張珠容
2020年5月27日,珠峰高程測量登山隊(duì)的8名登山隊(duì)員克服重重困難,從北坡成功登頂。消息一出,世界關(guān)注,國人振奮。這次登頂珠峰,距我國登山隊(duì)首次將覘(chan)標(biāo)帶到峰頂已經(jīng)過去了45年。
中國測量珠峰“身高”全紀(jì)錄1714年,清政府委派理蕃院主事勝住等人測量珠峰高程,但結(jié)果沒有得到記載。
1966年和1968年,中國科學(xué)院和國家測繪總局兩次組隊(duì),對珠峰高程進(jìn)行測量。這兩次測量未在峰頂樹立覘標(biāo),也未測量峰頂冰雪厚度。
1975年5月27日,我國首次將測量覘標(biāo)矗立于珠峰之巔,并測得珠峰精確的海拔高程為8848.13米。
1992年、1998年,我國分別和意大利、美國合作復(fù)測,兩次測定均未對外公布珠峰的“身高”。
2005年,我國啟動新一輪珠峰高程測量,最終測得珠峰峰頂巖石面海拔高程為8844.43米。
我國測量珠峰高程的歷史由來已久。此次的高程測量結(jié)果雖然尚未公布,但一定比前幾次更精確。這是因?yàn)殡S著科技的進(jìn)步,本次測量過程中運(yùn)用了許多天工“黑科技”。
北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)
要說清楚北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),我們先來說說什么是全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GNSS),它是能在地球表面或近地空間的任何地點(diǎn)為用戶提供全天候的三維坐標(biāo)和速度以及時(shí)間信息的空基無線電導(dǎo)航定位系統(tǒng)。這樣說大家可能不太理解,但是說到GPS(全球定位系統(tǒng)),大家可能就比較熟悉了。GPS是美國開發(fā)出的衛(wèi)星定位系統(tǒng),而北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)則是我國自主研發(fā)的全球定位系統(tǒng)。
目前,北斗已經(jīng)成為聯(lián)合國衛(wèi)星導(dǎo)航委員會認(rèn)定的供應(yīng)商之一。
此次在攀登珠峰峰頂過程中,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)接收機(jī)通過衛(wèi)星獲取平面位置、峰頂雪面大地高等信息,然后通過處理中國北斗、美國GPS、俄羅斯格洛納斯、歐盟伽利略這4個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)信號輸出的觀測量,從而確定珠峰高程。其中,北斗的衛(wèi)星就有20多顆。
優(yōu)勢
1.降低了工作強(qiáng)度,提高了工作效率。
2.沒有誤差積累,定位精度高。
3.北斗測量定位過程中,測站之間無須滿足通視條件,可以提供精密的數(shù)據(jù)。
小讀者可能不知道,北斗在我們的生活中已經(jīng)被廣泛應(yīng)用了。2018年前三季度,中國的智能手機(jī)市場中約有470款具有定位功能,其中支持北斗定位的有298款。今年6月,北斗三號全球系統(tǒng)收官之星發(fā)射成功。相信未來,北斗全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)會在我們的生活中發(fā)揮更大的作用。
高原冰雪探測雷達(dá)系統(tǒng)
北斗在測量過程中,精度大概僅為兩米,且只能測得雪面高度。這時(shí),就輪到高原冰雪探測雷達(dá)系統(tǒng)“大顯身手”了。高原冰雪探測雷達(dá)系統(tǒng)簡稱雪深雷達(dá),它主要利用天線發(fā)射和接收高頻電磁波來探測地面雪深。通過雪深雷達(dá)觀測獲得珠峰峰頂冰雪層厚度,并將其從珠峰峰頂雪面海拔中扣除,獲得的珠峰峰頂巖石面海拔,這才是俗稱的“珠峰高程”。
其實(shí),在2005年測量珠峰高程時(shí),登山隊(duì)就使用了雪深雷達(dá),但當(dāng)時(shí)雷達(dá)與GNSS之間主要是通過一條線來串聯(lián)的,無法做到時(shí)間同步、位置同步,因此后期數(shù)據(jù)解算效率比較低。經(jīng)過科研工作者的努力,此次的雪深雷達(dá)實(shí)現(xiàn)了全國產(chǎn)化定制和實(shí)測。本次的雪深雷達(dá)有以下“亮點(diǎn)”:
1.重量更輕。雷達(dá)主機(jī)、
收發(fā)天線等部件的整體重量不超過5公斤。
2.精度更高。雷達(dá)探測深度超過5米,并可實(shí)現(xiàn)-40C超低溫環(huán)境下連續(xù)作業(yè)。
3.集成度高。雷達(dá)內(nèi)部全面實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成,實(shí)現(xiàn)時(shí)間、位置同步,每項(xiàng)雷達(dá)數(shù)據(jù)均有相應(yīng)的GNSS數(shù)據(jù)對應(yīng)并儲存。
4.數(shù)據(jù)解算速度更快。
此外,為了使測量結(jié)果更精確,此次測量過程中,還使用了機(jī)械重力儀等工具;而測量數(shù)據(jù)能夠?qū)崟r(shí)傳輸給后方的計(jì)算中心,更是得益于5G網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用。隨著科技的進(jìn)步,珠峰高程測量的結(jié)果會越來越精確,而這正是一代代“攀登者”努力的結(jié)果,是他們讓中國不斷進(jìn)步,走向世界之巔!