿营。站在中国队的营地上,向下看整个营地的景象一览无余,向上看就是著名的珠峰北坳了。北坳其实是一堵巨大的冰壁,角度七八十度。

  新闻中心白天是蒸笼晚上是冰窖

  “2005珠峰复测新闻中心”建在海拔5200米的珠峰大本营。记者在现场看到,“珠峰复测新闻中心”的大旗飘扬在营地。在一顶墨绿色的帐篷外张贴着标志,全程跟踪此次测量行动的媒体记者就在这里工作。

  据中国测绘宣传中心副主任、此次珠峰复测行动新闻发言人徐永清介绍,此次到大本营采访的媒体接近20家,记者数量超过40人。珠峰地区的气候和环境十分恶劣,大本营的气象资料显示,这里风速最高达每秒26米,超过11级。进驻以后珠峰地区出现大面积的狂风暴雪。多顶帐篷还相继被大风吹倒。新闻中心不但人气高涨,温度也是一流。白天是蒸笼,晚上是冰窖。这是记者对新闻中心的描述。由于帐篷并不保暖,也不透风,白天太阳一晒,温度很快就超过40摄氏度,而夜晚的温度则接近零下20摄氏度,昼夜温差达60摄氏度,记者接二连三病倒,被送到低海拔地区治疗。(来源:北京晚报)

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