巔峰時(shí)刻，全民沸騰。5月27日11時(shí)整，2020珠峰高程測(cè)量登山隊(duì)8名隊(duì)登頂成功。
他們?yōu)榫_測(cè)量世界的新高度而來(lái)
他們?yōu)榫_測(cè)量世界的新高度而來(lái)
珠峰高程測(cè)量原來(lái)是這樣進(jìn)行的，測(cè)量?jī)x器長(zhǎng)這樣
珠峰高程測(cè)量原來(lái)是這樣進(jìn)行的，測(cè)量?jī)x器長(zhǎng)這樣
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珠峰高程測(cè)量原來(lái)是這樣進(jìn)行的，測(cè)量?jī)x器長(zhǎng)這樣
五大“黑科技”為珠峰精準(zhǔn)測(cè)高
據(jù)介紹，本次測(cè)量工作總體有五方面的技術(shù)突破，具體包括：一是依托北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，開(kāi)展測(cè)量工作；二是完全利用國(guó)產(chǎn)測(cè)繪儀器裝備完成本次測(cè)量任務(wù)；三是應(yīng)用航空重力技術(shù)，提升測(cè)量精度；四是利用實(shí)景三維技術(shù)，直觀展示珠峰自然資源狀況；五是測(cè)繪隊(duì)員登頂觀測(cè)，獲取可靠測(cè)量數(shù)據(jù)。具體這五方面的技術(shù)突破是如何實(shí)現(xiàn)的，讓我們來(lái)細(xì)細(xì)分析一下。
一、依托北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)
其中，全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）衛(wèi)星測(cè)量是重要一環(huán)。在峰頂，GNSS接收機(jī)能通過(guò)衛(wèi)星獲取平面位置、峰頂雪面大地高等信息，而大地高與海拔之間有一定換算關(guān)系。
值得一提的是，2005年測(cè)量珠峰“身高”時(shí)，GNSS衛(wèi)星測(cè)量主要依賴GPS系統(tǒng)。今年將同時(shí)參考美國(guó)GPS、歐洲伽利略、俄羅斯格洛納斯和中國(guó)北斗這四大全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)，并且會(huì)以北斗的數(shù)據(jù)為主。
這是北斗系統(tǒng)在珠峰高程測(cè)量項(xiàng)目中首次應(yīng)用。登頂測(cè)量時(shí)，頂峰的GNSS接收機(jī)將依托北斗系統(tǒng)和珠峰地區(qū)以及外圍的GNSS監(jiān)測(cè)網(wǎng)聯(lián)機(jī)同步觀測(cè)，同時(shí)還可監(jiān)測(cè)相關(guān)地區(qū)的地殼運(yùn)動(dòng)。
北斗系統(tǒng)是中國(guó)人自己發(fā)明的導(dǎo)航系統(tǒng)，北斗系統(tǒng)的區(qū)域增強(qiáng)功能，可以使亞太特別是中國(guó)區(qū)域可接收信號(hào)更精準(zhǔn)，可用性更高，盲區(qū)更少，同時(shí)也保證了數(shù)據(jù)不會(huì)外泄，可靠性更高，而將北斗導(dǎo)航運(yùn)用于珠峰測(cè)量也表示中國(guó)的導(dǎo)航系統(tǒng)已經(jīng)趨向成熟。
二、完全利用國(guó)產(chǎn)測(cè)繪儀器裝備完成本次測(cè)量任務(wù)
據(jù)悉，此次測(cè)量任務(wù)中，大量裝備國(guó)產(chǎn)化，無(wú)論是可靠性、精度等都比2005年有質(zhì)的提高。由于珠峰高程測(cè)量在極端環(huán)境下進(jìn)行，很多裝備都需特別改裝研制，尤其是在峰頂使用的裝備，必須能在低溫、低壓、低氧環(huán)境下使用。為此，多家國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠商與國(guó)測(cè)一大隊(duì)共同研制了多類特殊測(cè)量設(shè)備。
