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TUhjnbcbe - 2024/10/31 16:28:00

珠峰还在长

往长春北京方向移动

.86米!珠穆朗玛峰最新身高12月8日公布,而且仍在不断成长。(新华社记者晋美多吉摄)

记者从自然资源部获悉,年珠峰高程测量科学性、可靠性、创新性较年明显提高,主要原因包括北斗卫星导航系统首次应用于珠峰峰顶大地高计算,国产仪器担纲高程测量,国产重力仪首次登顶实测峰顶重力值,同时融入国产航空重力仪测量数据,大幅度提升珠峰地区重力似大地水准面模型精度等。

作为世界最高峰和最年轻山峰之一,珠峰造山运动仍在持续。由于印度板块“钻”到欧亚板块底下,喜马拉雅山不断隆升。“处于碰撞前沿的珠峰整体向长春或北京方向每年移动约3厘米;在垂直方向,珠峰地区每年隆升约4毫米。”珠峰高程测量技术协调组组长党亚民说,珠峰需要进行定期测量,理论上10到15年重测一次比较理想。

据介绍,此次测量中,我国首次将5G和北斗结合,利用通信专网和北斗数据信息化管理平台,实现高寒高海拔环境下北斗二号、北斗三号卫星信号同时接收、实时解析和质量预评估。北斗与GPS数据融合有效提升了峰顶大地高精度和可靠性;北斗同GPS大地高成果一致性较好,精度均为±2.0cm。同时,中尼首次联合构建珠峰地区全球高程基准,峰顶大地水准面差距仅相差7.2cm,成果符合性好。

数据处理

7项步骤3个月“算”出珠峰身高

今年5月27日上午,珠峰高程测量登山队员成功登顶珠穆朗玛峰,开展一系列测量工作。在此过程中,年成立于西安的自然资源部第一大地测量队(国测一大队)立下汗马功劳。而在随后的数据处理过程中,位于西安的自然资源部大地测量数据处理中心(陕西省第四测绘工程院)是本次珠峰“新身高”的计算单位。

记者从数据处理中心获悉,本次数据处理步骤包括以下7项:GNSS控制网数据处理、高程控制网数据处理、峰顶交会数据处理、重力测量数据处理、雪深雷达测量数据处理、珠峰地区重力场及似大地水准面精化、珠峰高程的综合确定。

数据处理中心主任郭春喜告诉记者,中心针对珠峰高程测量项目实施周期短、工序多且复杂、技术难度大等特点,抽调46名技术骨干分别组成高程控制网计算组、多源GNSS融合计算组、峰顶交会测量计算组等7个专项任务实施小组,明确进度安排,全力推进项目实施。从年4月起进行前期工作,根据年测量的珠峰数据,以及珠峰地区近3年多个连续运行GNSS基准站、最新地形、历年来重力等数据进行前期计算。

“此次珠峰高程测定可以说是对测绘技术综合运用的又一次大检阅,既涉及传统的水准、三角、天文、重力,又有GNSS、探测雷达等现代技术。”郭春喜表示,整个珠峰高程测量数据处理工作,在数据整理分析、数据解算和融合处理、数据质量控制、多期数据结果比对分析、技术文档编写等,都有相当的工作量。为了尽快精算得到珠峰高程成果,在接收到珠峰峰顶测量数据的第一时间,所有项目参与人员加班加点工作,仅仅用时3个月就完成了整个数据处理工作。

珠峰高程测量登山队在峰顶合影留念。(5月27日摄新华社特约记者扎西次仁摄)

技术创新

7个举措让珠峰身高更精准

同年相比,此次珠峰高程测量的科学性、可靠性、创新性明显提高,主要体现在7个方面。

将我国自主研制、拥有完全自主知识产权的北斗卫星导航系统首次应用于珠峰峰顶大地高的计算,获取了更长观测时间、更多卫星观测数量的观测数据。北斗与GPS数据融合,获取了峰顶雪面精度±0.9cm大地高成果,与年成果相比,精度提高了2.1cm,北斗与GPS数据融合有效提升峰顶大地高精度和可靠性。北斗同GPS大地高成果一致性较好,精度均为±2.0cm,验证了北斗系统在珠峰地区能够获得同GPS精度相当的大地高结果。

