01 概述 前段時(shí)間在影院上映的《攀登者》講述了1960年,中國(guó)登山隊(duì)首次沖刺珠峰,臨時(shí)擔(dān)任隊(duì)長(zhǎng)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(jī)之間,選擇了前者,這讓中國(guó)登山隊(duì)雖然成功從北坡登頂,完成了世界登山界認(rèn)為不可能實(shí)現(xiàn)的任務(wù),但因?yàn)槿鄙侪h(huán)繞山頂拍攝的360度影像資料,這一壯舉并不為國(guó)際所認(rèn)可。1975年,為了得到國(guó)際社會(huì)的承認(rèn),中國(guó)登山隊(duì)再度集結(jié),年輕隊(duì)員再次挑戰(zhàn)世界之巔。迎接他們的將是更加嚴(yán)酷的現(xiàn)實(shí),也是生與死的挑戰(zhàn)。中國(guó)的珠峰必須要有我們中國(guó)人自己測(cè)量的高度,那么為什么在不同的國(guó)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(cè)量珠峰的高度呢? 珠穆朗瑪峰三維地形圖 對(duì)于珠峰的測(cè)量,使用的方法是采用“圍觀”的方法。更科學(xué)的說(shuō)是三角測(cè)量法,即從兩處同時(shí)觀測(cè)被測(cè)點(diǎn),只需要測(cè)得觀測(cè)點(diǎn)之間的距離和兩處觀測(cè)點(diǎn)觀測(cè)被測(cè)點(diǎn)的角度,即可得到被測(cè)點(diǎn)的位置;如果需要知道被測(cè)點(diǎn)三維空間位置,只需要增加一處觀測(cè)點(diǎn)即可。增加觀測(cè)點(diǎn),并對(duì)觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行平差,就可以達(dá)到提高觀測(cè)精度的結(jié)果。這種觀測(cè)一邊兩角的方法稱為邊角測(cè)量法,相應(yīng)的還有觀測(cè)三邊和觀測(cè)三角的,這幾種觀測(cè)方法共同構(gòu)成了現(xiàn)代測(cè)繪學(xué)中兩大觀測(cè)法之一的三角測(cè)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(cè)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(cè)繪中常用的地球各面示意圖 三角測(cè)量的方法的起源歷史非常悠久,很難有準(zhǔn)確的考證,其雛形形成呈多源的方式,并非源自一個(gè)地區(qū),時(shí)間則可以追溯至公元前,但現(xiàn)代系統(tǒng)化的三角測(cè)量網(wǎng)絡(luò)是經(jīng)諸多歐洲數(shù)學(xué)家的先后努力才形成的。 03 先行一步——中國(guó)對(duì)珠峰高度的測(cè)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(duì)廣大西藏地區(qū)進(jìn)行勘測(cè),深入到珠穆朗瑪峰山下,采用經(jīng)緯測(cè)圖法(經(jīng)緯儀三角測(cè)量)和梯形投影法,對(duì)珠穆朗瑪峰的位置和高度進(jìn)行了初步測(cè)量,并用漢文、滿文明確地在《皇輿全覽圖》上首次標(biāo)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(xiàn)記載。 康熙皇輿全覽圖(部分) 04 迎頭趕上——國(guó)外對(duì)珠峰高度的測(cè)量 隨著經(jīng)驗(yàn)的積累和登山裝備器材的改進(jìn),到了19世紀(jì)末和20世紀(jì)初,喜愛(ài)登山運(yùn)動(dòng)的人類(lèi)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(shí)尚在英國(guó)控制下的印度同樣對(duì)這座山峰有著自己的小心思。1847年,在距珠峰322km處,印度對(duì)珠峰進(jìn)行了一次觀測(cè),通過(guò)測(cè)定距離和一個(gè)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(shí)間里,印度對(duì)珠峰這處人類(lèi)未曾征服的處女地進(jìn)行了瘋狂的試探,并將測(cè)站向珠峰推進(jìn)至接近一百公里的地方。 珠穆朗瑪峰風(fēng)景 印度在以一種和平的方式獲得獨(dú)立后,作為一個(gè)人口與面積的大國(guó),亟需在世界舞臺(tái)上刷存在感,便把目光鎖定到英國(guó)人注視很久的世界最高峰上。1952年,印度測(cè)量局在征得尼泊爾同意后,把控制網(wǎng)推進(jìn)到尼泊爾境內(nèi),在尼泊爾境內(nèi)布設(shè)了一個(gè)長(zhǎng)達(dá)480km的地形三角鎖;在距珠峰46—75km處,設(shè)置了8個(gè)經(jīng)等高儀,測(cè)定了經(jīng)緯度,求得垂線偏差的點(diǎn)的測(cè)站,最終測(cè)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(gè)精度很高的結(jié)果,一個(gè)考慮到基準(zhǔn)面的和物理修正的結(jié)果,也是一個(gè)日后將給我們帶來(lái)麻煩的結(jié)果。 06 珠峰高度目前精度最高的測(cè)量也是中國(guó)完成的8844.43 雖然,對(duì)于珠峰高程的測(cè)量并非由尼泊爾測(cè)定,但因?yàn)榭刂凭W(wǎng)推進(jìn)到了尼泊爾境內(nèi),這個(gè)結(jié)果最終由兩國(guó)共享。