珠峰“身高”測(cè)量史
我國(guó)2020年珠峰高程測(cè)量目前已進(jìn)入登頂測(cè)量階段。珠穆朗瑪峰是全球海拔最高峰,對(duì)珠峰高程和相關(guān)知識(shí)的探求,以及相關(guān)技術(shù)的不斷進(jìn)步,代表了人類(lèi)對(duì)自然的求知探索精神,已成為人類(lèi)了解和認(rèn)識(shí)地球的一個(gè)重要標(biāo)志。歷史上,人類(lèi)從300多年前便已邁出了探求世界最高峰高度的步伐,多個(gè)國(guó)家的探險(xiǎn)者和測(cè)繪工作者都曾為準(zhǔn)確測(cè)量珠峰高程貢獻(xiàn)過(guò)力量。今天,我國(guó)測(cè)繪工作者將再攀珠峰,用更為先進(jìn)的綜合現(xiàn)代大地測(cè)量技術(shù),測(cè)定珠峰高度,刷新人類(lèi)認(rèn)識(shí)世界的高度。
300年前:中國(guó)人首次測(cè)繪珠穆朗瑪峰
西方國(guó)家稱(chēng)珠峰為“埃佛勒斯峰”,這是1865年英國(guó)人用某任英屬印度測(cè)量局局長(zhǎng)的姓名命名,以此來(lái)昭示英國(guó)對(duì)珠峰的“首次發(fā)現(xiàn)”。但是,這一名稱(chēng)并不為我國(guó)政府和人民所接受。
從二十世紀(jì)五十年代開(kāi)始,以著名地理學(xué)家林超為代表的我國(guó)學(xué)者便指出,在有史料可查的歷史中,世界上首次對(duì)珠峰進(jìn)行測(cè)繪的是中國(guó)人。據(jù)故宮博物院研究員周乾介紹,館內(nèi)現(xiàn)藏的四游標(biāo)半圓儀、銅質(zhì)御制方矩象限儀等儀器,都曾用于當(dāng)時(shí)對(duì)珠峰高度的測(cè)量,也代表了當(dāng)時(shí)世界領(lǐng)先的測(cè)量技術(shù)。
多份史料證明,公元1715年前后,清政府從北京派出曾在欽天監(jiān)學(xué)過(guò)數(shù)學(xué)的理藩院主事勝住等人,專(zhuān)程進(jìn)入西藏測(cè)繪地圖。成果體現(xiàn)于我國(guó)首次用現(xiàn)代技術(shù)對(duì)國(guó)土進(jìn)行測(cè)量并繪制的地圖——《皇輿全覽圖》中。在這幅地圖上,珠峰以山形符號(hào)被標(biāo)出,并定名為“朱母郎馬阿林”。
十九世紀(jì)五十年代初,英屬印度測(cè)量局在印度境內(nèi)采用三角大地測(cè)量法對(duì)珠峰進(jìn)行遙測(cè),并公布8840米的數(shù)據(jù),將珠峰確認(rèn)為世界海拔最高峰,后將該峰命名為“埃佛勒斯峰”,這也成為西方對(duì)珠峰名稱(chēng)百余年錯(cuò)用的起源。
二十世紀(jì)上半葉,英國(guó)、瑞士、法國(guó)等國(guó)家多次對(duì)珠峰進(jìn)行探險(xiǎn),未有高度數(shù)據(jù)公布。1952年到1954年,印度測(cè)量局征得尼泊爾同意,把三角測(cè)量推進(jìn)到尼泊爾境內(nèi),最后得出珠峰高程為8847.6米。
受測(cè)量技術(shù)等因素影響,世界各國(guó)對(duì)珠峰高程數(shù)據(jù)的認(rèn)定并不完全相同。例如美國(guó)測(cè)得的數(shù)字為8850米,但這一數(shù)據(jù)并不為中國(guó)等國(guó)家承認(rèn)。
1975年:中國(guó)人首次將覘標(biāo)帶上珠峰峰頂
新中國(guó)成立之初,中央人民政府便提出了“精確測(cè)量珠峰高度,繪制珠峰地區(qū)地形圖”的要求。1975年和2005年,我國(guó)兩次成功測(cè)定并公布了珠峰高程。
自然資源部第一大地測(cè)量隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)李國(guó)鵬說(shuō):“珠峰高程測(cè)量經(jīng)歷了從傳統(tǒng)大地測(cè)量技術(shù)到綜合現(xiàn)代大地測(cè)量技術(shù)的轉(zhuǎn)變。每次測(cè)量都體現(xiàn)了我國(guó)測(cè)繪技術(shù)的不斷進(jìn)步,彰顯了我國(guó)測(cè)繪技術(shù)的最高水平?!?/p>
