珠穆朗玛峰最新高程8848 8848 86米

2020年珠穆朗玛峰的最新海拔是如何测量的

北京日报|2020-12-

12月8日，中尼双方共同宣布，经过双方团队的扎实工作，珠穆朗玛峰最新海拔为1000米。珠穆朗玛峰高程测量也是中国第四次大规模的珠穆朗玛峰测量和科学研究。

珠穆朗玛峰的最新高度是如何测量的？测量珠峰的技术手段有什么进展？2020年珠峰高程测量技术协调小组成员、中尼珠峰测量联合技术委员会成员江涛撰文回答了这些问题。

珠穆朗玛峰是喜马拉雅山脉的主峰，也是世界最高峰。它位于中国和尼泊尔的边界，北在中国西藏定日县，南在尼泊尔。

几千万年前，印度洋板块与欧亚大陆板块碰撞挤压，青藏高原逐渐隆起，形成了世界屋脊，其中代表性的山峰是珠穆朗玛峰。

作为世界最高峰，珠穆朗玛峰的确切高度一直吸引着全世界的目光。那么，2020年珠穆朗玛峰高程测量将如何进行呢？科学原因是什么？

2020年，中国采用全球导航卫星系统卫星测量、水准测量、光电测距、积雪深度雷达测量、航空重力和遥感测量、似大地水准面精化和现实三维建模等多种传统和现代测绘技术，对珠峰高程的技术路线进行了精确测量，并与尼泊尔进行了扎实的技术合作，最终确定基于全球高程基准的珠峰雪面高程为米。具体的科学工作可以分为以下六个层次。

建立全球导航卫星系统坐标控制网

在珠峰地区建立了全球导航卫星系统(GNSS)坐标控制网，测量人员分阶段进行高精度的GNSS网络观测，获得了343个网点的三维坐标，从而为珠峰高程测量坐标建立了高精度的起始参考。

准确的把黄海的高程参考值转移到珠穆朗玛峰脚下

在珠峰及其周边地区建立高程控制网，进行水准测量。从西藏日喀则的国家一级水准点出发，测量人员利用精密水准仪将黄海的高程参考值逐站精确传递到珠穆朗玛峰脚下，共完成780多公里的水准测量，全部需要测量人员徒步完成。

首次在珠穆朗玛峰北侧进行了航空重力测量

在珠峰及其周边地区进行重力测量。准确测量珠穆朗玛峰高程需要在珠穆朗玛峰建立高精度大地水准面模型，而高精度大地水准面模型又需要均匀分布的高精度重力数据。一般重力测量采用地面重力测量的方法。测绘人员携带重力仪进行野外测量，将仪器放置在某个测点，测量一段时间后即可获得该点的重力数据。珠穆朗玛峰平均海拔5000多米，地形极其复杂。大部分地区无法进行地面重力测量，重力数据匮乏。重力数据有很多空白区域。因此，我们在世界上首次在珠穆朗玛峰北部进行了航空重力测量，以解决重力数据的空白问题，提高珠穆朗玛峰高程起始面的精度。

航空重力测量顾名思义，就是在飞机上安装一个航空重力仪，相当于在飞机上安装一个感应地球重力的传感器，可以反映地面重力的变化。飞机按照预先设计的测线在空中来回飞行，多条飞行测线组成密集的机载重力数据平面。我们结合机载卫星动态定位、惯性导航和重力仪数据来测量机载重力值。

珠穆朗玛峰北侧的航空重力测量使用的是航空一号机，搭载了先进的航空重力仪，飞行高度超过1万米。航空重力测量线总长为公里，面积为12700平方公里。珠穆朗玛峰本身地形复杂，数据不全。飞机在高空a起飞

测量珠穆朗玛峰的高度最重要的是测量登山运动员的峰顶进行测峰，获取测峰数据。2020年5月27日11时，中国勘测登山队成功登顶，在峰顶停留创纪录的150分钟。测量目标架设、全球导航卫星系统测量、积雪深度雷达测量和地面重力测量均在峰会上进行，均使用国内仪器。

