2020-06-11
5月(yuè)27日，2020珠峰高(gāo)程測量登山隊成功登頂。随著(zhe)峰頂測量、交會(huì)測量等峰頂會(huì)戰任務的完成，本次珠峰高(gāo)程測量外業(yè)測量工(gōng)作圓滿結束。
珠峰高(gāo)程測量，核心關鍵技(jì)術(shù)的支持和保障至關重要。中國(guó)測繪科學研究院作為(wèi)牽頭單位負責測量的技(jì)術(shù)協調，還(hái)承擔了高(gāo)程測量檢核計算(suàn)、國(guó)産GNSS儀器(qì)選型測試、長(cháng)距離測距儀研發與定制、實景三維推演和工(gōng)作布局系統研制以及冰川變化遙感監測等任務。本次珠峰高(gāo)程測量有哪些技(jì)術(shù)特色與技(jì)術(shù)創新？記者就(jiù)此走訪了中國(guó)測繪科學研究院。
精确﹢周密，反複論證技(jì)術(shù)路(lù)線
2015年(nián)，尼泊爾發生(shēng)8.1級别大地震，珠峰高(gāo)度再次引起全世界關注。2019年(nián)3月(yuè)，自(zì)然資源部啓動了2020珠峰高(gāo)程測量前期準備工(gōng)作。曾經在1968年(nián)、1975年(nián)和2005年(nián)曆次珠峰高(gāo)程測量中發揮重要作用的中國(guó)測繪科學研究院，這次作為(wèi)2020珠峰高(gāo)程測量的牽頭單位，擔起了珠峰高(gāo)程測量技(jì)術(shù)協調和核心關鍵技(jì)術(shù)攻關的重任。
“珠峰高(gāo)程測量曆來都是一(yī)項光(guāng)榮而艱巨的任務，這次珠峰高(gāo)程測量也是一(yī)場檢驗國(guó)家級科研隊伍戰鬥力的重大戰役。”2020珠峰高(gāo)程測量技(jì)術(shù)協調組組長(cháng)、中國(guó)測繪科學研究院大地測量與地球動力學研究所所長(cháng)黨亞民(mín)說。
随即，根據自(zì)然資源部工(gōng)作安排，成立了由中國(guó)測繪科學研究院牽頭，并由中國(guó)測繪科學研究院、國(guó)家基礎地理信息中心、陝西(xī)測繪地理信息局、武漢大學、中國(guó)地質大學（武漢）和自(zì)然資源部中國(guó)地質調查局自(zì)然資源航空物(wù)探遙感中心等單位24名專家組成的2020珠峰高(gāo)程測量技(jì)術(shù)協調組，全面負責珠峰高(gāo)程測量技(jì)術(shù)協調工(gōng)作，編制技(jì)術(shù)方案，解決工(gōng)程重大技(jì)術(shù)問題，組織内業(yè)數據處理和多(duō)部門(mén)檢核等工(gōng)作，确保珠峰高(gāo)程測量成果的高(gāo)精度和高(gāo)可靠性。
同時，該院抽調大地測量與地球動力學研究所、地球觀測與時空信息科學重點實驗室、國(guó)家光(guāng)電(diàn)測距儀檢測中心和院屬企業(yè)四維空間數碼公司等部門(mén)的精銳力量，組建珠峰高(gāo)程測量攻關團隊，全面投入珠峰高(gāo)程測量核心設備研發和關鍵技(jì)術(shù)攻關。
其中，最為(wèi)關鍵的是《2020珠峰高(gāo)程測量實施方案》的編制。
珠峰高(gāo)程測量是一(yī)項代表國(guó)家測繪科技(jì)發展水(shuǐ)平的綜合性測繪工(gōng)程，其核心目标是精确測定最新珠峰高(gāo)度。據黨亞民(mín)介紹，圍繞這個(gè)核心目标，技(jì)術(shù)協調組曆時半年(nián)多(duō)，從(cóng)技(jì)術(shù)角度對這一(yī)重大行動進行了全方位的謀劃與設計。
