登顶“地球之巅”

时隔15年，喜马拉雅山脉主峰再次迎来中国测量队伍。5月27日11时整，中国2020珠峰高程测量登山队8名队员登顶“地球之巅”珠穆朗玛峰，为珠峰“量身高”。队员在峰顶停留了150分钟，其间还开展了峰顶雪深和气象等测量，创造了中国人在珠峰峰顶停留时长新纪录。

2020年的5月27日注定载入史册。

在这一天的11时整，中国2020珠峰高程测量登山队的8名队员登顶“地球之巅”珠穆朗玛峰（下称“珠峰”），为珠峰“测量身高”。世界最高峰的峰顶上，鲜艳的五星红旗迎风招展。

珠峰是世界的高度，也是人类勇气的高度。从1953年人类第一次登顶珠峰之后，无数的勇者就前赴后继想要征服珠峰。此次，中国2020珠峰高程测量登山队的8名队员成功登顶珠峰，他们是为精确测量世界的新高度而来，他们也在用勇气和智慧标记崭新的中国高度。

探索无止境，前行为人类。时隔15年的珠峰测量，不仅仅是重新标注珠峰的“身高”，还要开展峰顶雪深和气象等测量和研究，“中国高度”和“中国智慧”必将对全球生态等领域研究产生重要意义，也必将更深刻地影响人类的生活！

测量队为珠峰量“身高”

4月30日，2020珠峰高程测量正式启动。这是继2005年公布8844.43米的珠峰峰顶岩石面海拔高程后，我国时隔15年再测世界最高峰。

为何重新测量珠峰高度

珠峰位于中国与尼泊尔边界的东段，是世界上最高的山峰。在过去数十年间，珠峰的海拔高度被世界公认为8848米。

新中国成立以来，我国测绘工作者已对珠峰进行过6次大规模的测绘和科考工作，并先后于1975年和2005年两次成功测定并公布珠峰高程。

1975年，我国首次将测量觇标矗立于珠峰之巅，精确测得珠峰海拔高程为8848.13米。2005年珠峰高程复测，我国测量队采用了传统大地测量与卫星测量相结合的技术方法，并首次在珠峰峰顶测量中利用冰雪雷达探测仪测量冰雪厚度，经过严密计算，测得珠峰顶岩石面海拔高程8844.43米。

这一数据成为我国行政管理、新闻传播、对外交流等活动及公开出版的地图和教材中使用的权威数据。

为何今年又对珠峰高程进行复测？

2020珠峰高程测量技术协调组组长、中国测绘科学研究院研究员党亚民表示，重测珠峰高程主要有两个原因：珠峰高度一定发生了变化;珠峰测量技术也有了大的飞跃，新技术可以明显提升珠峰测量精度。

党亚民解释，长期来看，珠峰以每年4.4毫米的速度缓慢升高，这就意味着10年会升高4厘米左右，30年升高13厘米多。如果珠峰高程的测量精度在10厘米左右，那么二三十年后，就需要重新测量珠峰高程了。短期来看，一次地震也可能影响珠峰的高程。

大地测量学家陈俊勇形象地给出测量珠峰的理由——就像父母会定期给自己不断成长的子女量身高一样。“人类要不断深入地认识自然，中国人要不断深入地认识自己的国土。”党亚民说。

“身高”如何测

珠峰高程测量可以分为“三部曲”，即高精度的海拔高程起算面的确定、峰顶“会战”测量和珠峰最终海拔高确定。

第一步是高精度的海拔高程起算面的确定。首先，将黄海高程基准（中国海拔高程的起算面），从青岛用水准测量方法一步一步传到珠峰地区;接着，进行珠峰地区大量的前期和后续的测量工作，如在珠峰地区的GNSS（全球导航卫星系统）测量、水准测量、重力测量等，精确地将这个海拔高程起算面延伸到珠峰下面。也就是说，先要知道珠峰的0米起点究竟在哪。

第二步是峰顶“会战”测量。主要包括3项工作：通过高精度GNSS定位方法，测量出珠峰雪顶的位置;在海拔6000米左右，利用三角高程和交会方法，测量峰顶觇标，确定珠峰高度;通过冰雪雷达探测仪，测量峰顶一定范围内雪面到岩石面的距离。

