地球之巅的科学工作

操秀英

2020年5月27日，2020珠峰高程测量登山队成功登顶世界第一高峰珠穆朗玛峰。他们在峰顶竖立觇标，安装GNSS天线，开展各项峰顶测量工作。图为2020珠峰高程测量登山队在峰顶合影留念。

2020珠峰高程测量登山队正在向珠峰峰顶挺进。

上图为1960年，登山队队员在海拔7000米以上的雪坡上前进（资料照片）。

下图为2020年5月21日拍摄的2020珠峰高程测量登山队员所使用的现代登山设备。 ■ 拉巴摄

左图为2008年5月27日，登山队员通过架设在海拔8700米珠峰第二台阶的“中国梯”向上攀登。右图为2019年7月10日，1975年登顶珠峰的登山家桑珠与收藏在珠峰登山博物馆的中国梯合影。

上图为1960年6月7日，人类历史上首次从北坡登顶珠峰的中国登山队队员王富洲（右）、贡布（中）与屈银华三人凯旋拉萨后捧花合影（资料照片）。下图为2017年7月12日，在纪念西藏登山队成功登顶世界14座海拔8000米以上高峰10周年仪式上，队员次仁多吉（中）、边巴扎西（左）和洛则获颁纪念奖杯。

珠峰大本营（无人机照片）。 

45年前，1975年5月27日，我国登山队员登顶珠穆朗玛峰，并首次测得珠峰8848.13米的岩面高度，2020年5月27日，珠峰高程测量登山队再次站上地球之巅。

当天11时，2020珠峰高程测量登山队8名攻顶队员次落、袁复栋、李富庆、普布顿珠、次仁多吉、次仁平措、次仁罗布、洛桑顿珠克服重重困难，成功从北坡登上珠穆朗玛峰峰顶。登顶后经过两个多小时的艰苦努力，2020珠峰高程测量任务成功完成。

1      成功来之不易

5月6日，测量登山队第一次出征冲顶，但由于北坳冰壁有流雪风险而下撤;5月16日，测量登山队第二次向顶峰发起突击，但受气旋风暴“安攀”的影响，7790米以上区域积雪过深，不得不再次下撤。5月24日，測量登山队再次从6500米营地出发，第三次向顶峰发起突击，克服了大风、降雪等障碍，一举取得成功。

2      为何要排除万难测珠峰？

此次珠峰高程测量工作技术咨询专家之一、中国科学院院士、大地测量学家杨元喜委员告诉笔者，青藏高原受印度板块与欧亚板块碰撞，属于全球变化剧烈地区之一，珠峰也处于整体隆起和漂移状态。“回答珠峰隆起的具体量级一直是地球科学工作者关注的科学问题。近年来全球温度升高，冰雪消融，整个环境变化都可能给青藏高原带来影响，评估这种影响，也是测绘工作者的主要任务之一。”

“2020珠峰高程测量综合应用了多种技术手段，包括GNSS卫星测量、冰雪探测雷达测量、重力测量、卫星遥感、似大地水准面精化等多种传统和现代测量技术，最终公布的海拔高程，是对多种数据进行综合处理的结果。”参与此次珠峰测量的自然资源部第一大地测量队副总工程师刘站科告诉笔者。

据了解，2005年珠峰高程测量时，GNSS卫星测量主要依赖GPS系统，而今年的珠峰高程测量行动将同时参考美国GPS、欧洲伽利略、俄罗斯格洛纳斯和中国北斗这4大全球导航卫星系统，并以北斗的数据为主。

此次，测量登山队员在峰顶树立起测量觇标，使用GNSS接收机通过北斗卫星进行高精度定位测量，使用雪深雷达探测仪探测了峰顶雪深，并使用重力仪进行了重力测量。

当觇标竖立在峰顶后，在珠峰周边海拔5200米至海拔6000米的6个交会点，测量队员开始同步开展峰顶交会测量和GNSS联测，获取珠峰高程测量数据。

此外，此次测量运用航空重力测量技术，提升了测量精度。这也是人类首次在珠峰峰顶开展重力测量。

由于中国大地测量工作者的努力，整个青藏高原的重力异常和高程异常精度已经与20年前不可同日而语。“这次又首次在北坡开展航空重力测量，填补了珠峰地区航空重力测量的空白。这次航空重力测量的面积达到了1.25万平方公里，显著提升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了历史最好的海拔高程起算基准。”杨元喜说。

除了重力测量外，航空遥感数据能够获得大范围、高精度的珠峰及周边区域三维地形测量结果，如同拍摄一张上亿像素的珠峰全景高清大图。

据杨元喜介绍，中国移动在珠峰6500米前进营地建设开通的5G基站，为此次珠峰高程测量提供了有力的数据传输保障。通过5G实时数据传输，测量队员测得的北斗卫星定位数据和GPS观测数据可实时传输到西安计算中心和北京检核计算中心，利用我国建立的国际GNSS监测服务系统（iGMAS）提供的北斗精密轨道和卫星钟差，可以进行珠峰测量点的精密单点定位（PPP）计算，快速以厘米级精度，实时检查珠峰高程测量的数据，及时发现问题，减少测量失误造成的重测或返工，可显著提高这次珠峰测量的可靠性。

值得一提的是，此次任务中应用的国产北斗卫星定位接收机、峰顶重力测量仪、雪深雷达、航空重力仪等核心装备，都由我国自主研发。

据悉，峰顶测量完成后，对观测数据进行联合处理，才能获得珠峰高程最终数据。杨元喜强调，除了关键的峰顶测量数据，此次珠峰高程测量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，这些数据包括多期GNSS控制网测量、水准测量和重力测量数据，这些数据可为地球科学工作者研究青藏地区板块运动、环境变化等提供重要的基础数据。

此外，精确的峰顶雪深、气象、风速等数据，将为冰川监测、生态环境保护等方面的研究提供第一手资料。