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01 概述 前段時間在影院上映的《攀登者》講述了1960年,中國登山隊首次沖刺珠峰,臨時擔任隊長的方五洲在救助同伴曲松林還是保住曲松林手中的攝像機之間,選擇了前者,這讓中國登山隊雖然成功從北坡登頂,完成了世界登山界認為不可能實現(xiàn)的任務(wù),但因為缺少環(huán)繞山頂拍攝的360度影像資料,這一壯舉并不為國際所認可。1975年,為了得到國際社會的承認,中國登山隊再度集結(jié),年輕隊員再次挑戰(zhàn)世界之巔。迎接他們的將是更加嚴酷的現(xiàn)實,也是生與死的挑戰(zhàn)。中國的珠峰必須要有我們中國人自己測量的高度,那么為什么在不同的國家,珠峰的高度不一樣呢? 珠穆朗瑪峰衛(wèi)星影像 02 用什么方法測量珠峰的高度呢? 珠穆朗瑪峰三維地形圖 對于珠峰的測量,使用的方法是采用“圍觀”的方法。更科學的說是三角測量法,即從兩處同時觀測被測點,只需要測得觀測點之間的距離和兩處觀測點觀測被測點的角度,即可得到被測點的位置;如果需要知道被測點三維空間位置,只需要增加一處觀測點即可。增加觀測點,并對觀測結(jié)果進行平差,就可以達到提高觀測精度的結(jié)果。這種觀測一邊兩角的方法稱為邊角測量法,相應(yīng)的還有觀測三邊和觀測三角的,這幾種觀測方法共同構(gòu)成了現(xiàn)代測繪學中兩大觀測法之一的三角測量法。另一種方法是導(dǎo)線法,雖然在通常情況下使用較少了,但在像西藏這些觀測難度很大,構(gòu)網(wǎng)困難的地區(qū),導(dǎo)線法依然是不可或缺的。 測繪中常用的地球各面示意圖 三角測量的方法的起源歷史非常悠久,很難有準確的考證,其雛形形成呈多源的方式,并非源自一個地區(qū),時間則可以追溯至公元前,但現(xiàn)代系統(tǒng)化的三角測量網(wǎng)絡(luò)是經(jīng)諸多歐洲數(shù)學家的先后努力才形成的。 03 先行一步——中國對珠峰高度的測量 1714年,清朝理藩院主事勝檢、喇嘛楚格沁藏布和拉木贊巴受中央政府的委派,對廣大西藏地區(qū)進行勘測,深入到珠穆朗瑪峰山下,采用經(jīng)緯測圖法(經(jīng)緯儀三角測量)和梯形投影法,對珠穆朗瑪峰的位置和高度進行了初步測量,并用漢文、滿文明確地在《皇輿全覽圖》上首次標注了珠穆朗瑪峰的位置和名稱。這是有關(guān)世界最高峰最早的文獻記載。 康熙皇輿全覽圖(部分) 04 迎頭趕上——國外對珠峰高度的測量 隨著經(jīng)驗的積累和登山裝備器材的改進,到了19世紀末和20世紀初,喜愛登山運動的人類不再滿足挑戰(zhàn)阿爾卑斯山脈,而是將目光瞄向了高峰群聚的亞洲喜馬拉雅山區(qū)。 珠穆朗瑪峰 而此時尚在英國控制下的印度同樣對這座山峰有著自己的小心思。1847年,在距珠峰322km處,印度對珠峰進行了一次觀測,通過測定距離和一個垂直角,得到了珠峰高程為8783.7m的結(jié)果。在此后的一百多年時間里,印度對珠峰這處人類未曾征服的處女地進行了瘋狂的試探,并將測站向珠峰推進至接近一百公里的地方。 珠穆朗瑪峰風景 印度在以一種和平的方式獲得獨立后,作為一個人口與面積的大國,亟需在世界舞臺上刷存在感,便把目光鎖定到英國人注視很久的世界最高峰上。1952年,印度測量局在征得尼泊爾同意后,把控制網(wǎng)推進到尼泊爾境內(nèi),在尼泊爾境內(nèi)布設(shè)了一個長達480km的地形三角鎖;在距珠峰46—75km處,設(shè)置了8個經(jīng)等高儀,測定了經(jīng)緯度,求得垂線偏差的點的測站,最終測得珠峰高程的權(quán)平均值為8847.6m,各方向最大互差為5m,中誤差為±1.5m。這是一個精度很高的結(jié)果,一個考慮到基準面的和物理修正的結(jié)果,也是一個日后將給我們帶來麻煩的結(jié)果。 06 珠峰高度目前精度最高的測量也是中國完成的8844.43 雖然,對于珠峰高程的測量并非由尼泊爾測定,但因為控制網(wǎng)推進到了尼泊爾境內(nèi),這個結(jié)果最終由兩國共享。