最后一步是珠峰海拔高确定。通过严密计算，将峰顶的GNSS测量成果、三角高程和交会测量成果归算到海拔高，包括雪面高和岩面高。

在这个过程中，6个交会点的确定和在珠峰顶插上觇标是关键步骤。“交会测量是此次珠峰测量的重要内容，交会点是实施交会测量的基础，只有在交會点架设测量仪器，才能获取交会点至峰顶觇标的距离、角度等观测数据，通过计算获取珠峰的高程值。”参与此次珠峰测量的自然资源部第一大地测量队副总工程师刘站科表示，交会点必须与珠峰峰顶通视，不能受自然地物的阻挡。

当精确高程传递至珠峰脚下的6个峰顶交会点时，将在珠峰之巅竖立测量觇标。运用“勾股定理”，推算出峰顶相对于这几个点的高程差。

为何需人登顶测量

很多人会有这样的疑问：在现代科技如此发达的背景下，珠峰高程测量不能用无人机或者机器人代替吗？为什么需要人登顶测量呢？在党亚民看来，这样的场景目前还只能出现在科幻电影中。

“珠峰高程测量，难就难在珠峰峰顶的极端环境，使得无人机或者机器人无法正常工作。除此之外，许多精密测量仪器需要作业员手工安置和操作，甚至要根据峰顶环境变化进行作业方案调整。”党亚民指出，目前情况下，无人机或者机器人无法代替人工作业。

卫星遥感或者航空遥感能“代劳”吗？答案也是否定的。“现有的卫星遥感或激光测距一般都是在距离地面几百公里的轨道上完成的，精度最高在1到2米左右。”2020珠峰高程测量技术协调组成员、中国测绘科学研究院副研究员蒋涛说，我国在1975年和2005年两次测得珠峰高程是8848.13米和8844.43米，精度达到厘米级，“而且这些遥感手段只能测出雪顶的高程，而非经雪深雷达探测后得到的高精度岩面高程”。

党亚民介绍，国外测量山峰高度有的采用遥感的方法，这种方法不需要人登顶，GNSS起控制点的作用，但这种方法的精度不高，甚至测量误差能达到几十米。有的采用人上峰顶，用GNSS的方法来测量，这种方法精度会提高一些，但依然难以与我国的测量方法相比。“因为我国前期做了大量基础测绘工作，从而保证了高程基准面的精确。”党亚民说。

确切“身高”何时公布

自然资源部5月27日发布消息说，2020珠峰高程测量实施以来，自然资源部第一大地测量队在珠峰及周边地区开展了水准测量、绝对重力测量、重力加密测量、GNSS测量和天文测量等工作，自然资源部中国地质调查局航空物探遥感中心开展了航空重力测量。登顶测量和交会测量成功完成，为本次珠峰测量外业工作画上圆满句号。

测量外业作业收官，只意味着取得了一手的测量数据，珠峰高程尚需应用多种传统和现代测量技术进行综合计算。在数据分析、处理基础上，还要进行理论研究和反复验证，才能最终确定珠峰精确高程。

蒋涛介绍，测量工作完成后，技术协调组组织相关单位完成全部的外业测量数据的整理，包括峰顶数据的整理，外业观测成果的质量检查、数据汇总等。之后，将全部的外业测量数据提交给数据处理团队，进行数据处理和分析。

“这个过程要花2到3个月的时间，其中最重要的一项就是得出珠峰峰顶的三维坐标，这里面也包括高度、平面的数据。同时，我们也得到珠峰地区的似大地水准面模型，综合确定珠峰的精确海拔高程。”

蒋涛表示，最后需要组织技术专家对整个过程尤其是各种关键环节进行技术把关审核，最后的成果必须经过权威院士和资深专家审定，上报主管部门，为成果发布做准备。

2005年珠峰测量于当年5月22日成功登顶，经过近5个月的数据处理、计算和审核，于10月9日向世界公布珠峰的新高程数据：峰顶岩石面海拔高程为8844.43米，峰顶岩石面高程测量精度±0.21米;峰顶冰雪深度3.5米。

