登頂“地球之巔”

圖/新華視點官方微博

2020 年的5 月27 日注定載入史冊。

在這一天的11 時整，中國2020 珠峰高程測量登山隊的8 名隊員登頂“地球之巔”珠穆朗瑪峰（下稱“珠峰”），為珠峰“測量身高”。世界最高峰的峰頂上，鮮艷的五星紅旗迎風招展。

珠峰是世界的高度，也是人類勇氣的高度。從1953 年人類第一次登頂珠峰之后，無數的勇者就前赴后繼想要征服珠峰。此次，中國2020 珠峰高程測量登山隊的8 名隊員成功登頂珠峰，他們是為精確測量世界的新高度而來，他們也在用勇氣和智慧標記嶄新的中國高度。

探索無止境，前行為人類。時隔15 年的珠峰測量，不僅僅是重新標注珠峰的“身高”，還要開展峰頂雪深和氣象等測量和研究，“中國高度”和“中國智慧”必將對全球生態等領域研究產生重要意義，也必將更深刻地影響人類的生活！

測量隊為珠峰量“身高”

4 月30 日，2020 珠峰高程測量正式啟動。這是繼2005 年公布8844.43 米的珠峰峰頂巖石面海拔高程后，我國時隔15 年再測世界最高峰。

為何重新測量珠峰高度

珠峰位于中國與尼泊爾邊界的東段，是世界上最高的山峰。在過去數十年間，珠峰的海拔高度被世界公認為8848 米。

新中國成立以來，我國測繪工作者已對珠峰進行過6 次大規模的測繪和科考工作，并先后于1975 年和2005 年兩次成功測定并公布珠峰高程。

1975 年，我國首次將測量覘標矗立于珠峰之巔，精確測得珠峰海拔高程為8848.13 米。2005 年珠峰高程復測，我國測量隊采用了傳統大地測量與衛星測量相結合的技術方法，并首次在珠峰峰頂測量中利用冰雪雷達探測儀測量冰雪厚度，經過嚴密計算，測得珠峰頂巖石面海拔高程8844.43 米。

這一數據成為我國行政管理、新聞傳播、對外交流等活動及公開出版的地圖和教材中使用的權威數據。

為何今年又對珠峰高程進行復測？

2020 珠峰高程測量技術協調組組長、中國測繪科學研究院研究員黨亞民表示，重測珠峰高程主要有兩個原因：珠峰高度一定發生了變化；珠峰測量技術也有了大的飛躍，新技術可以明顯提升珠峰測量精度。

黨亞民解釋，長期來看，珠峰以每年4.4 毫米的速度緩慢升高，這就意味著10 年會升高4 厘米左右，30年升高13 厘米多。如果珠峰高程的測量精度在10 厘米左右，那么二三十年后，就需要重新測量珠峰高程了。短期來看，一次地震也可能影響珠峰的高程。

大地測量學家陳俊勇形象地給出測量珠峰的理由——就像父母會定期給自己不斷成長的子女量身高一樣。“人類要不斷深入地認識自然，中國人要不斷深入地認識自己的國土。”黨亞民說。

“身高”如何測

珠峰高程測量可以分為“三部曲”，即高精度的海拔高程起算面的確定、峰頂“會戰”測量和珠峰最終海拔高確定。

第一步是高精度的海拔高程起算面的確定。首先，將黃海高程基準（中國海拔高程的起算面），從青島用水準測量方法一步一步傳到珠峰地區；接著，進行珠峰地區大量的前期和后續的測量工作，如在珠峰地區的GNSS（全球導航衛星系統）測量、水準測量、重力測量等，精確地將這個海拔高程起算面延伸到珠峰下面。也就是說，先要知道珠峰的0 米起點究竟在哪。

第二步是峰頂“會戰”測量。主要包括3 項工作：通過高精度GNSS 定位方法，測量出珠峰雪頂的位置；在海拔6000 米左右，利用三角高程和交會方法，測量峰頂覘標，確定珠峰高度；通過冰雪雷達探測儀，測量峰頂一定范圍內雪面到巖石面的距離。

最后一步是珠峰海拔高確定。通過嚴密計算，將峰頂的GNSS 測量成果、三角高程和交會測量成果歸算到海拔高，包括雪面高和巖面高。

測量隊隊員在珠峰大本營附近測試設備（4 月27 日攝）(圖/新華社)

測量隊隊員正在進行水準測量（5月4日攝）（圖 /新華社）

在海拔5200 米的珠峰大本營，測量隊隊員在測試重力儀(圖/新華社)