此外,国产仪器担纲珠峰高程测量。国产、进口GNSS接收机在峰顶的共同使用,获取了同等精度(各自均为±1.3cm,成果差异为0.6cm)峰顶大地高成果,融合结果显著提升了大地高精度;国产长测程全站仪的使用,使得三角高程测量的大地高与GNSS成果的差异由年的29cm缩小至2.6cm,大幅度提高了峰顶三角高程大地高的精度及其与GNSS大地高的一致性;国产重力仪首次登顶实测峰顶重力值,同时融入国产航空重力仪测量数据,大幅度提升珠峰地区重力似大地水准面模型精度,建立了精度为±4.8cm的珠峰地区重力似大地水准面模型,同仅用地面重力数据建立的精度为±7.8cm的模型相比,航空重力数据的加入使精度提高3.0cm。

此次测量获得了珠峰地区高精度似大地水准面精化模型。利用超高阶次的地球重力场模型,采用科学先进的似大地水准面精化理论技术,试算模型更具多样化,根据不同数据特点,排列组合出上千种重力水准面模型,进行试算并结合实测值优中选优,大幅度提升了珠峰地区似大地水准面模型精度,实现珠峰及周边地区重力水准面精度比年提升了两倍。

珠峰高程测量数据处理工作进行了多个层面的成果比对工作,保证最终发布成果的可靠性:国内外不同GNSS数据处理软件的成果比对;不同观测技术的成果比对;年计算成果与年计算成果的比对;数据中心计算成果与中国测绘科学研究院检核成果的比对;我国计算成果与尼泊尔计算成果的比对。

中尼首次联合构建了珠峰地区全球高程基准,峰顶大地水准面差距仅相差7.2cm,为两国联合发布基于全球高程基准的珠峰新高度奠定了坚实的基础。

采用大量自主研发的数据处理软件,基于陕西局地理空间大数据中心资源与云计算技术,研发出适应不同环境、具有不同区域特点的数据处理软件。自主研发了精密水准网平差软件、三角高程网平差软件等。

首次将5G和北斗结合,利用通信专网和北斗数据信息化管理平台,在登顶测量前对大本营、二本营以及前进营的北斗/GNSS观测数据进行多次在线采集、数据预分析实验,实现了高寒、高海拔环境下北斗二号和北斗三号卫星信号的同时接收、实时解析和质量预评估。

数据应用

4大作用彰显测绘技术进步

回忆起珠峰高程测量时的过程,国测一大队队长李国鹏仍旧感慨万千,他说:“珠峰地区环境复杂、气候多变,每年只有5月是可以攀登的窗口期,错过了窗口期就要再等一年。因此,我们没有备选方案,只能成功不许失败。仅登顶已经非常困难,测量队员还要忍受着缺氧的痛苦完成测量任务,可谓是难上加难。”

经过千难万险测量珠峰“身高”,究竟有什么意义?据了解,此次对珠峰地区进行科学考察,获得的这些数据成果,具有4个方面的作用和意义——

分别是:为此次珠峰高程的精确测定提供重要的数据支撑;为珠峰地区的生态环境保护、地质调查、地壳运动监测、地形测绘、基础建设等方面提供重要数据和技术支撑;为做好全国现代测绘基准体系维护与更新奠定坚实的基础,为服务自然资源管理提供基础测绘保障;使用我国自主研发的北斗系统,以及国产长测程全站仪等国产化仪器装备,是对我国测绘科技水平的检验,彰显了我国综合实力与测绘技术的进步,对于我国测绘技术的积累和发展具有重要意义。(西安报业全媒体记者康乔娜)

国测一大队队员在珠峰大本营附近测试设备。(4月27日摄新华社记者普布扎西摄)

队员日记

测绘精神薪火相传

今年的珠峰测量中,为了圆满完成任务,便于操作仪器设备,多名测量登山队员在珠峰顶峰摘下氧气面罩和手套;交会测量组年轻的队友在海拔多米的交会测量点上,化雪饮水、方便面充饥,来来回回上下五六次,登顶测量成功后,大部分人离开了大本营,他们依然坚守在自己的交会测量点上……

