浙江線上5月11日訊5月，珠峰的最佳攀登季節。
此刻，中國登山隊正在向頂峰衝擊的途中。與以往不同的是，這次的隊伍中加入了一些特殊的隊員，他們是來自自然資源部第一大地測量隊的測繪人員。如果成功，他們將是首批登頂的專業測繪工作者。
同時，這也將是繼1975年和2005年後，中國第三次組織登山隊對珠峰高程進行精確測量。
珠峰這個“大高個兒”的身高怎麼量？為何一定還要人扛著器材登頂測量？測量需用到哪些技術手段？懷著滿滿好奇心，記者跟隨專家的目光，探尋珠峰的秘密。
再量“身高” 大有說頭
位於中國與尼泊爾邊境線上的珠穆朗瑪峰，是喜馬拉雅山脈的主峰，也是世界海拔最高的山峰。我國曾在1975年和2005年分別對珠峰進行過精確的高程測量，兩次的資料分別是8848.13米和8844.43米。
從8848.13到8844.43，不少人會產生這樣的疑問：4米的差距，到底意味著什麼？
“2005年的8844.43米是去除峰頂冰雪層厚度的‘淨身高’，就像人量身高，穿著鞋子戴著帽子與光腳板光頭量的身高肯定會不同，這一資料更新提高了測峰頂雪深的精度和可靠性。”省測繪學會常務理事、嘉興市規劃設計研究院總工程師張志勇說，對珠峰峰頂雪面到岩石面的厚度測量，過去一直採用的是人力探杆測深的方法。2005年中國登山測量隊除了佈設GPS控制網外，實現了峰頂同觀測站聯測，還使用了雷達探測儀對珠峰峰頂冰雪覆蓋層的厚度進行了測量。8844.43米是目前全世界最權威的全新資料，得到了聯合國教科文組織的承認。
在尋常認知裡，一座山的縱切面既然是三角形，測量山的高度便可以利用直角三角形中角度與邊長的關係原理，直接計算出其垂直距離。那麼，測算珠穆朗瑪峰的高程，是用這種方法嗎？
“珠峰太高了，從山頂到山腳無法通視，測量人員不能直接測坡面總長，這種測算方式自然不適合珠峰。”張志勇告訴記者，直角三角形中角度求邊長直接計算山高的方式，是將基準點設於山頂，站在山腳下的人需要能直接看見山頂標誌物，因此會用於一些高度不高的“小山”測量中使用，且往往存在於測量技術尚不發達的年代。
“測珠峰高度就像爬樓梯一樣，最終將每一階的測量資料相加，得出總高度。”張志勇說。
確實，為珠峰“量身高”其實是透過分段測量的方式來實現的。據央視報道，測量隊員首先從海拔5200米的珠峰大本營出發，抵達海拔5800米的中間營地；再從中間營地出發，到達海拔6500米的前進營地；稍作休整後，測量隊員們需途經北坳大冰壁抵達7028米一號營地；之後途經大風口，抵達7790米二號營地，接著便是8300米的三號營地；約一週後，測量隊員們將視天氣情況擇機向珠峰頂峰發起衝擊，最後的衝擊需要經過海拔8680-8700米的第二階梯；最終在峰頂豎起覘標，與6個交匯點同步開展測量。
此外，在談及山峰高程時，我們常常會用到“海拔”這個詞。海拔，顧名思義，就是以海平面為基準測算出的物體高度。但實際上，海拔的起始點並不是從隨意海平面起算的。初高中物理告訴我們，測算物體高度，基礎是要定好水準基面，以作為起算依據。
“在我國，青島港驗潮站的長期觀測資料推算出的黃海平均海面就是水準基面，即‘1985國家高程基準’。”張志勇說，用精密水準測量測定水準原點相對於黃海平均海面的高差，即水準原點的高程，定為全國高程控制網的起算高程，珠峰高程就是在此基礎上測量而來的。
登頂測量 精益求精
在科技手段如此發達的今天，測珠峰“身高”為何仍要人登頂測量，而不能用衛星遙感或無人機完成呢？
這與精度要求密切相關。“目前，接觸測量的精度是最高的，而像衛星導航定位系統等技術手段更適用於平面測量，受重力差異影響，其垂直精度並不高。”張志勇說。
實際上，我們熟知的GPS所得出的資料，其實是一個三維空間，即XYZ三條座標軸資料，這一結果需要套到地球參考橢球模型中才能得出結果，而這個橢球模型的精度其實是不夠高的。
珠峰頂的自然環境同樣也不允許直升機或無人機開展測量作業。2020珠峰高程測量技術協調組組長黨亞民說，在珠峰頂上作業對直升機的要求是非常高的，要把測量隊員放下來，要把測量儀器裝置從飛機上卸下來。很明顯，珠峰頂上的地方非常小，飛機是不能降落的，那隻能飛機在運動過程中。運動過程中，飛機的螺旋引起的風有可能引起冰雪的崩塌。同時，珠峰峰頂氣流不穩定、多大風、氣溫低，測量型無人機目前還無法在峰頂飛行，目前也還沒有機器人頂峰作業的經歷。