在這個過程中，6 個交會點的確定和在珠峰頂插上覘標是關鍵步驟。“交會測量是此次珠峰測量的重要內容，交會點是實施交會測量的基礎，只有在交會點架設測量儀器，才能獲取交會點至峰頂覘標的距離、角度等觀測數據，通過計算獲取珠峰的高程值。”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表示，交會點必須與珠峰峰頂通視，不能受自然地物的阻擋。

當精確高程傳遞至珠峰腳下的6 個峰頂交會點時，將在珠峰之巔豎立測量覘標。運用“勾股定理”，推算出峰頂相對于這幾個點的高程差。

為何需人登頂測量

很多人會有這樣的疑問：在現代科技如此發達的背景下，珠峰高程測量不能用無人機或者機器人代替嗎？為什么需要人登頂測量呢？在黨亞民看來，這樣的場景目前還只能出現在科幻電影中。

“珠峰高程測量，難就難在珠峰峰頂的極端環境，使得無人機或者機器人無法正常工作。除此之外，許多精密測量儀器需要作業員手工安置和操作，甚至要根據峰頂環境變化進行作業方案調整。”黨亞民指出，目前情況下，無人機或者機器人無法代替人工作業。

衛星遙感或者航空遙感能“代勞”嗎？答案也是否定的。“現有的衛星遙感或激光測距一般都是在距離地面幾百公里的軌道上完成的，精度最高在1 到2 米左右。”2020 珠峰高程測量技術協調組成員、中國測繪科學研究院副研究員蔣濤說，我國在1975 年和2005 年兩次測得珠峰高程是8848.13 米和8844.43 米，精度達到厘米級，“而且這些遙感手段只能測出雪頂的高程，而非經雪深雷達探測后得到的高精度巖面高程”。

黨亞民介紹，國外測量山峰高度有的采用遙感的方法，這種方法不需要人登頂，GNSS 起控制點的作用，但這種方法的精度不高，甚至測量誤差能達到幾十米。有的采用人上峰頂，用GNSS 的方法來測量，這種方法精度會提高一些，但依然難以與我國的測量方法相比。“因為我國前期做了大量基礎測繪工作，從而保證了高程基準面的精確。”黨亞民說。

確切“身高”何時公布

自然資源部5 月27 日發布消息說，2020 珠峰高程測量實施以來，自然資源部第一大地測量隊在珠峰及周邊地區開展了水準測量、絕對重力測量、重力加密測量、GNSS 測量和天文測量等工作，自然資源部中國地質調查局航空物探遙感中心開展了航空重力測量。登頂測量和交會測量成功完成，為本次珠峰測量外業工作畫上圓滿句號。

測量外業作業收官，只意味著取得了一手的測量數據，珠峰高程尚需應用多種傳統和現代測量技術進行綜合計算。在數據分析、處理基礎上，還要進行理論研究和反復驗證，才能最終確定珠峰精確高程。

蔣濤介紹，測量工作完成后，技術協調組組織相關單位完成全部的外業測量數據的整理，包括峰頂數據的整理，外業觀測成果的質量檢查、數據匯總等。之后，將全部的外業測量數據提交給數據處理團隊，進行數據處理和分析。

“這個過程要花2 到3 個月的時間，其中最重要的一項就是得出珠峰峰頂的三維坐標，這里面也包括高度、平面的數據。同時，我們也得到珠峰地區的似大地水準面模型，綜合確定珠峰的精確海拔高程。”

蔣濤表示，最后需要組織技術專家對整個過程尤其是各種關鍵環節進行技術把關審核，最后的成果必須經過權威院士和資深專家審定，上報主管部門，為成果發布做準備。

2005 年珠峰測量于當年5 月22 日成功登頂，經過近5 個月的數據處理、計算和審核，于10 月9 日向世界公布珠峰的新高程數據：峰頂巖石面海拔高程為8844.43 米，峰頂巖石面高程測量精度±0.21 米；峰頂冰雪深度3.5 米。

征戰世界最高峰的中國力量

珠峰是國際測量技術的競技場。在測量世界最高峰“身高”的艱苦探索中，科技的力量總是與人類的腳步同行。在先進測繪技術、通信技術等“隊友”的撐腰下，珠峰測量正在變得更加精確和順利。

首次應用北斗系統

此次珠峰高程測量首次運用了我國自主建設、獨立運行的全球衛星導航系統——北斗衛星導航系統提供的數據。這也是北斗衛星繼在抗疫中顯露威力之后，再度發揮重要作用。

自然資源部第一大地測量隊隊長、2020 珠峰高程測量現場總指揮李國鵬說，GNSS 衛星測量是此次測高中的重要一環。在珠峰峰頂，GNSS 接收機能通過衛星獲取平面位置、峰頂雪面大地高等信息，并將大地高程換算成海拔高程。