根據自(zì)然資源部的工(gōng)作部署，此次珠峰測量一(yī)定要體現“自(zì)主”“創新”“突破”的技(jì)術(shù)特色，成果既要體現“高(gāo)精度”，又(yòu)要确保“可靠性”。為(wèi)此，在項目技(jì)術(shù)路(lù)線設計中，技(jì)術(shù)協調組就(jiù)珠峰高(gāo)程測量相(xiàng)關重大技(jì)術(shù)問題，展開(kāi)廣泛調研，反複推證。其中，首次将地面重力測量推到(dào)峰頂，首次在珠峰地區開(kāi)展航空重力測量，全面提升珠峰高(gāo)程測量海拔起算(suàn)面精度，首次以國(guó)産儀器(qì)為(wèi)主力擔當峰頂測量任務，成為(wèi)這次珠峰高(gāo)程測量技(jì)術(shù)設計方案的主脈絡。
經過反複論證并經中國(guó)科學院院士陳俊勇、楊元喜等專家的嚴格把關，最終将2020珠峰高(gāo)程測量的技(jì)術(shù)路(lù)線确定為(wèi)：綜合運用全球導航衛星系統（GNSS）測量、水(shuǐ)準測量、光(guāng)電(diàn)測距、交會(huì)和三角高(gāo)程測量、雪深雷達測量、重力測量、天文測量、衛星遙感、似大地水(shuǐ)準面精化等多(duō)種傳統和現代測繪技(jì)術(shù)，精确測定珠峰高(gāo)程。
傳統﹢現代，實現技(jì)術(shù)創新與突破
我國(guó)采用大地測量技(jì)術(shù)測量珠峰高(gāo)程始于1966年(nián)。由于當時未能(néng)在珠峰峰頂設置觇标，且沒能(néng)量測覆雪深度，隻能(néng)觀測珠峰山頭進行交會(huì)，因此這次測量結果沒有正式公布。1975年(nián)，我國(guó)利用傳統大地測量技(jì)術(shù)，第一(yī)次精确測定并發布珠峰高(gāo)程；2005年(nián)，我國(guó)跟進國(guó)際大地測量技(jì)術(shù)發展，采用現代大地測量技(jì)術(shù)，并利用雪深雷達測定珠峰冰雪深度，首次獲得了珠峰岩面高(gāo)的高(gāo)程。
各種新技(jì)術(shù)的引入使2020珠峰高(gāo)程測量基準精度顯著提升，國(guó)産裝備亮相(xiàng)珠峰體現了自(zì)主創新的巨大力量，豐富的各類測量資料将為(wèi)珠峰自(zì)然資源監測提供有力保障。
與以往相(xiàng)比，此次珠峰高(gāo)程測量實現了北(běi)鬥衛星導航系統高(gāo)精度定位、航空重力測量與遙感、實景三維建模、厘米級似大地水(shuǐ)準面精化等測繪高(gāo)新技(jì)術(shù)的綜合運用，與5G技(jì)術(shù)融合，實現了測量數據快速傳輸，尤其高(gāo)精度航空重力測量數據的應用，将顯著提升珠峰地區大地水(shuǐ)準面的精度。除此之外，各種國(guó)産儀器(qì)裝備全面擔綱珠峰峰頂會(huì)戰，體現了“中國(guó)智造”的時代意義。尤為(wèi)重要的是，此次珠峰高(gāo)程測量積累的豐富資料，如地殼運動監測、航空遙感、衛星遙感冰川變化監測成果，可為(wèi)珠峰地區地球科學研究、生(shēng)态變化和自(zì)然資源調查監測提供有力的支持。
“2020珠峰高(gāo)程測量既采用了高(gāo)精度的衛星定位技(jì)術(shù)和先進的航空重力測量技(jì)術(shù)，也保留了傳統的三角交會(huì)和三角高(gāo)程測量技(jì)術(shù)。傳統大地測量技(jì)術(shù)既可以作為(wèi)新的現代大地測量技(jì)術(shù)的檢核手段，也可以和現代大地測量技(jì)術(shù)有機(jī)結合，形成更為(wèi)可靠的珠峰高(gāo)程測量成果。”黨亞民(mín)介紹。
航重﹢VR，高(gāo)新技(jì)術(shù)首次亮相(xiàng)珠峰
珠峰高(gāo)程測量是彰顯國(guó)家實力和綜合科技(jì)水(shuǐ)平的舞台。
此次測量登山隊員(yuán)曆史性地在珠峰峰頂停留了150多(duō)分鍾，成功實施了最為(wèi)完整、獲取數據最為(wèi)豐富的峰頂測量。
随著(zhe)我國(guó)測繪技(jì)術(shù)和測繪儀器(qì)裝備發展水(shuǐ)平的全面提升，2020珠峰高(gāo)程測量成為(wèi)檢視我國(guó)測繪科技(jì)和測繪儀器(qì)裝備綜合發展水(shuǐ)平的“最高(gāo)”舞台。