2005年，我國(guó)首先測(cè)得了珠峰頂峰的巖面高程和雪深數(shù)據(jù)，當(dāng)時(shí)使用的雪深雷達(dá)為意大利設(shè)備，而此次使用的雪深雷達(dá)要同時(shí)獲取位置信息和雪深數(shù)據(jù)，兼具衛(wèi)星大地測(cè)量和雷達(dá)系統(tǒng)的功能。同時(shí)，設(shè)備必須輕便、易攜。多家國(guó)外企業(yè)無(wú)法研發(fā)，最終，一國(guó)內(nèi)廠家研發(fā)生產(chǎn)成功。
同時(shí)，配合北斗系統(tǒng)使用的GNSS接收機(jī)也是國(guó)產(chǎn)，并且是國(guó)產(chǎn)設(shè)備中精度最高的設(shè)備。能在世界最高峰的高程測(cè)量中應(yīng)用北斗系統(tǒng)，是我們中國(guó)測(cè)繪人的驕傲。
此外，這次登山隊(duì)員帶的儀器大部分都是國(guó)產(chǎn)設(shè)備，比如天頂儀、重力儀、峰頂覘標(biāo)、用于三角交會(huì)測(cè)量的超長(zhǎng)距離測(cè)距儀等均為國(guó)產(chǎn)儀器。我國(guó)最新的測(cè)繪基準(zhǔn)體系建設(shè)成果也應(yīng)用于此次測(cè)量。可靠性、精度等都比2005年有質(zhì)的提高。
我國(guó)專家稱：本次登山隊(duì)將使用各種最先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù)，產(chǎn)生“有史以來(lái)最精確的測(cè)量結(jié)果”。 
國(guó)測(cè)一大隊(duì)隊(duì)員康勝軍在珠峰登山大本營(yíng)測(cè)試地面測(cè)量中使用的重力儀（5月3日攝）。 新華社記者 孫非 攝
三、應(yīng)用航空重力技術(shù)，提升測(cè)量精度
據(jù)了解，此次測(cè)量將運(yùn)用航空重力測(cè)量技術(shù)，提升測(cè)量精度。
重力測(cè)量即地球表面的重力加速度值，也是精確獲取高程測(cè)量成果的要素之一，可以對(duì)高程測(cè)量結(jié)果進(jìn)行有效改正。重力測(cè)量一般由測(cè)繪隊(duì)員操作設(shè)備在地面進(jìn)行。而今年增加的航空重力測(cè)量技術(shù)，即把一系列復(fù)雜的測(cè)量系統(tǒng)裝在飛機(jī)上，使飛機(jī)能在空中進(jìn)行連續(xù)測(cè)量，相當(dāng)于把重力測(cè)量?jī)x帶上了天。
一般的重力測(cè)量采用的是地面重力測(cè)量的方法，測(cè)繪人員攜帶重力儀進(jìn)行實(shí)地測(cè)量，將儀器放置在某個(gè)測(cè)量點(diǎn)位上，測(cè)量一段時(shí)間就能得到這個(gè)點(diǎn)位的重力數(shù)據(jù)。但珠峰地區(qū)平均海拔在5000米以上，地形地貌極其復(fù)雜，絕大部分地方人員無(wú)法到達(dá)，存在大量的重力數(shù)據(jù)空白區(qū)，這就嚴(yán)重制約了海拔高程起算面的精準(zhǔn)度。
為了填補(bǔ)珠峰地區(qū)地面重力資料的空白，此次測(cè)量應(yīng)用了航空重力測(cè)量技術(shù)。把先進(jìn)的航空重力儀安裝在飛機(jī)上，這相當(dāng)于在飛機(jī)安裝的一個(gè)感應(yīng)地球重力的傳感器，它能反映地面重力的變化。飛機(jī)按照事先設(shè)計(jì)好的測(cè)線在1萬(wàn)米左右的高度來(lái)回飛行，多條飛行測(cè)線形成一個(gè)密集的空中重力數(shù)據(jù)面。結(jié)合機(jī)載衛(wèi)星動(dòng)態(tài)定位、慣性導(dǎo)航和重力儀數(shù)據(jù)把空中重力值測(cè)出來(lái)。