在中尼探討珠峰的歸屬問(wèn)題時(shí),尼方談及中國(guó)既沒(méi)有登上珠峰,也沒(méi)有對(duì)珠峰進(jìn)行測(cè)量,以此對(duì)珠峰歸屬提出異議。這種軟飯硬吃的思路使我們?cè)诮鉀Q中尼邊境問(wèn)題上產(chǎn)生了很大的困擾。所以,我們面對(duì)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(guó)再次對(duì)珠峰的進(jìn)行測(cè)量,除了進(jìn)一步加強(qiáng)和提升控制網(wǎng)外,更是第一次在登山隊(duì)員的協(xié)助下,把3.51m的紅色金屬測(cè)量覘標(biāo)豎立在珠峰峰頂上,同時(shí)量測(cè)了峰頂?shù)母惭┥疃?,堪稱測(cè)定珠峰高程歷史上的一項(xiàng)創(chuàng)舉和突破。 1975年測(cè)繪隊(duì)登頂時(shí)合影 此次測(cè)定的最終結(jié)果為8848.13m(峰頂標(biāo)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(guó)精確測(cè)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(cè)高水準(zhǔn)路線和GPS聯(lián)測(cè)網(wǎng) 2005年5月22日北京時(shí)間11時(shí)08分,中國(guó)登山測(cè)量隊(duì)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(shí)現(xiàn)了峰頂同觀測(cè)站實(shí)現(xiàn)聯(lián)測(cè),并使用雷達(dá)探測(cè)儀對(duì)冰雪層進(jìn)行測(cè)量。 2005年進(jìn)行珠峰復(fù)測(cè)過(guò)程 中國(guó)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?yàn)檫@是“不帶帽”(去除峰頂冰雪層厚度)的凈身高。對(duì)珠峰峰頂雪面到巖石面的厚度測(cè)量,過(guò)去一直采用人力探桿測(cè)深的方法。1975年珠峰測(cè)高時(shí),中國(guó)登山隊(duì)員在珠峰峰頂采用端頭為包鐵的木質(zhì)探桿插進(jìn)冰雪層,測(cè)得厚度為0.9m。1992年中意合作進(jìn)行珠峰測(cè)高,意大利登山隊(duì)員在峰頂用鋼質(zhì)探桿插進(jìn)冰雪層,測(cè)得厚度為2.55m。2005年珠峰測(cè)高時(shí),中國(guó)登山測(cè)量隊(duì)員采用雷達(dá)探測(cè)技術(shù)測(cè)定珠峰峰頂冰雪覆蓋層的厚度,提高了測(cè)峰頂雪深的精度和可靠性。 06 不同的國(guó)家,珠峰的高度為啥不一樣? 即便對(duì)珠峰高程的測(cè)量已經(jīng)越來(lái)越精確,目前珠峰的高程仍有諸多版本。除了大家的起算點(diǎn)、高程基準(zhǔn)、布網(wǎng)設(shè)計(jì)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(yùn)動(dòng),每年都會(huì)發(fā)生一定的偏移,這個(gè)因素也不能被忽略,因此只有近期的測(cè)量成果才最接近現(xiàn)實(shí)情況。 攀登珠穆朗瑪峰 當(dāng)然,除此之外,政治因素才最為致命。一個(gè)國(guó)家的態(tài)度,足以干擾到大家的視野。比如西方一些政客對(duì)于中國(guó)西藏持一種非常針對(duì)的態(tài)度,不時(shí)慫恿周邊國(guó)家興風(fēng)作浪,指使個(gè)別媒體歪曲事實(shí),甚至在珠峰高度成果上都要插上一腳,以至于作為中國(guó)組織精確測(cè)定和受權(quán)公布珠穆朗瑪峰海拔高程的法定部門(mén)——國(guó)家測(cè)繪地理信息局(原國(guó)家測(cè)繪局)甚至需要發(fā)布聲明,稱中國(guó)從未在任何時(shí)候、以任何形式放棄2005年精確測(cè)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(guó)務(wù)院授權(quán)、按照《中華人民共和國(guó)測(cè)繪法》規(guī)定的程序公布,作為全國(guó)統(tǒng)一采用的珠穆朗瑪峰巖石面海拔高程標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)一直采用至今。 07 總結(jié) 目前被世界認(rèn)可的幾組數(shù)據(jù)中,中國(guó)2005測(cè)繪成果精度無(wú)疑是最高的,這得益于我們?cè)谥榉宓貐^(qū)構(gòu)建的高精度控制網(wǎng)。隨著中國(guó)GNSS系統(tǒng)的架設(shè)完成,再一次進(jìn)行對(duì)珠峰的測(cè)量之時(shí),更為年輕和先進(jìn)的北斗定位將會(huì)給我們的珠峰測(cè)量隊(duì)員提供更大的幫助。沒(méi)有故意增大誤差的干擾碼,屆時(shí)珠峰測(cè)定定將更加精確。不得不說(shuō),“自己能干的活,絕不麻煩別人”實(shí)在是一個(gè)好習(xí)慣,自主,才能說(shuō)話硬氣!追問(wèn)珠峰的高度的過(guò)程,是人類(lèi)認(rèn)識(shí)地球、了解自然、檢驗(yàn)科技水平和探索科技的發(fā)展史,更是人類(lèi)挑戰(zhàn)自身、突破技術(shù)極限的過(guò)程。 |
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