英雄的队伍再次联合组队顺利完成党和国家交给的任务,让“热爱祖国、忠诚事业、艰苦奋斗、无私奉献”的测绘精神和“不畏艰险、顽强拼搏、团结协作、勇攀高峰”的登山精神在世界之巅再次绽放出新的光芒。

尤其让我感到欣喜的是年轻队友的快速成长,他们在继承了老一辈测绘人的艰苦奋斗、无私奉献优良传统的同时,技术能力方面也随着科技的发展得到了全面提升,而这正是国测一大队精神薪火相传的基石。(自然资源部第一大地测量队办公室主任任秀波)

了不起的中国制造

年珠峰高程测量关键仪器设备主要包含峰顶雪深探测雷达、峰顶GNSS接收机、峰顶觇标等。由于该项目测区环境的特殊性,以及技术方案中对相关仪器设备的特殊要求,有些仪器设备是针对该项目特殊定制的,比如长测程全站仪和峰顶觇标等。

峰顶觇标就是在测量登山队员登顶当天大家看到的,立在峰顶的由6个棱镜组成的测量目标,目的是让6个交会点可以看到同一个目标并可以同时测量距离。当时,我们提出的需求是:整体重量不大于5公斤;能在峰顶南北侧同时进行峰顶交会观测;觇标顶部可以安装GNSS天线,保证结构牢固;觇标底部必须固定到峰顶冰雪混合物中,并且深度不小于40厘米;花杆需要使用铝合金材料,其他部件可使用铝合金或钛合金材料,保证花杆强度高、重量轻;觇标整体便于携带运输,在峰顶方便安装架设。

经过几次改进测试后,我们于一月份下了订单,正好赶上春节和新冠肺炎疫情发生,很多工厂停产停工,我们着急,厂家也着急。等到复工复产后,他们加班加点生产,终于在3月底完成了觇标所有部件的生产。为了达到珠峰极端环境的各项需求,所有仪器设备生产厂家都全力以赴、通力协作,严格按照技术要求来设计制造仪器装备,为项目的顺利完成起到了至关重要的作用。

所有的生产厂家,都以能参与此次重大项目实施而自豪。他们是振兴装备制造业战略的积极践行者!作为一线测绘工作者,我坚信,在不远的将来,我们一定会用到更多、更好、更先进的中国制造。(自然资源部第一大地测量队项目合作部主任柏华岗)

珠峰之行的遗憾与收获

到珠峰地区进行控制点普查,为珠峰高程测量做好前期准备,是我在年7月入职国测一大队后,参与的第一个项目。接到通知时,我特别兴奋,对第一次的西藏之行满怀憧憬。后来,我成功入选珠峰测量登山队并参加在国家登山队的训练,于4月7日和队友们进驻珠峰大本营。

4月19日,是我们第一次上北坳拉练的日子。北坳冰壁上的雪很厚。穿着高山靴和冰爪,感觉每走一步都很费劲。大家都在咬牙坚持着,不断地互相鼓励。历时4个多小时,我们终于成功上到了海拔米的北坳营地。这也几乎是我们所有队员各自人生中的新高度。

回到前进营地休整4天后,我们第二次拉练要在北坳营地住一晚,然后继续往更高海拔拉练。在行军途中,我差点掉进覆盖着积雪的冰裂缝里,幸亏裂缝窄,只掉进去了一条腿,有惊无险。到达海拔米左右时,大家商议后决定终止拉练,队伍下撤。

返回到北坳营地,我脱掉手套后发现左手的三根手指有点不对劲。回到前进营地后,整个教练组和向导都来帐篷里查看我受伤的手。第二天下山后,我立马被医院。据说,假如再晚发现半个小时的话,我的三根手指可能就保不住了。

5月26日我们一整晚没有睡觉,从27日凌晨2点8名冲顶队员出发,山下的我们便一直守候在报话机旁。经过9个小时的漫长等待,报话机里终于传来了喜讯。听到测量任务完成的消息,我的眼泪不由自主地流了下来,背过身去,悄悄擦干,还没等转回身眼泪再次流了下来。

我为我英勇的兄弟们而骄傲,我为自己是这支队伍的一员而喜悦。(自然资源部第一大地测量队助理工程师张伟琪)

编辑:小璐

审核:初墨

监制:天乙

本文来源:西安日报

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