征战世界最高峰的中国力量

珠峰是国际测量技术的竞技场。在测量世界最高峰“身高”的艰苦探索中，科技的力量总是与人类的脚步同行。在先进测绘技术、通信技术等“队友”的撑腰下，珠峰测量正在变得更加精确和顺利。

首次应用北斗系统

此次珠峰高程测量首次运用了我国自主建设、独立运行的全球卫星导航系统——北斗卫星导航系统提供的数据。这也是北斗卫星继在抗疫中显露威力之后，再度发挥重要作用。

自然资源部第一大地测量队队长、2020珠峰高程测量现场总指挥李国鹏说，GNSS卫星测量是此次测高中的重要一环。在珠峰峰顶，GNSS接收机能通过卫星获取平面位置、峰顶雪面大地高等信息，并将大地高程换算成海拔高程。

2005年我国对珠峰高程进行测量时，GNSS卫星测量主要依赖美国的GPS（全球定位系统）系统。而此次测量，将同时参考中国北斗、美国GPS、欧洲伽利略、俄罗斯格洛纳斯四大全球导航卫星系统，并且以北斗的数据为主。登顶测量时，顶峰的GNSS接收机将依托北斗系统和珠峰地区以及外围的GNSS监测网联机同步观测，还可监测相关地区的地壳运动。

“能在世界最高峰的高程测量中应用北斗系统，这是我们中国测绘人的骄傲。”李国鹏说。

作为全球四大卫星导航系统之一，北斗系统是我国重要的空间基础设施，可为全球用户提供高精度定位、导航和授时服务。2018年底，北斗三号基本系统建成，开始提供全球服务。今年是北斗全球组网的收官之年：3月，第54颗北斗导航卫星成功发射并进入工作轨道。6月23日，第55颗北斗导航卫星发射成功，我国全面完成北斗三号全球卫星导航系统星座部署。

航空重力测量亮相

在此次珠峰高程测量中，一项“黑科技”引起广泛关注，它就是来自自然资源部中国地质调查局航空物探遥感中心的“航空地质一号”飞机及其搭载的测量设备。

此次珠峰高程测量任务包括地面和空中测量两部分，空中测量任务由有着“地调空军”美称的“航空地质一号”完成，包括航空重力和遥感测量，它能够快速、高效、高精度地获得珠峰高程的关键数据。其中，航空重力测量数据能够解算出更高精度的大地水准面（即海拔高程系统的起算面）测量结果，航空遥感数据能够获得大范围、高精度的三维地形测量结果。

自然资源部中国地质调查局自然资源航空物探遥感中心副总工程师陈斌介绍，本次珠峰高程空中测量飞行高度为9800米～10 250米，使用多种处于世界先进水平的机载设备，包括两套自主研发的国产航空重力仪、两套进口重力仪、一套ADS100航空摄像机和一套激光雷达测量仪。

截至5月28日，“航空地质一号”飞机已执行多架次珠峰高程空中测量任务。这是我国首次在珠峰区域开展航空重力和遥感综合测量，能够填补相应数据资料的空白，可将珠峰地区大地水准面精度从米级提高到厘米级。

据介绍，“航空地质一号”飞机是处于国际领先水平的专业测量平台，由中国地质调查局航空物探遥感中心完成改装设计，具备海拔高度达到10 500米的飞行能力，是目前世界上唯一集成航空重力、航空磁力、航空摄影珠峰是国际测量技术的竞技场。在测量世界最高峰“身高”的艰苦探索中，科技的力量总是与人类的脚步同行。在先进测绘技术、通信技术等“队友”的撑腰下，珠峰测量正在变得更加精确和顺利。

国产雪深雷达完成关键测量

此次珠峰高程测量首次运用了我國自主建设、独立运行的全球卫星导航系统——北斗卫星导航系统提供的数据。这也是北斗卫星继在抗疫中显露威力之后，再度发挥重要作用。

自然资源部第一大地测量队队长、2020珠峰高程测量现场总指挥李国鹏说，GNSS卫星测量是此次测高中的重要一环。在珠峰峰顶，GNSS接收机能通过卫星获取平面位置、峰顶雪面大地高等信息，并将大地高程换算成海拔高程。