“儀器誤差，風、溫度等外力影響，以及測量者的敬業精神等，都是影響測量精度的重要因素。”張志勇說，從早期光學機械儀器測量的釐米級誤差，到如今水準測量的毫米級誤差，這是數十年來我國測量技術的發展。綜合多方影響因素，如今總體測量誤差可控制在2釐米以內。
據專家介紹，水準測量是直接測量地面點高程最有效的方法。水準測量又名“幾何水準測量”，是用水準儀和水準尺測定地面上兩點間高差的方法。通常由水準原點或任一已知高程點出發，沿選定的水準路線逐站測定各點的高程。但由於珠峰地區地形環境複雜，測量隊員會綜合應用三角測量、天文測量、導線測量、重力測量、水準測量、三角高程測量及溫度垂直梯度測量方法，對珠峰高程進行精確測定。
而從技術手段上來看，本次高程測量採用全球導航衛星系統（GNSS）衛星測量、精密水準測量、光電測距、雪深雷達測量、重力測量、天文測量、衛星遙感、似大地水準面精化等多種傳統和現代測繪技術相結合的技術路線，在涉及的所有技術路線中全面採用國產測繪儀器裝備。
其中，全球導航衛星系統（GNSS）衛星測量是重要一環。“2005年時，GNSS衛星測量主要依賴GPS系統。今年，我們將同時參考美國GPS、歐洲伽利略、俄羅斯格洛納斯和中國北斗這四大全球導航衛星系統，並且會以北斗的資料為主。”自然資源部第一大地測量隊隊長李國鵬說。
據介紹，這是北斗系統在珠峰高程測量專案中首次應用。登頂測量時，頂峰的GNSS接收機將依託北斗系統和珠峰地區以及外圍的GNSS監測網聯機同步觀測，同時還可監測相關地區的地殼運動。
張志勇的同事2008年在四川開展測量工作。
風雪之下 負重而上
風雪之下，負重而上，是測繪人員的真實寫照。
“人肉”登頂珠峰，就意味著要肩擔手扛裝置上山。張志勇說，精密水準儀，用於測角度的全站儀，GNSS接收機等，都是測量隊員需要揹負的裝置。而其中每一個裝置配上腳架，都有20公斤左右，重力測量裝置更是在20公斤以上。“海拔每上升100米，溫度就降低0.6攝氏度。這就相當於扛著沉甸甸的一袋米爬5000米高的樓層，還要經受低溫考驗，其中辛苦可想而知。”張志勇說。
張志勇從事測量工作已有32年之久。在此次踏上征途的30多名珠峰測量登山隊隊員中，有5名隊員是他的大學校友。他說，對於測繪人員來說，揹著沉重的儀器，爬上幾天幾夜的山，是家常便飯。“在日常工作中，我們進入的也常常是無人區，爬上山還要依天氣‘行事’，一旦起了霧，即使登頂也沒法開展測量工作。印象最深刻的一次，我和隊友在海拔3600米的秦嶺主峰太白山上爬了足足3天。”張志勇說。
資料的一層層精準，對珠峰認知的一步步深化，來自於一代代專業測繪人員步履不停的探索。珠峰冰雪下經年的腳印，為我們漸次揭開這片土地的神秘面紗。
我國於1966年、1968年、1975年、1992年、1998年、2005年，分別測量珠峰高程。據悉，1966至1968年，在中國科學院組織下，我國對珠穆朗瑪峰及周邊地區進行了大規模的綜合科學考察，並於1966年和1968年兩次組隊，不僅在珠穆朗瑪峰地區建立了高水平高質量的測量控制網，測站更多也更接近珠峰，還開展了三角、水準、天文、重力、物理測距、折光試驗等測量工作，為後期的資料改正和平差做了充分的準備。1975年，我國首次在珠峰設定3.51米的紅色金屬測量覘標，同時量測了峰頂的覆雪深度，堪稱測定珠峰高程歷史上的一項創舉和突破。2005年更是實現了峰頂同觀測站聯測，並使用雷達探測儀對冰雪層進行測量。
立足過往的研究基礎，審視2020年的這場新探索，其意義自不待言。
根據1994年5月在珠峰地區測定的資料及資料統計分析，由於印度板塊和歐亞板塊擠壓，珠峰每年上升1.27釐米。中國煤炭地質總局浙江煤炭地質局規劃經營部副主任項謙和說，此次2020年珠峰高程測量的成果可用於地球動力學板塊運動等領域研究；精確的峰頂雪深、氣象和風速等資料，將為冰川監測、生態環境保護等方面的研究提供第一手資料。同時，GNSS測量、水準測量、重力測量的成果結合以前相關資料，不僅可以準確地分析目前地殼運動變化影響情況，同時也可為後續的似大地水準面模型建立提供準確的重力異常資料；重力測量成果可用於珠峰地區區域地球重力場模型的建立和冰川變化、地震、地殼運動等問題的研究。
冰雪裡到底還藏著多少秘密？高海拔的考驗下會收穫怎樣的新成果？一切還請拭目以待。