這樣，航空重力測(cè)量的結(jié)果結(jié)合地面重力測(cè)量的結(jié)果，再結(jié)合衛(wèi)星資料獲取的數(shù)據(jù)，通過(guò)物理大地測(cè)量的理論方法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，把珠峰高程起算面精準(zhǔn)地確定出來(lái)后，就可以精確測(cè)定珠峰高程。根據(jù)估算，加入航空重力測(cè)量的數(shù)據(jù)后，起算面精準(zhǔn)度可以提高大約30%，珠峰峰頂高度的精準(zhǔn)度自然也會(huì)相應(yīng)提升。
四、利用實(shí)景三維技術(shù)，直觀展示珠峰自然資源狀況
此外，此次珠峰高程測(cè)量還首次應(yīng)用了實(shí)景三維技術(shù)。這主要是為了在登山過(guò)程中給測(cè)量登山隊(duì)提供指導(dǎo)，另外，也讓公眾能夠更直觀地看到珠峰地區(qū)的實(shí)景，更好地理解珠峰測(cè)量的過(guò)程和意義。其實(shí)從60年代起，中國(guó)科學(xué)工作者對(duì)珠峰地區(qū)進(jìn)行了全面考察，珠峰在古生物、自然地理、高4102山氣候以及現(xiàn)代冰川、地貌等多1653方面，都獲得了豐富的價(jià)值。
五、測(cè)繪隊(duì)員登頂觀測(cè)，獲取可靠測(cè)量數(shù)據(jù)
攀登珠峰是具有風(fēng)險(xiǎn)的任務(wù)，高程測(cè)量為什么不能通過(guò)測(cè)繪技術(shù)和高科技設(shè)備，必須要靠人來(lái)完成？相關(guān)測(cè)繪專家表示，目前的技術(shù)手段尚無(wú)法確保測(cè)量型無(wú)人機(jī)或機(jī)器人在峰頂作業(yè)。
早期的珠峰測(cè)繪多在無(wú)人登頂?shù)那闆r下進(jìn)行，傳統(tǒng)的交會(huì)測(cè)量和三角高程測(cè)量有可能出現(xiàn)偏差。珠峰峰頂并不是一個(gè)點(diǎn)，而是一個(gè)20多平方米的平面。從山腳下的各觀測(cè)點(diǎn)瞄準(zhǔn)峰頂測(cè)量，目標(biāo)點(diǎn)難以一致。因此，必須由人將覘標(biāo)帶上峰頂。有了覘標(biāo)，在山腳下布設(shè)的觀測(cè)點(diǎn)就能更精確地照準(zhǔn)峰頂?shù)臏y(cè)量目標(biāo)，從而測(cè)得精確的角度和距離。
衛(wèi)星遙感影像，目前主要用于地表的監(jiān)測(cè)，它可以獲得地表的一些信息。但就目前來(lái)說(shuō)它的精度還是不夠，大概能得到的高程方面的精度是兩米，另外就是它測(cè)的也是雪面的高度，因?yàn)闆](méi)有人工到峰頂上去，它就沒(méi)有雪深的測(cè)量，用衛(wèi)星遙感影像來(lái)珠峰測(cè)量精度是不夠的。
另外，在珠峰頂上作業(yè)對(duì)直升機(jī)的要求是非常高的，要把測(cè)量隊(duì)員放下來(lái)，把測(cè)量設(shè)備、測(cè)量?jī)x器從飛機(jī)上卸下來(lái)。珠峰頂上的地方非常小，飛機(jī)是不能降落的，而且在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，飛機(jī)的螺旋所引起的風(fēng)有可能會(huì)引起冰雪的崩塌。
因此讓測(cè)繪隊(duì)員親自登頂，可以獲得可靠的測(cè)量數(shù)據(jù)。
12大相關(guān)高科技科普
看了以上的黑科技，大家不禁想給我們國(guó)家一個(gè)大大的贊，雖然以前已對(duì)珠峰測(cè)量過(guò)很多次了，但為了結(jié)束國(guó)際上珠峰高程不統(tǒng)一的混亂局面，也為了堅(jiān)守我國(guó)國(guó)人精益求精的精神，我們?cè)俅斡酶呖萍颊鞣酥榉?，征服了世界?