2005年我国对珠峰高程进行测量时，GNSS卫星测量主要依赖美国的GPS（全球定位系统）系统。而此次测量，将同时参考中国北斗、美国GPS、欧洲伽利略、俄罗斯格洛纳斯四大全球导航卫星系统，并且以北斗的数据为主。登顶测量时，顶峰的GNSS接收机将依托北斗系统和珠峰地区以及外围的GNSS监测网联机同步观测，还可监测相关地区的地壳运动。

“能在世界最高峰的高程测量中应用北斗系统，这是我们中国测绘人的骄傲。”李国鹏说。

作为全球四大卫星导航系统之一，北斗系统是我国重要的空间基础设施，可为全球用户提供高精度定位、导航和授时服务。2018年底，北斗三号基本系统建成，开始提供全球服务。今年是北斗全球组网的收官之年：3月，第54颗北斗导航卫星成功发射并进入工作轨道。6月23日，第55颗北斗导航卫星发射成功，我国全面完成北斗三号全球卫星导航系统星座部署。

在此次珠峰高程测量中，一项“黑科技”引起广泛关注，它就是来自自然资源部中国地质调查局航空物探遥感中心的“航空地质一号”飞机及其搭载的测量设备。

此次珠峰高程测量任务包括地面和空中测量两部分，空中测量任务由有着“地调空军”美称的“航空地质一号”完成，包括航空重力和遥感测量，它能够快速、高效、高精度地获得珠峰高程的关键数据。其中，航空重力测量数据能够解算出更高精度的大地水准面（即海拔高程系统的起算面）测量结果，航空遥感数据能够获得大范围、高精度的三维地形测量结果。

自然资源部中国地质调查局自然资源航空物探遥感中心副总工程师陈斌介绍，本次珠峰高程空中测量飞行高度为9800米～10 250米，使用多种处于世界先进水平的机载设备，包括两套自主研发的国产航空重力仪、两套进口重力仪、一套ADS100航空摄像机和一套激光雷达测量仪。

截至5月28日，“航空地质一号”飞机已执行多架次珠峰高程空中测量任务。这是我国首次在珠峰区域开展航空重力和遥感综合测量，能够填补相应数据资料的空白，可将珠峰地区大地水准面精度从米级提高到厘米级。

据介绍，“航空地质一号”飞机是处于国际领先水平的专业测量平台，由中国地质调查局航空物探遥感中心完成改装设计，具备海拔高度达到10 500米的飞行能力，是目前世界上唯一集成航空重力、航空磁力、航空摄影和航空高光谱4个测量参数为一体的飞行平台。

此次珠峰测量任务中，国产设备担当重任，其可靠性和精度相较于15年前的测量有了质的提高。

在极端环境下进行高度测量，对各类装备的技术含量提出了很高的要求，很多装备都需进行特别改装研制。尤其是在峰顶使用的装备，必须能在低温、低压、低氧环境下使用。为此，多家国内生产厂商与自然资源部第一大地测量队共同研制了多类特殊测量设备。

雪地雷达就是其中之一，这一设备能够根据不同物质对频率的不同反应，完成珠峰峰顶雪深和岩石高度的测量工作。和普通的地质雷达不同，雪地雷达能够在低温、低能耗的恶劣环境下完成工作。

2005年，我国首先测得珠峰峰顶的岩面高程和雪深数据，当时使用的雪深雷达是意大利设备。当雪深雷达运到大本营之后，突然出现故障，无法正常使用。工作人员不得不紧急联系意大利厂商，请其带着新仪器火速飞往中国。

与15年前相比，此次珠峰测高对雪深雷达提出了更高的技术标准，要求同时获取位置信息和雪深数据，兼具卫星大地测量和雷达系统的功能，同时必须轻便、易携。在多家国外企业无法研发的情况下，一家国内厂商研发生产成功。此次登顶并再次分别测量顶峰雪深和岩面高程数据后，将为研究珠峰地区地质和气候变化提供更为精细的数据支撑。