勘测登山队员首次实现了峰顶北斗卫星定位，观测时间超过40分钟。此次峰会与珠峰地区的九个全球导航卫星系统地面站组成了一个全球导航卫星系统联合调查网络，进行全球导航卫星系统同步观测。

登山者在世界上首次使用国内重力仪测量珠穆朗玛峰峰顶的重力观测值，有助于提高珠穆朗玛峰高程起始面的精度。此外，利用国产地质雷达探测仪测量了峰顶冰雪层的厚度。

与此同时，地面测量人员使用自行研制的远程测距仪从珠穆朗玛峰脚下的六个站瞄准峰值目标反射棱镜进行交会观测。最长距离测量接近19公里，交会观测数据主要为峰值GNSS测量数据提供独立验证。

珠穆朗玛峰峰顶的测量工作圆满完成，峰顶极其寒冷，高空压力极低，显示了国产测量仪器的巨大进步。

珠穆朗玛峰测量数据的处理与分析

所有测量数据采集完毕并通过质量检验后，将进入珠峰测量数据的处理和分析阶段。综上所述，珠穆朗玛峰高程测量数据处理的核心是通过严格的计算得到珠穆朗玛峰顶部和底部的精确位置。

通过对全球导航卫星系统控制网、峰值全球导航卫星系统联合测量网和交会测量数据的处理，可以获得珠峰峰值目标点的三维空间坐标，即纬度、经度和地球高度。数据处理结果表明，全球导航卫星系统测量数据计算的珠峰大地高度与交会测量确定的结果相差仅2.6厘米。考虑到两种技术手段的独立性，这个量级的差别很小；根据误差理论，全球导航卫星系统测量获得的珠峰大地高度精度达到毫米级。这使得高精度测量珠穆朗玛峰峰顶成为可能。

接下来，我们必须精确计算珠穆朗玛峰底部的位置。科学家根据物理大地测量学的理论方法并结合航空重力进行数据处理

、地面重力、高分辨率地形和其它数据，结合GNSS和水准测量数据，建立珠峰地区的大地水准面模型，这就相当于把珠峰高程起算面，也就是黄海高程基准面这个底精准地确定出来了。结果表明，加入航空重力测量数据后，珠峰高程起算面精度达到了4.8厘米，相比没有航空重力测量数据时，精度提高了近40%，这意味着珠峰海拔高程的精准度也会相应提升。

精准确定了珠峰的顶和底，珠峰峰顶的大地高减去大地水准面差距，就能获取精确的珠峰高程值。

中尼合作开展数据处理

2020珠峰高程测量的总体目标是落实中尼联合声明，实现中尼两国共同宣布珠峰高程。中尼双方成立了中尼珠峰测量联合技术委员会，合作开展了数据处理。

高程基准是珠峰高程测量的关键要素，中国和尼泊尔都有自己国家法定的高程基准，中国是黄海平均海平面，尼泊尔是印度洋平均海平面。按照国际合作惯例，国际合作中通常采用共同高程基准，而不采用某一方的高程基准。

中尼联合技术委员会经过技术会谈最终商定：根据国际大地测量协会发布的关于全球高程基准(IHRS)的定义和参数，联合地面重力、航空重力及其它数据建立珠峰地区重力大地水准面，这是全球高程基准在珠峰地区的具体实现，作为中尼共同宣布珠峰高程的起算面。

选定了高程基准后，中尼在数据处理阶段，逐项对中间数据和结果进行了细致比对和反复检核，双方数据和结果一致性很好，最终双方技术团队共同确定基于全球高程基准的珠峰雪面高程为米。

此外，在2020珠峰高程测量工作中，我国还开展了珠峰地区航空遥感测量、实景三维模型构建和冰川变化监测等工作。2020珠峰测量获取的丰富观测数据成果，将为珠峰地区的生态环境保护修复、自然资源管理、地质研究与调查等领域提供宝贵的第一手观测资料。

延伸阅读

测量珠峰高度的历史回顾

人类对珠峰的认识，最初就是从测量其高度开始的。在历史上，珠峰高度测量的技术也经过了不断的发展。

无人员登顶的三角高程测量

1714年至1715年，在清朝康熙帝的派遣下，清朝勘测人员深入珠峰脚下，利用铜镀金矩度全圆仪、铜质御制方矩象限仪(现藏故宫博物院)等仪器，对珠峰位置和高度进行过初步的测量，并在《皇舆全览图》上明确标上了珠峰的位置和名称。这是人类第一次测绘珠峰。