不過(guò)，看著這么多五花八門(mén)的高科技，會(huì)不會(huì)有些人表示一臉問(wèn)號(hào)，好像聽(tīng)過(guò)，但從來(lái)沒(méi)有見(jiàn)過(guò)，因此小編就搜集了一些相關(guān)資料來(lái)解解惑，一起來(lái)看看吧！
1.全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）
GNSS的全稱是全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（Global Navigation Satellite System），它是泛指所有的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，包括全球的、區(qū)域的和增強(qiáng)的，如美國(guó)的GPS、俄羅斯的Glonass、歐洲的Galileo、中國(guó)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，以及相關(guān)的增強(qiáng)系統(tǒng)，如美國(guó)的WAAS（廣域增強(qiáng)系統(tǒng)）、歐洲的EGNOS（歐洲靜地導(dǎo)航重疊系統(tǒng)）和日本的MSAS（多功能運(yùn)輸衛(wèi)星增強(qiáng)系統(tǒng)）等，還涵蓋在建和以后要建設(shè)的其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。國(guó)際GNSS系統(tǒng)是個(gè)多系統(tǒng)、多層面、多模式的復(fù)雜組合系統(tǒng)。
2.GNSS接收機(jī)
就是能夠接收GNSS系統(tǒng)信號(hào)的接收機(jī)。
GNSS接收機(jī)可以根據(jù)用途、工作原理、接收頻率等進(jìn)行不同的分類。
3.GPS系統(tǒng)
全球定位系統(tǒng)（英語(yǔ)：Global Positioning System，通常簡(jiǎn)稱GPS），又稱全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，是一個(gè)中距離圓型軌道衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。它可以為地球表面絕大部分地區(qū)（98%）提供準(zhǔn)確的定位、測(cè)速和高精度的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)由美國(guó)國(guó)防部研制和維護(hù)，可滿足位于全球任何地方或近地空間的軍事用戶連續(xù)精確的確定三維位置、三維運(yùn)動(dòng)和時(shí)間的需要。
4.北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)
中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（英文名稱：BeiDou Navigation Satellite System，簡(jiǎn)稱BDS）是中國(guó)自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，也是繼GPS、GLONASS之后的第三個(gè)成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BDS）和美國(guó)GPS、俄羅斯GLONASS、歐盟GALILEO，是聯(lián)合國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航委員會(huì)已認(rèn)定的供應(yīng)商。
5.雪深雷達(dá)
即用雷達(dá)技術(shù)探測(cè)積雪表面到達(dá)地面的垂直深度的一種技術(shù)，主要使用雪深雷達(dá)探測(cè)儀。
6.天頂儀
天頂儀（Zenith telescope），精密測(cè)定緯度和緯度變化的儀器。這種儀器用于太爾各特法觀測(cè)星對(duì)中天天頂距之差來(lái)測(cè)定天文緯度。一般安裝在固定臺(tái)站。它是國(guó)際緯度站的主要觀測(cè)儀器。