此外，“出征”测高任务的天顶仪、重力仪、峰顶觇标、用于三角交会测量的超长距离测距仪等设备均为国产仪器。我国最新的测绘基准体系建设成果也将应用于此次测量。李国鹏说，我国的测绘技术在国际上是一流的，可以确保此次珠峰高程测量顺利进行。

5G信号覆盖峰顶

伴随着珠峰高程测量登山队成功登顶，我国5G网络也一举覆盖世界屋脊，为我国通信业发展添上了浓墨重彩的一笔。

5月27日，珠峰测量的高清视频画面通过5G网络与全世界实时共享，登山队员在珠峰峰顶通过5G网络拨通了电话，与在珠峰大本营的登山总指挥王勇峰实时连线，并表示“峰顶5G信号特别好”。

为完成珠峰高程测量通信保障，中国移动携手华为制定了详细方案，确保登山队队员在珠峰峰顶能够稳定回传高程测量数据并进行流畅的高清直播。工程人员在5300米、5800米、6500米三个阶梯海拔营地新建了5个5G基站，确保5G信源尽可能接近珠峰峰顶，减少无线信号衰减损耗，保障峰顶网络覆盖。

在这次珠峰5G基站建设中，运营商采用了华为5G极简站点，基站集成度高，体积小重量轻，易搬运易安装，在珠峰建站“牛拉肩抗”的条件下，有效地降低了珠峰部署5G的难度。同时，华为的5G产品通过采用更高集成度的芯片工艺，不断提升单板集成度，产品能耗低，这对于能源补给困难的珠峰站点极其必要。不仅如此，华为的5G基站还能适应珠峰低温、低压的极端环境，保障长期稳定运行。

本次部署的5G基站最高站址在珠峰海拔6500米处，距离珠峰峰顶依然存在2000多米的落差。为了有效覆盖峰顶，本次5G基站部署使用了华为64通道大规模天线技术，将信号能量集中对准珠峰，可更好匹配珠峰上极其复杂的高山场景，提升峰顶5G信号强度。

中国移动相关人员表示，5G覆盖珠峰峰顶及双千兆珠峰全面覆盖，实现了历史性突破，这一耗资突破千万量级的浩大工程，将为登山、科考、测绘、环保工作者在高峰上的用网速度和体验保驾护航。

珠峰登顶意义非凡

5月27日，在万众瞩目下，珠峰峰顶再次竖起中国觇标，与6个交会点同步测量正式展开，这标志着珠峰登顶测量阶段画上完美句号。这是继人类首次从北坡成功登顶珠峰60周年、中国首次精确测定并公布珠峰高程的45周年后，世界之巅的“身高”即将迎来历史性更新，意义非凡。

一方面，珠峰“新身高”数据将大有用处。党亚民表示，珠峰高程测量除了获取关键的峰顶测量数据，还会在珠峰地区观测大量用于海拔高程“基准传递”的测量数据，这些数据可广泛应用于青藏地区地球动力学板块运动、地震对珠峰高程的影响等领域的研究。

此外，与珠峰高程测量相关的其他数据，如精确的峰顶雪深、航空重力数据，以及气象、风速和冰川监测等数据成果，将为珠峰及其周邊地区的自然资源监测和生态环境保护等提供第一手资料。

另一方面，测量珠峰的高度也反映了国家的综合科技水平。此前我国测绘工作者分别对珠峰进行过6次大规模的测绘和科考工作。每一次对珠峰“身高”的测量，都体现了当时我国测绘技术的最高水平。时隔15年之后的这一次测量，同样是对我国科学技术能力的“大考”。

“今年整个的过程比较曲折、辛苦，但最后的结果比较圆满。”李国鹏表示，“这次珠峰高程测量一定也会载入史册。”

“珠峰高程测量几乎用到大地测量所有的理论和方法，体现了时代科技发展的最高水平。”李国鹏说，此次获得了珠峰顶峰GNSS、高等级水准、重力、气象、冰雪深度以及交会测量等大量珍贵数据，“检验发现，所有资料非常完整且高质量。”

李国鹏说，不同时期以不同方式测量珠峰，以及对珠峰高程的多次测量，反映了人类对自然的求知探索精神，并成为人类了解和认识地球的一个重要标志。（本刊综合）