2005 年我國對珠峰高程進行測量時，GNSS 衛星測量主要依賴美國的GPS（全球定位系統）系統。而此次測量，將同時參考中國北斗、美國GPS、歐洲伽利略、俄羅斯格洛納斯四大全球導航衛星系統，并且以北斗的數據為主。登頂測量時，頂峰的GNSS 接收機將依托北斗系統和珠峰地區以及外圍的GNSS 監測網聯機同步觀測，還可監測相關地區的地殼運動。

登山隊正在向珠峰峰頂挺進（圖/新華社）

“能在世界最高峰的高程測量中應用北斗系統，這是我們中國測繪人的驕傲。”李國鵬說。

作為全球四大衛星導航系統之一，北斗系統是我國重要的空間基礎設施，可為全球用戶提供高精度定位、導航和授時服務。2018 年底，北斗三號基本系統建成，開始提供全球服務。今年是北斗全球組網的收官之年：3月，第54 顆北斗導航衛星成功發射并進入工作軌道。6月23 日，第55 顆北斗導航衛星發射成功，我國全面完成北斗三號全球衛星導航系統星座部署。

航空重力測量亮相

在此次珠峰高程測量中，一項“黑科技”引起廣泛關注，它就是來自自然資源部中國地質調查局航空物探遙感中心的“航空地質一號”飛機及其搭載的測量設備。

此次珠峰高程測量任務包括地面和空中測量兩部分，空中測量任務由有著“地調空軍”美稱的“航空地質一號”完成，包括航空重力和遙感測量，它能夠快速、高效、高精度地獲得珠峰高程的關鍵數據。其中，航空重力測量數據能夠解算出更高精度的大地水準面（即海拔高程系統的起算面）測量結果，航空遙感數據能夠獲得大范圍、高精度的三維地形測量結果。

自然資源部中國地質調查局自然資源航空物探遙感中心副總工程師陳斌介紹，本次珠峰高程空中測量飛行高度為9800 米～10 250 米，使用多種處于世界先進水平的機載設備，包括兩套自主研發的國產航空重力儀、兩套進口重力儀、一套ADS100 航空攝像機和一套激光雷達測量儀。

截至5 月28 日，“航空地質一號”飛機已執行多架次珠峰高程空中測量任務。這是我國首次在珠峰區域開展航空重力和遙感綜合測量，能夠填補相應數據資料的空白，可將珠峰地區大地水準面精度從米級提高到厘米級。

據介紹，“航空地質一號”飛機是處于國際領先水平的專業測量平臺，由中國地質調查局航空物探遙感中心完成改裝設計，具備海拔高度達到10 500 米的飛行能力，是目前世界上唯一集成航空重力、航空磁力、航空攝影和航空高光譜4 個測量參數為一體的飛行平臺。

2020 珠峰高程測量登山隊登頂瞬間（圖/新華社）

國產雪深雷達完成關鍵測量

此次珠峰測量任務中，國產設備擔當重任，其可靠性和精度相較于15 年前的測量有了質的提高。

在極端環境下進行高度測量，對各類裝備的技術含量提出了很高的要求，很多裝備都需進行特別改裝研制。尤其是在峰頂使用的裝備，必須能在低溫、低壓、低氧環境下使用。為此，多家國內生產廠商與自然資源部第一大地測量隊共同研制了多類特殊測量設備。

雪地雷達就是其中之一，這一設備能夠根據不同物質對頻率的不同反應，完成珠峰峰頂雪深和巖石高度的測量工作。和普通的地質雷達不同，雪地雷達能夠在低溫、低能耗的惡劣環境下完成工作。

2005 年，我國首先測得珠峰峰頂的巖面高程和雪深數據，當時使用的雪深雷達是意大利設備。當雪深雷達運到大本營之后，突然出現故障，無法正常使用。工作人員不得不緊急聯系意大利廠商，請其帶著新儀器火速飛往中國。

與15 年前相比，此次珠峰測高對雪深雷達提出了更高的技術標準，要求同時獲取位置信息和雪深數據，兼具衛星大地測量和雷達系統的功能，同時必須輕便、易攜。在多家國外企業無法研發的情況下，一家國內廠商研發生產成功。此次登頂并再次分別測量頂峰雪深和巖面高程數據后，將為研究珠峰地區地質和氣候變化提供更為精細的數據支撐。