7.重力儀
重力儀，及重力加速度儀，是確定重力加速度的測(cè)量?jī)x器。分為絕對(duì)重力儀和相對(duì)重力儀，前者測(cè)定地球表面上一點(diǎn)的絕對(duì)重力值，其精度目前可達(dá)到十幾微伽(μCal)；后者用于測(cè)定地球表面上兩點(diǎn)間重力值的差值，其精度目前也能達(dá)到10～20μGal，重力儀通常指相對(duì)重力儀。
8.測(cè)距儀
測(cè)距儀，是指一種測(cè)定飛機(jī)和地面應(yīng)答臺(tái)之間斜距的無(wú)線電導(dǎo)航設(shè)備。它由機(jī)載詢問(wèn)機(jī)和地面應(yīng)答臺(tái)組成。利用測(cè)定電波從飛機(jī)到電臺(tái)之間往返所需時(shí)間來(lái)決定兩者之間距離的方法。航空上采用1000MHz附近的脈沖波詢問(wèn)和回答，其作用距離約500km，供航路上使用。此外，為了進(jìn)近著陸時(shí)和微波著陸系統(tǒng)配合，又發(fā)展了精密測(cè)距儀，利用上升速率更快的脈沖前沿的波形，提高精度，其作用距離約40km。兩種測(cè)距儀的工作頻率相同，可以兼容工作。
9.航空重力測(cè)量
把航空重力測(cè)量系統(tǒng)裝在飛機(jī)上進(jìn)行連續(xù)測(cè)量的—種重力測(cè)量方法。它不受地面交通條件的限制，工作效率較高。航空重力測(cè)量的原理、方法和儀器與海洋重力測(cè)量基本相同，但飛機(jī)上儀器所受的干擾加速度比船上要大幾倍到幾十倍，而且周期很長(zhǎng)?？罩械膶?dǎo)航定位、航高、航速等測(cè)量要求也高，厄缶改正誤差很大；靜力重力儀要附加更強(qiáng)的阻尼易造成重力異常的畸變；且成本較高。
10.慣性導(dǎo)航
慣性導(dǎo)航（inertial navigation） 通過(guò)測(cè)量飛行器的加速度，并自動(dòng)進(jìn)行積分運(yùn)算，獲得飛行器瞬時(shí)速度和瞬時(shí)位置數(shù)據(jù)的技術(shù)。組成慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)備都安裝在運(yùn)載體內(nèi)，工作時(shí)不依賴外界信息，也不向外界輻射能量，不易受到干擾，是一種自主式導(dǎo)航系統(tǒng)。
11.實(shí)景三維技術(shù)
運(yùn)用數(shù)碼相機(jī)對(duì)現(xiàn)有場(chǎng)景進(jìn)行多角度環(huán)視拍攝然后進(jìn)行后期縫合并加載播放程序來(lái)完成的一種三維虛擬展示技術(shù)。
12.交會(huì)測(cè)量
交會(huì)測(cè)量（intersection survey）是根據(jù)多個(gè)已知點(diǎn)的平面坐標(biāo)（或高程），通過(guò)測(cè)定已知點(diǎn)到某待定點(diǎn)的方向或（和）距離（或測(cè)定其豎直角），以推求此待定點(diǎn)平面坐標(biāo)（或高程）的測(cè)量技術(shù)和方法。以確定待定點(diǎn)平面坐標(biāo)為目的者，稱平面交會(huì)測(cè)量；以確定待定點(diǎn)高程者，稱高程交會(huì)測(cè)量；以確定待定點(diǎn)三維坐標(biāo)的，稱空間交會(huì)測(cè)量；若僅在已知點(diǎn)設(shè)站進(jìn)行觀測(cè)稱前方交會(huì)，僅在待定點(diǎn)設(shè)站進(jìn)行觀測(cè)稱后方交會(huì)，既在待定點(diǎn)設(shè)站又在個(gè)別已知點(diǎn)設(shè)站進(jìn)行觀測(cè)稱側(cè)方交會(huì)。
13.三角高程測(cè)
三角高程測(cè)量是指通過(guò)觀測(cè)兩個(gè)控制點(diǎn)的水平距離和天頂距（或高度角）求定兩點(diǎn)間高差的方法。它觀測(cè)方法簡(jiǎn)單，受地形條件限制小，是測(cè)定大地控制點(diǎn)高程的基本方法。