1975年的測(cè)量中,中國(guó)測(cè)繪隊(duì)采用傳統(tǒng)大地測(cè)量方式,并將覘標(biāo)豎立在了珠峰峰頂,這也是人類(lèi)歷史上首次將這種測(cè)量工具帶到珠峰峰頂。
覘標(biāo)是指設(shè)置在三角點(diǎn)或精密導(dǎo)線點(diǎn)上供觀測(cè)使用的標(biāo)架,在珠峰高程測(cè)量中主要用于峰頂測(cè)量階段。在完成前期交會(huì)測(cè)量基礎(chǔ)上,待測(cè)量登山隊(duì)員登頂豎立紅色測(cè)量覘標(biāo),珠峰腳下的6個(gè)交會(huì)測(cè)量點(diǎn)同時(shí)展開(kāi)峰頂聯(lián)測(cè),以確定珠峰新高度。
“有了覘標(biāo),我們?cè)谏侥_下布設(shè)的交會(huì)點(diǎn),就能更精確地照準(zhǔn)峰頂?shù)臏y(cè)量目標(biāo),從而測(cè)得精確的角度和距離?!弊匀毁Y源部第一大地測(cè)量隊(duì)副隊(duì)長(zhǎng)、2020珠峰高程測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)副總指揮張慶濤說(shuō),珠峰峰頂并不是一個(gè)點(diǎn),而是一個(gè)平面,僅瞄準(zhǔn)峰頂測(cè)量,目標(biāo)點(diǎn)難以一致。覘標(biāo)的使用解決了這一問(wèn)題。
1975年,我國(guó)測(cè)繪隊(duì)員精確測(cè)得珠峰海拔高程為8848.13米,正式對(duì)外發(fā)布,并獲得國(guó)際社會(huì)認(rèn)可。
2005年:珠峰巖面高程和冰雪厚度有了準(zhǔn)確數(shù)字
2005年,我國(guó)再次對(duì)珠峰高程進(jìn)行測(cè)量。此次采用了傳統(tǒng)大地測(cè)量與衛(wèi)星測(cè)量結(jié)合的技術(shù)方法,并且首次利用冰雪深雷達(dá)探測(cè)儀測(cè)量冰雪厚度,獲得了珠峰峰頂巖石面的海拔高程。
中科院院士陳俊勇當(dāng)時(shí)接受新華社記者采訪時(shí)表示,2005年珠峰測(cè)高實(shí)現(xiàn)了多方面突破:采用先進(jìn)的GPS測(cè)量系統(tǒng),獲得的數(shù)據(jù)更加精確;使用冰雪深雷達(dá)探測(cè)儀取代人工插桿測(cè)量,精確測(cè)得峰頂冰雪深度;采用激光測(cè)距手段,使相關(guān)精度比1975年大幅提高;廣泛參考國(guó)內(nèi)外相關(guān)資料,使珠峰“身高”起算點(diǎn)——大地水準(zhǔn)面的確定更精確。測(cè)量技術(shù)、設(shè)備的突破,使測(cè)量精度從1975年的±0.35米提高到±0.21米。
經(jīng)過(guò)嚴(yán)密計(jì)算,珠峰巖石面海拔高程8844.43米,冰雪深度3.5米,其中冰層以下巖面以上有1米厚不明物質(zhì),密度介于冰與巖石之間,估計(jì)為冰和碎石的混合物。
李國(guó)鵬說(shuō),2005年的測(cè)量是人類(lèi)首次精確測(cè)得珠峰峰頂巖石面高程和冰雪深度;今年,中國(guó)測(cè)繪人員將再一次對(duì)這兩項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量。精確測(cè)量巖石面和冰雪深度的變化,將有助于為地區(qū)的地質(zhì)、氣候等變化提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。
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