8848.86米！珠峰又“长个子”了

从空中拍摄的珠峰

◆5月27日，2020珠峰高程测量登山队队员在珠峰峰顶开展测量工作 本版图片 新华社 发

本报记者 郜阳

电影《攀登者》中说，我们要测量准确的高度，中国的高度。60年前，中国人首次从北坡登顶“地球之巅”；45年前，中国人首次将觇标带上峰顶，测出珠峰的冰面高为8848.13米；15年前，我们再次登顶，识得珠峰“净高”——岩面高为8844.43米；今年5月27日，我们又一次登上世界海拔最高的珠穆朗玛峰峰顶，就在昨天，中尼双方共同宣布珠穆朗玛峰的“新身高”：8848.86米。

为人量身高，一把尺子足矣。为珠峰量“身高”，需要先进测绘技术、通信技术等“队友”的撑腰。高科技辅助下，为珠峰量“身高”变得更加精确。

北斗卫星领衔

同步参考美国GPS、俄罗斯格洛纳斯、欧洲伽利略和中国北斗四大全球导航卫星系统，北斗数据“挑大梁”

国产仪器加持

雪深探测雷达、天顶仪、重力仪、峰顶觇标、用于三角交会测量的超长距离测距仪等均为国产仪器

测量精度跃升

通过航空重力测量数据，可以将珠峰地区大地水准面（即海拔高程系统的起算面）精度从米级提高到厘米级

气象预报精准

气象团队采用中央气象台三维空间插值降尺度技术，研发各高度层温度和风场降尺度预报

5G信号覆盖

今年5月，在珠峰海拔6500米前进营地，中国移动全球海拔最高的5G基站投入使用，5G信号覆盖珠峰北坡登山线路及峰顶

测绘队员给力

测绘队员登顶观测，获取可靠测量数据

珠峰测高北斗“首秀”

全球导航卫星系统（GNSS）卫星测量是2020珠峰“身高”测量的重要一环。要知道，在峰顶，GNSS接收机能通过卫星获取平面位置、峰顶雪面大地高程等信息，而大地高与海拔之间存在一定换算关系。

2005年为珠峰量“身高”时，GNSS测量还主要依赖GPS系统。15年过去了，中国北斗已然闪耀星空。今年的珠峰高程测量中，实现了同步参考美国GPS、俄罗斯格洛纳斯、欧洲伽利略和中国北斗四大全球导航卫星系统，并且北斗数据“挑大梁”！

北斗是被联合国全球卫星导航系统国际委员会认可的GNSS四大核心供应商之一，此次“加盟”珠峰高程测量项目是“首秀”。不过，谁说“首秀”就不能担大任？登顶测量时，觇标上的GNSS系统接收机依托多星座，尤其是北斗系统和珠峰区域及外围的GNSS监测网联机同步观测，获取平面位置、峰顶雪面大地高程等信息，最终通过卫星定位坐标的大地高程，换算成海拔高程。

在今年珠峰高程测量工作中，测量队投入了多套GNSS系统，分布于珠峰峰顶、交会点、大本营等区域。而这次配合北斗系统使用的GNSS接收机大多为国产设备，具有轻便、稳定性强、适合恶劣环境等“特长”。

值得自豪的是，5月27日登山队员在峰顶竖起的测量觇标，连接的恰是上海华测导航的北斗高精度定位设备。去年10月，在接到自然资源部“为2020珠峰高程测量提供北斗高精度定位设备”任务后，上海华测导航便在“看家产品”——一款全球使用超过5000台，斩获国家科技进步二等奖、上海市科技进步特等奖的北斗高精度定位设备的基础上，研制出“加强版”——重新定制了专用耐低温锂电池，保证设备能在低温条件下连续工作12小时；天线线缆选用耐低温材质，确保在低温条件下不会开裂、信号传输不会衰减；整机装有防水透气阀，保证内外压力一致，不会因气压快速变化导致按键异常；采用加固防护设计，确保跌落时能保护显示屏和接口连接器……在登顶珠峰后，这台设备顺利接收到北斗卫星等56颗全球导航卫星的信号。

2020珠峰高程测量由自然资源部第一大地测量队（国测一大队）具体实施，队员们感慨，能在世界最高峰的高程测量中应用北斗系统，是中国测绘人的骄傲！

国产设备担纲“主角”

