地球之巔的科學工作

操秀英

2020年5月27日，2020珠峰高程測量登山隊成功登頂世界第一高峰珠穆朗瑪峰。他們在峰頂豎立覘標，安裝GNSS天線，開展各項峰頂測量工作。圖為2020珠峰高程測量登山隊在峰頂合影留念。

2020珠峰高程測量登山隊正在向珠峰峰頂挺進。

上圖為1960年，登山隊隊員在海拔7000米以上的雪坡上前進（資料照片）。

下圖為2020年5月21日拍攝的2020珠峰高程測量登山隊員所使用的現代登山設備。 ■ 拉巴攝

左圖為2008年5月27日，登山隊員通過架設在海拔8700米珠峰第二臺階的“中國梯”向上攀登。右圖為2019年7月10日，1975年登頂珠峰的登山家桑珠與收藏在珠峰登山博物館的中國梯合影。

上圖為1960年6月7日，人類歷史上首次從北坡登頂珠峰的中國登山隊隊員王富洲（右）、貢布（中）與屈銀華三人凱旋拉薩后捧花合影（資料照片）。下圖為2017年7月12日，在紀念西藏登山隊成功登頂世界14座海拔8000米以上高峰10周年儀式上，隊員次仁多吉（中）、邊巴扎西（左）和洛則獲頒紀念獎杯。

珠峰大本營（無人機照片）。?

45年前，1975年5月27日，我國登山隊員登頂珠穆朗瑪峰，并首次測得珠峰8848.13米的巖面高度，2020年5月27日，珠峰高程測量登山隊再次站上地球之巔。

當天11時，2020珠峰高程測量登山隊8名攻頂隊員次落、袁復棟、李富慶、普布頓珠、次仁多吉、次仁平措、次仁羅布、洛桑頓珠克服重重困難，成功從北坡登上珠穆朗瑪峰峰頂。登頂后經過兩個多小時的艱苦努力，2020珠峰高程測量任務成功完成。

1 ? ? ?成功來之不易

5月6日，測量登山隊第一次出征沖頂，但由于北坳冰壁有流雪風險而下撤;5月16日，測量登山隊第二次向頂峰發起突擊，但受氣旋風暴“安攀”的影響，7790米以上區域積雪過深，不得不再次下撤。5月24日，測量登山隊再次從6500米營地出發，第三次向頂峰發起突擊，克服了大風、降雪等障礙，一舉取得成功。

2 ? ? ?為何要排除萬難測珠峰？

此次珠峰高程測量工作技術咨詢專家之一、中國科學院院士、大地測量學家楊元喜委員告訴筆者，青藏高原受印度板塊與歐亞板塊碰撞，屬于全球變化劇烈地區之一，珠峰也處于整體隆起和漂移狀態。“回答珠峰隆起的具體量級一直是地球科學工作者關注的科學問題。近年來全球溫度升高，冰雪消融，整個環境變化都可能給青藏高原帶來影響，評估這種影響，也是測繪工作者的主要任務之一。”

“2020珠峰高程測量綜合應用了多種技術手段，包括GNSS衛星測量、冰雪探測雷達測量、重力測量、衛星遙感、似大地水準面精化等多種傳統和現代測量技術，最終公布的海拔高程，是對多種數據進行綜合處理的結果。”參與此次珠峰測量的自然資源部第一大地測量隊副總工程師劉站科告訴筆者。

據了解，2005年珠峰高程測量時，GNSS衛星測量主要依賴GPS系統，而今年的珠峰高程測量行動將同時參考美國GPS、歐洲伽利略、俄羅斯格洛納斯和中國北斗這4大全球導航衛星系統，并以北斗的數據為主。

此次，測量登山隊員在峰頂樹立起測量覘標，使用GNSS接收機通過北斗衛星進行高精度定位測量，使用雪深雷達探測儀探測了峰頂雪深，并使用重力儀進行了重力測量。

當覘標豎立在峰頂后，在珠峰周邊海拔5200米至海拔6000米的6個交會點，測量隊員開始同步開展峰頂交會測量和GNSS聯測，獲取珠峰高程測量數據。

此外，此次測量運用航空重力測量技術，提升了測量精度。這也是人類首次在珠峰峰頂開展重力測量。

由于中國大地測量工作者的努力，整個青藏高原的重力異常和高程異常精度已經與20年前不可同日而語。“這次又首次在北坡開展航空重力測量，填補了珠峰地區航空重力測量的空白。這次航空重力測量的面積達到了1.25萬平方公里，顯著提升珠峰地區大地水準面的精度，為高精度的珠峰高程測量提供了歷史最好的海拔高程起算基準。”楊元喜說。

除了重力測量外，航空遙感數據能夠獲得大范圍、高精度的珠峰及周邊區域三維地形測量結果，如同拍攝一張上億像素的珠峰全景高清大圖。

據楊元喜介紹，中國移動在珠峰6500米前進營地建設開通的5G基站，為此次珠峰高程測量提供了有力的數據傳輸保障。通過5G實時數據傳輸，測量隊員測得的北斗衛星定位數據和GPS觀測數據可實時傳輸到西安計算中心和北京檢核計算中心，利用我國建立的國際GNSS監測服務系統（iGMAS）提供的北斗精密軌道和衛星鐘差，可以進行珠峰測量點的精密單點定位（PPP）計算，快速以厘米級精度，實時檢查珠峰高程測量的數據，及時發現問題，減少測量失誤造成的重測或返工，可顯著提高這次珠峰測量的可靠性。

值得一提的是，此次任務中應用的國產北斗衛星定位接收機、峰頂重力測量儀、雪深雷達、航空重力儀等核心裝備，都由我國自主研發。

據悉，峰頂測量完成后，對觀測數據進行聯合處理，才能獲得珠峰高程最終數據。楊元喜強調，除了關鍵的峰頂測量數據，此次珠峰高程測量同時還在珠峰地區觀測了大量的用于海拔高程“基準傳遞”的測量數據，這些數據包括多期GNSS控制網測量、水準測量和重力測量數據，這些數據可為地球科學工作者研究青藏地區板塊運動、環境變化等提供重要的基礎數據。

此外，精確的峰頂雪深、氣象、風速等數據，將為冰川監測、生態環境保護等方面的研究提供第一手資料。