此外，“出征”測高任務的天頂儀、重力儀、峰頂覘標、用于三角交會測量的超長距離測距儀等設備均為國產儀器。我國最新的測繪基準體系建設成果也將應用于此次測量。李國鵬說，我國的測繪技術在國際上是一流的，可以確保此次珠峰高程測量順利進行。

5G信號覆蓋峰頂

伴隨著珠峰高程測量登山隊成功登頂，我國5G 網絡也一舉覆蓋世界屋脊，為我國通信業發展添上了濃墨重彩的一筆。

5 月27 日，珠峰測量的高清視頻畫面通過5G 網絡與全世界實時共享，登山隊員在珠峰峰頂通過5G 網絡撥通了電話，與在珠峰大本營的登山總指揮王勇峰實時連線，并表示“峰頂5G 信號特別好”。

為完成珠峰高程測量通信保障，中國移動攜手華為制定了詳細方案，確保登山隊隊員在珠峰峰頂能夠穩定回傳高程測量數據并進行流暢的高清直播。工程人員在5300 米、5800 米、6500 米三個階梯海拔營地新建了5個5G 基站，確保5G 信源盡可能接近珠峰峰頂，減少無線信號衰減損耗，保障峰頂網絡覆蓋。

在這次珠峰5G 基站建設中，運營商采用了華為5G極簡站點，基站集成度高，體積小重量輕，易搬運易安裝，在珠峰建站“牛拉肩抗”的條件下，有效地降低了珠峰部署5G 的難度。同時，華為的5G 產品通過采用更高集成度的芯片工藝，不斷提升單板集成度，產品能耗低，這對于能源補給困難的珠峰站點極其必要。不僅如此，華為的5G 基站還能適應珠峰低溫、低壓的極端環境，保障長期穩定運行。

本次部署的5G 基站最高站址在珠峰海拔6500 米處，距離珠峰峰頂依然存在2000 多米的落差。為了有效覆蓋峰頂，本次5G 基站部署使用了華為64 通道大規模天線技術，將信號能量集中對準珠峰，可更好匹配珠峰上極其復雜的高山場景，提升峰頂5G 信號強度。

中國移動相關人員表示，5G 覆蓋珠峰峰頂及雙千兆珠峰全面覆蓋，實現了歷史性突破，這一耗資突破千萬量級的浩大工程，將為登山、科考、測繪、環保工作者在高峰上的用網速度和體驗保駕護航。

珠峰登頂意義非凡

5 月27 日，在萬眾矚目下，珠峰峰頂再次豎起中國覘標，與6 個交會點同步測量正式展開，這標志著珠峰登頂測量階段畫上完美句號。這是繼人類首次從北坡成功登頂珠峰60 周年、中國首次精確測定并公布珠峰高程的45 周年后，世界之巔的“身高”即將迎來歷史性更新，意義非凡。

一方面，珠峰“新身高”數據將大有用處。黨亞民表示，珠峰高程測量除了獲取關鍵的峰頂測量數據，還會在珠峰地區觀測大量用于海拔高程“基準傳遞”的測量數據，這些數據可廣泛應用于青藏地區地球動力學板塊運動、地震對珠峰高程的影響等領域的研究。

此外，與珠峰高程測量相關的其他數據，如精確的峰頂雪深、航空重力數據，以及氣象、風速和冰川監測等數據成果，將為珠峰及其周邊地區的自然資源監測和生態環境保護等提供第一手資料。

另一方面，測量珠峰的高度也反映了國家的綜合科技水平。此前我國測繪工作者分別對珠峰進行過6 次大規模的測繪和科考工作。每一次對珠峰“身高”的測量，都體現了當時我國測繪技術的最高水平。時隔15 年之后的這一次測量，同樣是對我國科學技術能力的“大考”。“今年整個的過程比較曲折、辛苦，但最后的結果比較圓滿。”李國鵬表示，“這次珠峰高程測量一定也會載入史冊。”

“珠峰高程測量幾乎用到大地測量所有的理論和方法，體現了時代科技發展的最高水平。”李國鵬說，此次獲得了珠峰頂峰GNSS、高等級水準、重力、氣象、冰雪深度以及交會測量等大量珍貴數據，“檢驗發現，所有資料非常完整且高質量。”

李國鵬說，不同時期以不同方式測量珠峰，以及對珠峰高程的多次測量，反映了人類對自然的求知探索精神，并成為人類了解和認識地球的一個重要標志。

登山隊隊員在珠峰峰頂開展測量工作（圖/新華社）