这次为珠峰量“身高”，测绘人的靠谱“队友”大多是“中国造”，其可靠性和精度相较于15年前的测量有了质的提高。

雪深探测雷达，顾名思义，能测量峰顶一定范围内，雪面到岩石面的距离，也就是峰顶冰雪厚度。说说简单，但想想给人测身高时，要精准测出头发的厚度，就能类比这活儿有多不容易。2005年使用的雪深探测雷达为意大利设备。当时雪深探测雷达运到大本营之后，突然出现故障无法正常使用。工作人员不得不紧急联系厂商，请求新仪器火速“增援”。

这一回为珠峰量“身高”，对雪深探测雷达提出了更高的技术标准——同时获取位置信息和雪深数据，兼具卫星大地测量和雷达系统的功能，还要满足轻便易携的要求。在多家国外企业无法研发的情况下，一家国内厂商研发生产成功。设备集成度高，雷达主机、天线、供电单元等集成在一个屏蔽壳内，体积只比医用急救箱稍大一点；且操作简单，无需设置参数，开机检索成功后即可采集数据。

据了解，由于珠峰高程测量在极端环境下进行，很多装备都需特别改装研制，尤其是在峰顶使用的装备，必须能在低温、低压、低氧环境下使用。今年，天顶仪、重力仪、峰顶觇标、用于三角交会测量的超长距离测距仪等均为国产仪器。

在登山队冲顶过程中，天气因素至关重要。正是不稳定的天气状况，让冲顶“一波三折”。也要知道，珠峰地区海拔高、地形复杂，天气变化非常快，风更是变化莫测，且海拔5200米以上不具备布设气象监测站的自然条件。为此，气象团队采用中央气象台三维空间插值降尺度技术，研发了珠峰地区各高度层温度和风场降尺度预报。在气象团队的有力支持下，登山队不仅准确选定了5月27日的冲顶窗口期，且根据天气预报精准确定当天2时10分攻顶，整个过程每三小时更新一次的精准气象预报，为成功登顶提供了必要条件。

值得一提的是，今年5月，在珠峰海拔6500米前进营地，中国移动全球海拔最高的5G基站投入使用，5G信号对珠峰北坡登山线路及峰顶实现了覆盖。为了实现5G信号与复杂高山高寒场景的匹配，中国移动选择华为提供整体解决方案及主要设备。海拔6500米的5G基站，与峰顶存在2000多米落差，为了有效覆盖峰顶，基站全部选用了华为极简基站产品，可通过波束赋形技术提高在垂直维度的覆盖范围。

此外，此次珠峰测量运用了航空重力测量技术，以提升测量精度。重力测量即测量地球表面的重力加速度值，通过航空重力测量数据，可以将珠峰地区大地水准面（即海拔高程系统的起算面）精度从米级提高到厘米级，从而让珠峰的“身高”更精确。此次航空重力测量运用了两套自主研发的国产航空重力仪、两套进口重力仪、一套ADS100航空摄像机和一套激光雷达测量仪。

最新“身高”如何算出？

为什么要重新测量珠峰的“身高”？据2020珠峰高程测量技术协调组组长、中国测绘科学研究院研究员党亚民介绍，重测珠峰高程最主要有两个原因，第一是珠峰高度一定发生了变化；第二，测量技术也有了大飞跃，新技术可以明显提升珠峰测量精度。

此外，此次珠峰高程测量不只测出珠峰的最新高度，同时还在珠峰地区观测了大量的用于海拔高程“基准传递”的测量数据。这些数据成果还可用于青藏地区地球动力学板块运动、地震对珠峰的影响等领域研究。精确的峰顶雪深、气象、风速和冰川监测等数据，将为珠峰及其周边地区的自然资源监测和生态环境保护等提供第一手资料。

承担此次珠峰测量数据处理任务的是位于陕西西安的自然资源部大地测量数据处理中心。数据处理中心主任郭春喜介绍，从2019年起，中心就持续开展技术研究和攻关，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。相比于15年前的珠峰测量，此次数据处理的难点在于数据种类更多，数据量更大。

那怎么利用这些数据计算出珠峰的“身高”？

据悉，研究人员首先利用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。

第二步，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。

最后再做一道“数学题”：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。

中国科学院院士、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表示，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，显著提升了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堪称“史上最高”。

据专家介绍，目前的技术手段还无法确保无人机或机器人在峰顶作业。不过，这在以后可能会成为一种新趋势。

由于珠峰地处亚欧大陆板块与印度板块之间，板块运动不断对珠峰造成影响，“地球之巅”的高度也随之变化。在人类测绘的进程中，为珠峰“量身高”也将继续下去。高耸的珠峰因其攀登难度而饱含神秘，人类正用科学的方法不断破解神秘。其实，“登上”珠峰的科研高度，又何尝不是人类不懈的征服呢？