日前，2020珠穆朗瑪峰高程測量登山隊公佈沖頂隊員名單，何時登頂成輿論關注焦點。為人測身高，從腳量到頭頂即可；為世界最高峰測「身高」，如何確定「頭」和「腳」？如果說登頂測量找到了珠穆朗瑪峰的「頭」，那世界最高峰的「腳」又在哪里？記者近日採訪相關專家，解讀珠穆朗瑪峰「身高」測量原理。
海拔從哪兒算？
中國測繪科學研究院大地測量與地球動力學研究所所長、2020珠穆朗瑪峰高程測量技術協調組組長党亞民說，測繪術語中的「高程」可理解為通常所說的「海拔高程」，其特殊性體現在它的起算面上。
「我國法定的高程起算面是黃海平均海平面，是根據青島大港驗潮站1952年至1979年的驗潮資料計算確定的。」黨亞民說，通俗來講，珠穆朗瑪峰高程就是峰頂相對于黃海平均海平面的高差。因此可以說，我國為珠穆朗瑪峰測「身高」要從黃海測起。
黨亞民表示，受風、洋流、重力、氣溫等因素的影響，全球各地的海平面不是一個平面，每個國家的高程起算面並不相同。
從青島開始的「接力」
珠穆朗瑪峰的「腳」找到了，如何將其與峰頂聯繫起來？党亞民說，黃海的平均海平面可以通過一場「接力」傳遞到大陸各地，如同將其延伸到了大陸內部一般。就算離海再遠，也能測出該地相對黃海平均海平面的高程。
「這場‘接力’需要運用水準測量技術，即用水準儀等設備，測出一個已知點和一個未知點間的高差，再利用已知點高程加上高差，就可以得出未知點的高程。」黨亞民說。
據瞭解，黃海之濱的青島觀象山設有「中華人民共和國水準原點」，其高程是72．26米。全國所有地點的高程，都以該點為原點，用水準測量法一步步測出。
但此次測量從青島一路測到珠穆朗瑪峰並不現實。黨亞民說，我國已通過早期的國家重大測繪專項建立了覆蓋全國的高程基準。通俗來說，就是在全國佈設了許多高程基準點，相當於參照點。國家測繪專項把這些點的高程測出來後，以這些點為起算點，測量更遙遠的地方的高程就方便多了。
「珠穆朗瑪峰高程測量通常選西藏日喀則市的高程基準點作為起算點。」黨亞民說，這和以青島水準原點為起算點結果是一樣的。
衛星定位測量結果並非以黃海為起算面
珠穆朗瑪峰高程測量從日喀則起步，一步步向峰頂進行。而山體上環境惡劣，不再適用水準測量。因此，測繪人員會在海拔6000米左右確定若干交會點，再在這些點上通過三角高程交會測量，測出珠穆朗瑪峰海拔高度。
黨亞民說，以上是用傳統大地測量技術測高的過程。而2005年和此次珠穆朗瑪峰高程測量均綜合運用了多種傳統和現代技術，結果更精准、可靠。多種結果的比對、檢核是個長期過程，因此珠穆朗瑪峰「身高」的數值並不會在登頂測量後立刻公佈。
「衛星大地測量技術獲得的是峰頂的大地高，這不是以黃海平均海平面作為起算面的海拔高程，而是從規則的地球橢球體起算的高程。」黨亞民說，隨著衛星導航定位技術廣泛應用，許多國家在登山隊幫助下在峰頂用GNSS接收機進行測量，簡單計算後就宣稱獲得了最新的珠穆朗瑪峰高程。
「這種方式獲得的高程只能認定為科研成果，它忽視了將測量結果歸算到海拔起算面這個重要環節。」黨亞民說。
大地水準面確定：顯著提升高程測量精度
那麼，如何將GNSS測定的大地高向海拔高程轉換？黨亞民介紹，這就需要用到現代大地測量的另一項技術——大地水準面確定。他說，理解這種轉化仍可從起算面入手。大地高的起算面——地球橢球體，與海拔起算面的關係是什麼？
「黃海高程基準是我國法定的高程起算面，在這個面上重力作用處處相同。我們在珠穆朗瑪峰地區進行各種重力測量，就可以找到許多與這個面重力作用相同的點，這些點就是黃海高程基準在珠穆朗瑪峰的延伸。這是找到珠穆朗瑪峰真正的‘腳’的又一種方法。」黨亞民說，這些點組成的面叫大地水準面，在這個面上，海拔高程為0。
「科學家可以在珠穆朗瑪峰地區建立一個大地水準面數值模型，只要給出任意點座標，就能知道大地水準面與地球橢球體間的差值。GNSS測定的大地高減去這個差值，就是珠穆朗瑪峰的海拔高程。」黨亞民說。
黨亞民介紹，今年在珠穆朗瑪峰北坡開展了密集的高精度航空重力測量，填補了國際空白，是此次珠穆朗瑪峰高程測量的重大技術突破。此外，今年還將首次開展峰頂重力測量，並在珠穆朗瑪峰周邊地區加測了大量地面重力。這些密集的測量成果，可以顯著提升此次珠穆朗瑪峰高程測量起算面的精度。
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May 23, 2020 at 10:00AM
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