8848.86米！珠峰新高程公布 GNSS卫星测量、冰雪探测雷达测量、重力测量、卫星遥感多种技术应用

　　8848.86米！测绘技术标定“地球之巅”新高度；这个是最新的测定珠峰高度8848.86米； 8848.86米——12月8日，国家主席习近平同尼泊尔总统班达里互致信函，共同宣布珠穆朗玛峰高程。

　　早在2005年，中国公布的8844.43米就是经过严密解算，最终获取的当时珠峰峰顶岩石面海拔高。而珠峰高程数据处理也是围绕这四个高程的精确解算进行的。

　　2020年12月8日，珠峰高程测量结果正式公布，珠穆朗玛峰最新高程为8848.86米。很多人惊呼：珠峰长个了！这个新高度是如何获得的，背后还有哪些故事？

　　珠穆朗玛峰最新高程为8848.86米 长高了

　　这次公布的珠峰高程数据是包含珠峰峰顶雪面的高度，相比以前公布的高度高了些，珠峰“长高”的背后是何原因？

　　据报道，从2005年-2015年10年间，珠峰地区以每年约3厘米的速度向东北方向移动，以每年约0.4厘米的速度上升。

　　也就是说，10年间珠峰位移了约30厘米，上升了约4厘米。

　　专家表示，珠峰变高也不是说变得超乎大家的想象，属于一个合理的范围。

　　受地球板块运动和地震等因素影响，珠峰地区环境持续发生变化。

　　据悉，珠穆朗玛峰高程并不是只有一个，而是有“雪面大地高”、“雪面正常高”、“雪面海拔高”、“岩石面海拔高”这四个。

　　2005年，中国公布的8844.43米就是经过严密解算，最终获取的当时珠峰峰顶岩石面海拔高。而珠峰高程数据处理也是围绕这四个高程的精确解算进行的。

　　专家指出，我们平时所说的高度，一般是指某物高出地面多少，而高程即正常高或正高（海拔高）是指某物基於平均海水面的高度。

　　如何精确测定珠峰高度

　　众所周知，珠峰高程测量的核心是精确测定珠峰高度，这同时也是一项代表国家测绘科技发展水平的综合性测绘工程。新中国成立以来，我国珠峰高程测量经历了从传统大地测量技术到综合现代大地测量技术的转变。每次珠峰测量，都体现了我国测绘技术的不断进步，彰显了我国测绘技术的最高水平。

　　2020珠峰高程测量综合应用了多种技术手段，包括GNSS卫星测量、冰雪探测雷达测量、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。2005年珠峰高程测量时，GNSS卫星测量主要依赖GPS系统，而今年的珠峰高程测量行动将同时参考美国GPS、欧洲伽利略、俄罗斯格洛纳斯和中国北斗这4大全球导航卫星系统，并以北斗的数据为主。

　　此外，此次测量运用航空重力测量技术，提升了测量精度。这也是人类首次在珠峰峰顶开展重力测量。特别值得一提的是，此次任务中应用的国产北斗卫星定位接收机、峰顶重力测量仪、雪深雷达、航空重力仪等核心装备，都由我国自主研发。

　　2020年5月27日，珠峰高程测量登山队再次站上地球之巅。峰顶测量完成后，对观测数据进行联合处理是另一道难题。

　　从海量数据到8848.86米，这中间有哪些“解题”步骤？

　　“珠峰地区海拔高、极寒缺氧，又是全球地壳运动最剧烈的地区之一，地质环境复杂，要获得精准的珠峰高程是一项极具挑战性、极其复杂、极具难度的综合性工作。”承担此次珠峰测量数据处理任务的自然资源部大地测量数据处理中心主任郭春喜说，他已是第三次参与珠峰高程的计算工作。

　　郭春喜介绍道，从去年开始，中心就持续进行技术研究和攻关，完成了相关数据处理方案编写、数据模型建立、软件编程测试、数据比对分析与验证等工作。

　　郭春喜说，相比于2005年的珠峰高程测量，此次数据处理的难点在于数据种类更多，数据量更大。“比如说，今年在峰顶进行了一万多平方公里的航空重力测量，以前，GNSS卫星测量主要依赖GPS，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4大全球导航卫星系统，并且以北斗的数据为主。”

