专家解读2020珠峰高程测量的原理

　　日前，2020珠峰高程测量登山队公布冲顶队员名单，何时登顶成舆论关注焦点。为人测身高，从脚量到头顶即可；为世界最高峰测“身高”，如何确定“头”和“脚”？如果说登顶测量找到了珠峰的“头”，那世界最高峰的“脚”又在哪里？新华社记者近日采访相关专家，解读珠峰“身高”测量原理。

国测一大队队员在珠峰大本营附近测试设备（5月17日摄）。

　　海拔从哪儿算？

　　中国测绘科学研究院大地测量与地球动力学研究所所长、2020珠峰高程测量技术协调组组长党亚民说，测绘术语中的“高程”可理解为通常所说的“海拔高程”，其特殊性体现在它的起算面上。

　　“我国法定的高程起算面是黄海平均海平面，是根据青岛大港验潮站1952年至1979年的验潮资料计算确定的。”党亚民说，通俗来讲，珠峰高程就是峰顶相对于黄海平均海平面的高差。因此可以说，我国为珠峰测“身高”要从黄海测起。

　　党亚民表示，受风、洋流、重力、气温等因素的影响，全球各地的海平面不是一个平面，每个国家的高程起算面并不相同。

　　从青岛开始的“接力”

　　珠峰的“脚”找到了，如何将其与峰顶联系起来？党亚民说，黄海的平均海平面可以通过一场“接力”传递到全国各地，如同将其延伸到了大陆内部一般。就算离海再远，也能测出该地相对黄海平均海平面的高程。

　　“这场‘接力’需要运用水准测量技术，即用水准仪等设备，测出一个已知点和一个未知点间的高差，再利用已知点高程加上高差，就可以得出未知点的高程。”党亚民说。

　　据了解，黄海之滨的青岛观象山设有“中华人民共和国水准原点”，其高程是72.26米。全国所有地点的高程，都以该点为原点，用水准测量法一步步测出。

　　但此次测量从青岛一路测到珠峰并不现实。党亚民说，我国已通过早期的国家重大测绘专项建立了覆盖全国的高程基准。通俗来说，就是在全国布设了许多高程基准点，相当于参照点。国家测绘专项把这些点的高程测出来后，以这些点为起算点，测量更遥远的地方的高程就方便多了。

　　“珠峰高程测量通常选西藏日喀则市的高程基准点作为起算点。”党亚民说，这和以青岛水准原点为起算点结果是一样的。

　　卫星定位测量结果并非以黄海为起算面

　　珠峰高程测量从日喀则起步，一步步向峰顶进行。而山体上环境恶劣，不再适用水准测量。因此，测绘人员会在海拔6000米左右确定若干交会点，再在这些点上通过三角高程交会测量，测出珠峰海拔高度。

　　党亚民说，以上是用传统大地测量技术测高的过程。而2005年和此次珠峰高程测量均综合运用了多种传统和现代技术，结果更精准、可靠。多种结果的比对、检核是个长期过程，因此珠峰“身高”的数值并不会在登顶测量后立刻公布。

　　“卫星大地测量技术获得的是峰顶的大地高，这不是以黄海平均海平面作为起算面的海拔高程，而是从规则的地球椭球体起算的高程。”党亚民说，随着卫星导航定位技术广泛应用，许多国家在登山队帮助下在峰顶用GNSS接收机进行测量，简单计算后就宣称获得了最新的珠峰高程。

　　“这种方式获得的高程只能认定为科研成果，它忽视了将测量结果归算到海拔起算面这个重要环节。”党亚民说。

　　大地水准面确定：显著提升高程测量精度

　　那么，如何将GNSS测定的大地高向海拔高程转换？党亚民介绍，这就需要用到现代大地测量的另一项技术——大地水准面确定。他说，理解这种转化仍可从起算面入手。大地高的起算面——地球椭球体，与海拔起算面的关系是什么？

　　“黄海高程基准是我国法定的高程起算面，在这个面上重力作用处处相同。我们在珠峰地区进行各种重力测量，就可以找到许多与这个面重力作用相同的点，这些点就是黄海高程基准在珠峰的延伸。这是找到珠峰真正的‘脚’的又一种方法。”党亚民说，这些点组成的面叫大地水准面，在这个面上，海拔高程为0。

　　“科学家可以在珠峰地区建立一个大地水准面数值模型，只要给出任意点坐标，就能知道大地水准面与地球椭球体间的差值。GNSS测定的大地高减去这个差值，就是珠峰的海拔高程。”党亚民说。

　　党亚民介绍，今年在珠峰北坡开展了密集的高精度航空重力测量，填补了国际空白，是此次珠峰高程测量的重大技术突破。此外，今年还将首次开展峰顶重力测量，并在珠峰周边地区加测了大量地面重力。这些密集的测量成果，可以显著提升此次珠峰高程测量起算面的精度。