1847年，英属印度测量局在离珠峰300多公里外的恒河平原上，利用三角高程测量方法对珠峰高度进行了首次测量，测得高程为8778米。所谓三角高程测量方法，就是在位于山脚的地面测站架设光学测量仪器，专业测量人员照准珠峰峰顶雪面，测量地面测站到峰顶的距离，再测量峰顶的高度角，也就是观测视线与水平面之间的夹角，最后按照三角函数关系计算出珠峰高度。

在人类尚未登顶珠峰的时期，三角高程测量珠峰高度是一种非常巧妙的远距离测量技术。但是，因为地面测站到峰顶的距离远，即使微小的高度角测量误差也会造成很大的高度误差。另外，大气层是一个上疏下密的圈层，光线在通过不同密度介质时会发生折射。从地面测站对峰顶进行照准观测时，视线穿过三千米左右厚度的大气层，反射光线会产生明显的折射，产生大气折光差，导致珠峰高度的测量误差。

1921年至1954年，英属印度测量局对测量仪器、技术和方法进行改进后，开展了多次测量，通过加权计算得到了比较精确的珠峰高程米，近似为8848米。

人员登顶珠峰立起测量觇标

从地面测站照准珠峰峰顶雪面，不同测站观测到的目标不一致，会产生较大误差，这是三角高程测量方法的缺陷。

1975年，中国开展大规模珠峰测量，登山队员第一次在峰顶最高点立起测量觇标，从10个地面测站同时观测觇标，保证了所有地面测站照准的都是峰顶最高点，而且是同一个点。

通过我国科学家的努力，采用改进的理论方法，结合气象参数观测数据，很好地解决了大气折光误差的难题。

这一次还采用了人力插杆的方式，测量了峰顶覆雪厚度0.92米(不含结冰层)。此外，在珠峰地区开展的三角网测量、水准测量和重力测量，相关数据为珠峰高程提供了起算基准。获取所有测量数据后，最后计算出珠峰高程为米。

卫星精密定位技术测量珠峰高程

自1987年开始，随着全球导航卫星系统(GNSS)的成功应用，珠峰高程测量进入卫星精密定位时代，中外各国多次利用GNSS技术测量珠峰高度。

GNSS测量是利用人造卫星实现对地表点位的精确测量，利用地面GNSS观测设备接收卫星信号，根据信号传播速度和传播时间，测量卫星到地表测点的距离。由于卫星到地心的距离可通过精密确定卫星轨道得知，那么就可以得到地表测点到地球参考椭球面的距离，这一距离被称为大地高。

需要指出的是，大地高并不是我们常说的海拔高，要得到海拔高，还需要确定大地水准面，它是指与平均海平面重合，并延伸到大陆内部，并将地球全部包裹起来的水准面。大地水准面代表的是平均海平面，是高程的起算面或基准面，我们平时所说的海拔高度就是相对于这个起算面的高度值，这也是称之为海拔高度的原因所在。

确定大地水准面，就是测定大地水准面相对于地球参考椭球面的距离，即大地水准面差距，这需要利用区域内密集分布的重力资料，根据物理大地测量的理论和方法求定，因此需要进行重力测量。我国1975年和2005年两次大规模珠峰测量，都是利用水准测量和重力测量技术，将位于青岛的黄海高程基准值传递至珠峰地区，实现了珠峰高程起算面的确定。

精密确定珠峰峰顶的大地高和大地水准面差距值后，前者减去后者，即可得到珠峰峰顶的海拔高度，测量学上称之为正高。

珠峰峰顶冰雪层厚度测量

珠峰峰顶常年被冰雪覆盖，对珠峰峰顶雪面到岩石面的冰雪层厚度，2005年以前一直采用人力插杆测深的方法。我国2005年珠峰测量时首次使用了便携式雷达探测仪精确探测珠峰峰顶冰雪层厚度，获得峰顶觇标点的冰雪层厚度值为3.50米，测量精度为&;0.1米。

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