在中尼探討珠峰的歸屬問題時,尼方談及中國既沒有登上珠峰,也沒有對珠峰進行測量,以此對珠峰歸屬提出異議。這種軟飯硬吃的思路使我們在解決中尼邊境問題上產(chǎn)生了很大的困擾。所以,我們面對的只有兩條路,而且都要走通——一條是珠峰登頂,一條是獲得更精確的珠峰高程。 1975年中國再次對珠峰的進行測量,除了進一步加強和提升控制網(wǎng)外,更是第一次在登山隊員的協(xié)助下,把3.51m的紅色金屬測量覘標豎立在珠峰峰頂上,同時量測了峰頂?shù)母惭┥疃?,堪稱測定珠峰高程歷史上的一項創(chuàng)舉和突破。 1975年測繪隊登頂時合影 此次測定的最終結(jié)果為8848.13m(峰頂標心處的覆雪深度約為0.92m),中誤差為±0.35m。這一數(shù)據(jù)結(jié)果,一直沿用至2005年,中國精確測定的8844.43米珠穆朗瑪峰頂巖石面海拔高程才被更新。 2005珠峰測高水準路線和GPS聯(lián)測網(wǎng) 2005年5月22日北京時間11時08分,中國登山測量隊成功登上世界最高峰珠穆朗瑪峰峰頂,此次除了布設(shè)了GPS控制網(wǎng)外,實現(xiàn)了峰頂同觀測站實現(xiàn)聯(lián)測,并使用雷達探測儀對冰雪層進行測量。 2005年進行珠峰復(fù)測過程 中國此次向世界公布珠峰的高度為8844.43m,與之前有著較大出入,是因為這是“不帶帽”(去除峰頂冰雪層厚度)的凈身高。對珠峰峰頂雪面到巖石面的厚度測量,過去一直采用人力探桿測深的方法。1975年珠峰測高時,中國登山隊員在珠峰峰頂采用端頭為包鐵的木質(zhì)探桿插進冰雪層,測得厚度為0.9m。1992年中意合作進行珠峰測高,意大利登山隊員在峰頂用鋼質(zhì)探桿插進冰雪層,測得厚度為2.55m。2005年珠峰測高時,中國登山測量隊員采用雷達探測技術(shù)測定珠峰峰頂冰雪覆蓋層的厚度,提高了測峰頂雪深的精度和可靠性。 06 不同的國家,珠峰的高度為啥不一樣? 即便對珠峰高程的測量已經(jīng)越來越精確,目前珠峰的高程仍有諸多版本。除了大家的起算點、高程基準、布網(wǎng)設(shè)計等技術(shù)不一致的原因外,珠穆朗瑪峰處于板塊活躍區(qū)域,頻繁發(fā)生構(gòu)造運動,每年都會發(fā)生一定的偏移,這個因素也不能被忽略,因此只有近期的測量成果才最接近現(xiàn)實情況。 攀登珠穆朗瑪峰 當然,除此之外,政治因素才最為致命。一個國家的態(tài)度,足以干擾到大家的視野。比如西方一些政客對于中國西藏持一種非常針對的態(tài)度,不時慫恿周邊國家興風作浪,指使個別媒體歪曲事實,甚至在珠峰高度成果上都要插上一腳,以至于作為中國組織精確測定和受權(quán)公布珠穆朗瑪峰海拔高程的法定部門——國家測繪地理信息局(原國家測繪局)甚至需要發(fā)布聲明,稱中國從未在任何時候、以任何形式放棄2005年精確測定的8844.43米珠穆朗瑪峰頂巖石面海拔高程。這一數(shù)據(jù),經(jīng)國務(wù)院授權(quán)、按照《中華人民共和國測繪法》規(guī)定的程序公布,作為全國統(tǒng)一采用的珠穆朗瑪峰巖石面海拔高程標準數(shù)據(jù)一直采用至今。 07 總結(jié) 目前被世界認可的幾組數(shù)據(jù)中,中國2005測繪成果精度無疑是最高的,這得益于我們在珠峰地區(qū)構(gòu)建的高精度控制網(wǎng)。隨著中國GNSS系統(tǒng)的架設(shè)完成,再一次進行對珠峰的測量之時,更為年輕和先進的北斗定位將會給我們的珠峰測量隊員提供更大的幫助。沒有故意增大誤差的干擾碼,屆時珠峰測定定將更加精確。不得不說,“自己能干的活,絕不麻煩別人”實在是一個好習慣,自主,才能說話硬氣!追問珠峰的高度的過程,是人類認識地球、了解自然、檢驗科技水平和探索科技的發(fā)展史,更是人類挑戰(zhàn)自身、突破技術(shù)極限的過程。 |
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