　　一共处理多少数据？郭春喜坦言，这无法准确核算。他举了个例子：“为了把珠峰顶点的位置测准，我们每1秒采集一次基准站的数据，每次基准站的数据里就包含了50多颗导航卫星的数据。想象一下，1天就有86400秒，再加上我们还有大量的基准站观测数据，仅仅这块的数据就很庞大了。”

　　他介绍道，从2019年4月份起，就开始着手收集了大量珠峰地区已有的高程、GNSS和重力等数据并进行初步的整理分析，为后续工作做准备。

　　“今年6月以来，在珠峰峰顶及珠峰地区数据传送至我中心后，我们又着重处理了包括：343个GNSS点数据、约780多公里的一二三等水准网数据、约210个不同等级重力点数据、6个峰顶交会点数据以及重力似大地水准面确定、峰顶冰雪探测雷达测量数据处理等等。”郭春喜说。

　　如何用这些数据计算出珠峰的“身高”？

　　郭春喜介绍道，首先，利用GNSS测量、三角测量、三角高程测量获得珠峰地区基准网、区域框架网、局部控制网及峰顶联测网的平面位置与大地高。

　　然后，利用精密水准测量与测距高程导线获取各级GNSS控制网点正常高。再利用珠峰地区高分辨率的数字高程模型数据、历年来加密重力测量数据、本次新测的航空重力数据、国内外超高阶重力场模型数据，利用现代似大地水准面确定理论与移去—恢复技术，获得珠峰地区高精度重力似大地水准面。通过GNSS水准融合，获得珠峰地区高精度似大地水准面成果及峰顶高程异常。

　　最后，峰顶大地高减去峰顶高程异常获得峰顶正常高。通过推算得到峰顶到峰底的平均重力与平均正常重力，然后通过严密正常高与正高转换，获得珠峰顶的雪面正高（海拔高），利用冰雪厚度雷达测量获取峰顶的雪面厚度，把峰顶雪面正高转换为岩石面正高。

　　郭春喜介绍道，同2005年相比，珠峰高程测量的科学性、可靠性、创新性明显提高。

　　中科院院士、中国科学院精密测量科学与技术创新研究院研究员孙和平撰文分析，此次珠峰顶的定点重力测量和北坡1.25万平方公里的航空重力测量，将显著提升珠峰地区大地水准面的精度，为高精度的珠峰高程测量提供历史最好的海拔高程起算基准。因此，这次珠峰高程测量的精度将达“史上最高”。

　　此次对珠峰地区进行科学考察获得的数据成果，为珠峰高程的精确测定提供重要的数据支撑，为珠峰地区的生态环境保护、地质调查、地壳运动监测、地形测绘、基础建设等方面提供重要数据和技术支撑，也为做好全国现代测绘基准体系维护与更新奠定坚实的基础，为服务自然资源管理提供基础测绘保障。

　　探秘测算背后的故事

　　央广记者就此探访了自然资源部国测一大队和大地测量数据处理中心。

　　今年4月30日由自然资源部组织的2020珠峰高程测量活动正式启动，但因天气原因先后两次冲顶未果，5月27日中午11点最终由8名队员完成顶峰测量任务，此次珠峰高程测量实现了北斗卫星导航系统首次应用，首次实测珠峰峰顶重力值等多项第一。自然资源部第一大地测量队大队长李国鹏介绍，此次测量中，雪深探测雷达、重力仪、超长距离测距仪等一大批国产现代测量设备纷纷亮相，尤其是在珠峰顶端承担高精度定位任务的GNSS接收机，精度高，信号捕获能力强，为精准获得珠峰高度提供了有力保障。

　　李国鹏说，在以往的珠峰高程测量过程中，我们使用的大部分测量仪器设备都是国外进口的，但在这次珠峰高程测量里，国产设备在珠峰这样极端恶劣的环境下经受住了考验。

　　1975年，我国首次将测量觇标矗立在珠峰之巅，并测量出珠峰的高程为8848.13米。2005年，我国测量队对珠峰高程进行了复测，采用了传统大地测量和卫星测量结合的方式测得珠峰峰顶岩石面海拔高程为8844.43米。此次发布的珠峰高度是8848.86米，这样的高度也是指岩石高度。自然资源部大地测量数据处理中心一室主任王文利介绍，对于珠峰的真实身高，岩石高度更为准确。“每年天气不一样，雪的厚度可能不一样，谁也测不准，下一场雪马上就变了，但是底下的岩石面是固定不动的，这样它是准确的。”