過去十幾年(nián)，我國(guó)測繪裝備水(shuǐ)平不斷跨越發展，新型儀器(qì)裝備層出不窮。這次登頂測量儀器(qì)設備中的重力儀、雪深雷達測量儀、GNSS接收機(jī)和天線、峰頂觇标以及交會(huì)測量用的長(cháng)距離測距儀等，都是我國(guó)自(zì)主研發的測量裝備。按照(zhào)自(zì)然資源部的工(gōng)作安排，中國(guó)測繪科學研究院與多(duō)個(gè)國(guó)産儀器(qì)廠家合作開(kāi)展了國(guó)産GNSS設備選型測試，最終選定珠峰測量所用設備，并成功完成珠峰峰頂各項測量任務。
在珠峰高(gāo)程測量過程中，航空重力測量的應用引起社會(huì)廣泛關注。珠峰地區地形複雜(zá)險峻，很多(duō)區域無法開(kāi)展地面重力測量，存在大量的重力資料空白(bái)區，極大地制約了珠峰地區似大地水(shuǐ)準面模型的精度和分辨率。因此，技(jì)術(shù)協調組提出采用航空重力測量技(jì)術(shù)，采集珠峰地區航空重力數據的技(jì)術(shù)路(lù)線。中國(guó)測繪科學研究院與中國(guó)地質調查局自(zì)然資源航空物(wù)探遙感中心合作，反複推演，制訂了珠峰地區航空重力和遙感測量實施方案。并由中國(guó)地質調查局航空物(wù)探遙感中心牽頭，順利完成了珠峰地區的航空重力測量任務。
這是人類曆史上(shàng)第一(yī)次在珠峰北(běi)側區域開(kāi)展航空重力測量，獲取珠峰北(běi)側航空重力數據将大幅提升珠峰地區似大地水(shuǐ)準面的精度。
中國(guó)測繪科學研究院還(hái)利用國(guó)産衛星遙感影像數據和三維實景建模技(jì)術(shù)，構建了珠峰實景三維模型，研制了珠峰實景三維推演和工(gōng)作布局系統，既提供珠峰高(gāo)程測量現場指揮使用，也為(wèi)測量登山隊的登山拉練和沖頂活動提供了支持。更為(wèi)重要的是，實景三維技(jì)術(shù)非常直觀地展示珠峰自(zì)然資源狀況，讓社會(huì)公衆全面了解珠峰高(gāo)程測量的工(gōng)作部署、登山路(lù)線和自(zì)然地理風貌，把珠峰高(gāo)程測量中的科學内容轉化為(wèi)具有教育意義的科普産品。
“對我們來說，為(wèi)2020珠峰高(gāo)程測量工(gōng)作做好全方位技(jì)術(shù)支持和保障，是考驗，更是動力。”黨亞民(mín)告訴記者。
據了解，自(zì)1959年(nián)建院以來，中國(guó)測繪科學研究院大地測量與地球動力學研究所一(yī)直緻力于大地測量基礎理論研究與應用技(jì)術(shù)研發，在國(guó)家海島礁測繪、現代測繪基準建設、地球重力場與大地水(shuǐ)準面确定、衛星定位導航與定軌、海洋測繪、人工(gōng)激光(guāng)觀測以及地球動力學研究等方面取得了豐碩成果，多(duō)次獲國(guó)家、省部級科技(jì)獎勵，解決了基礎測繪中諸多(duō)重大技(jì)術(shù)問題，為(wèi)推動我國(guó)大地測量理論和技(jì)術(shù)的發展發揮了重要作用。
“今後，我們還(hái)将在以往的工(gōng)作基礎上(shàng)，進一(yī)步開(kāi)展國(guó)家高(gāo)程基準建設與維持、全球高(gāo)程基準統一(yī)、超高(gāo)階地球重力場模型構建、陸海垂直基準建立與維持以及區域高(gāo)程基準動态維持與應用服務等方面的基礎理論和應用技(jì)術(shù)研究工(gōng)作。尤其是全球高(gāo)程基準的建立，可以為(wèi)世界各國(guó)科學家開(kāi)展珠峰高(gāo)程測量科學研究提供唯一(yī)的全球基準。”黨亞民(mín)信心滿滿地說。
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