　　此次珠峰高程测量既采用了传统测绘技术，也用到了综合现代测绘技术，自然资源部大地测量数据处理中心主任郭春喜介绍，珠峰地区基础数据分辨率质量时效性都较以往有较大程度提升。“我们的数据量增多了，测的东西更加可靠了。从测绘说，精度提高较大，说明我国整个大地测量的技术水平，具有国际的先进水平。”

　　此次珠峰高程测量的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、气象和风速等数据，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。重力测量成果可用于珠峰地区区域地球重力场模型的建立和冰川变化、地震、地壳运动等问题的研究。

　　从1960年首次登顶珠峰，六十年来，中国几代登山勇士们挑战极限，追逐梦想。今年5月27日11点整，测量队员登顶珠峰。对他们而言，这经历了绝无仅有的“三次冲顶”。

　　时间拨回到2020年5月18日。当天，在海拔6500米的营地，2020珠峰高程测量登山队队长次落召开攻顶动员会，公布攻顶队员名单，12名勇士预计在5月22日登顶。作为自然资源部第一大地测量队的队员，王伟说，入选12人攻顶名单，他是唯一一名入选名单的专业测绘队员。“当时心情很激动，因为要代表测绘队员完成这个任务。大家付出这么多，最后让我去登顶，很激动。但是很担忧，当时就想着我们的仪器，因为在山上，在从（海拔）5200——6500之后，仪器全部是我来负责。”

　　和王伟一样心里不踏实的，还有自然资源部第一大地测量队的大队长李国鹏，他也是2020珠峰高程测量前线总指挥。从4月30日正式启动2020珠峰高程测量行动以来，大伙儿已经在山上扎了半个多月，本来计划5月6日的第一次冲顶能够一鼓作气拿下任务，但由于半路上可能出现的雪崩，队伍被迫下撤，这才有了这回的“二次冲顶”。作为前线总指挥，李国鹏说，身上的担子真不轻。“我们这一批人已经进入40岁这个年龄了，身体各方面能不能扛下来，二三十岁的年轻队员，能不能在各方面跟得上来，还是有点担心。”

　　事情确实不顺利。从5月20日开始，孟加拉湾特强气旋风暴“安攀”撞击上珠峰演化成了罕见的狂风和特大暴雪，连从业十几年的西藏向导都不禁惊叹。那一晚，已经攀登到7790米营地的王伟，和队友们吸着氧挤在帐篷里彻夜未眠。第二天早上起来时发现，积雪几乎封住了帐篷的门。

　　王伟说：“第二天早上起来，帐篷外边的雪基本上半米深。7点多就起床穿衣服了，我们还等着指挥部给我们命令上8300（米），等到11点多，修路队员一直没有修通，最后指挥部要求我们下撤，所有人都下撤到6500（米）营地待命。”

　　登山测量队的第二次冲顶再次受挫，然而天气预报显示，当地从5月20日一直到6月5日，长达半个月内都是中雪、大雪，已经没有了冲顶的窗口期。况且，受天气所限，历史上的珠峰测绘最多都是冲顶两次，从没有过“一而再，再而三”的情况。接下来怎么办？宣告任务失败？还是创造新的机会？李国鹏说，最终大家达成一致——无惧风雪，坚决完成任务！“第三次严格来说不叫窗口期了，因为任务没完成，我们创造了一个窗口期。这个创造靠着我们三五个指挥部的核心人员，顶着巨大的压力做出一个判断，有背水一战的感觉。大家横下一条心，集中少数力量来冲顶。选出8名冲顶队员，最大的减少消耗，最大的减少所带的物资，因为这是只能成功不能失败的事情。”

　　5月24日，8名突击队员顶风冒雪，每人背着20多公斤重的仪器和装备，开始第三次冲顶。6500、7028、7790、8300……一步一个脚印，5月27日11点，2020珠峰高程测量登山队8名突击队员成功登顶珠峰，13点30分圆满完成测量任务，150分钟的珠峰停留时长创造了中国人的新纪录！1975年5月27日，9名中国勇士成功登顶，我国向全世界宣告珠峰高程为8848.13米。45年后，中国人再次书写了攀登者的新传奇。