8848.86米——2020年12月8日，國家主席習近平同尼泊爾總統(tǒng)班達里互致信函，共同宣布珠穆朗瑪峰最新高程。

　　“地球之巔”高度最新出爐！

圖片來源：視覺中國

　　歷時10月完成數(shù)據處理工作

• 60年前，中國人首次從北坡登頂珠峰。

• 45年前，中國人首次將覘標帶至峰頂，測得高度8848.13米。

• 2005年，中國再測珠峰，其巖面高度為8844.43米。

• 2020年5月27日，中國人又一次登上世界海拔最高的珠穆朗瑪峰峰頂。

　　從海量數(shù)據到8848.86米，這中間有哪些“解題”步驟？

　　承擔此次珠峰測量數(shù)據處理任務的是位于西安的自然資源部大地測量數(shù)據處理中心。這也是我國唯一從事大地測量數(shù)據處理與大地測量檔案管理的專業(yè)隊伍。

　　“珠峰地區(qū)海拔高、極寒缺氧，又是全球地殼運動最劇烈的地區(qū)之一，地質環(huán)境復雜，要獲得精準的珠峰高程是一項極具挑戰(zhàn)性、極其復雜、極具難度的綜合性工作?！睌?shù)據處理中心主任郭春喜說。他已是第三次參與珠峰高程的計算工作。

　　郭春喜介紹道，從去年開始，中心就持續(xù)進行技術研究和攻關，完成了相關數(shù)據處理方案編寫、數(shù)據模型建立、軟件編程測試、數(shù)據比對分析與驗證等工作。

　　郭春喜說，相比于2005年的珠峰測量，此次數(shù)據處理的難點在于數(shù)據種類更多，數(shù)據量更大。“比如說，今年在峰頂進行了一萬多平方公里的航空重力測量，以前，GNSS衛(wèi)星測量主要依賴GPS，今年，我們同時參考美國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(wèi)星系統(tǒng)，并且以北斗的數(shù)據為主。”

　　一共處理多少數(shù)據？郭春喜坦言，這無法準確核算。他舉個例子，“為了把珠峰頂點的位置測準，我們每1秒采集一次基準站的數(shù)據，每次基準站的數(shù)據里就包含了50多顆導航衛(wèi)星的數(shù)據。想象一下，1天就有86400秒，再加上我們還有大量的基準站觀測數(shù)據，僅僅這塊的數(shù)據就很龐大了?！?/span>

　　他介紹道，從2019年4月份起，就開始著手收集了大量珠峰地區(qū)已有的高程、GNSS和重力等數(shù)據并進行初步的整理分析，為后續(xù)工作做準備。

2020年5月23日，測量登山隊員張衛(wèi)東用國產重力儀在海拔6500米進行重力測量。國測一大隊供圖

　　“今年6月以來，在珠峰峰頂及珠峰地區(qū)數(shù)據傳送至我中心后，我們又著重處理了包括：343個GNSS點數(shù)據、約780多公里的一二三等水準網數(shù)據、約210個不同等級重力點數(shù)據、6個峰頂交會點數(shù)據以及重力似大地水準面確定、峰頂冰雪探測雷達測量數(shù)據處理等等?！惫合舱f。

　　如何用這些數(shù)據計算出珠峰的“身高”？

　　郭春喜介紹道，首先，利用GNSS測量、三角測量、三角高程測量獲得珠峰地區(qū)基準網、區(qū)域框架網、局部控制網及峰頂聯(lián)測網的平面位置與大地高。

　　然后，利用精密水準測量與測距高程導線獲取各級GNSS控制網點正常高。再利用珠峰地區(qū)高分辨率的數(shù)字高程模型數(shù)據、歷年來加密重力測量數(shù)據、本次新測的航空重力數(shù)據、國內外超高階重力場模型數(shù)據，利用現(xiàn)代似大地水準面確定理論與移去-恢復技術，獲得珠峰地區(qū)高精度重力似大地水準面。通過GNSS水準融合，獲得珠峰地區(qū)高精度似大地水準面成果及峰頂高程異常。

　　最后，峰頂大地高減去峰頂高程異常獲得峰頂正常高。通過推算得到峰頂?shù)椒宓椎钠骄亓εc平均正常重力，然后通過嚴密正常高與正高轉換，獲得珠峰頂?shù)难┟嬲撸ê０胃撸?，利用冰雪厚度雷達測量獲取峰頂?shù)难┟婧穸?，把峰頂雪面正高轉換為巖石面正高。

　　針對此次珠峰“新身高”計算，該中心成立了專項任務實施領導小組，抽調骨干組成高程控制網計算組、多源GNSS融合計算組、峰頂交會測量計算組、珠峰局部重力場和似大地水準面精化組、珠峰高程綜合確定組、項目協(xié)調組、后勤保障與宣傳組等7個專項任務實施小組。

　　“我們通過開展‘2020珠峰高程數(shù)據處理百日大會戰(zhàn)’主題勞動競賽、組織青年職工技術交流會等形式，激發(fā)項目參與人員干事創(chuàng)業(yè)的熱情?！惫合舱f，全體項目參與人員都主動放棄節(jié)假日休息時間，加班加點，“僅用10個月就完成了整個數(shù)據處理工作。”

　　我國測繪技術綜合運用的一次大檢閱

　　珠峰高程測量的核心是精確測定珠峰高度，這同時也是一項代表國家測繪科技發(fā)展水平的綜合性測繪工程。

　　新中國成立以來，我國珠峰高程測量經歷了從傳統(tǒng)大地測量技術到綜合現(xiàn)代大地測量技術的轉變。每次珠峰測量，都體現(xiàn)了我國測繪技術的不斷進步，彰顯了我國測繪技術的最高水平。

2020年5月27日，測量登山隊員在珠峰峰頂與國旗合影。國測一大隊供圖

　　郭春喜介紹道，同2005年相比，珠峰高程測量的科學性、可靠性、創(chuàng)新性明顯提高，主要體現(xiàn)在以下7個方面：

　　一是將我國自主研制、擁有完全自主知識產權的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)首次應用于珠峰峰頂大地高的計算，獲取了更長觀測時間、更多衛(wèi)星觀測數(shù)量的觀測數(shù)據。北斗與GPS數(shù)據融合，獲取了峰頂雪面精度±0.9cm大地高成果，與2005年成果相比，精度提高了2.1cm，北斗與GPS數(shù)據融合有效提升峰頂大地高精度和可靠性。北斗同GPS大地高成果一致性較好，精度均為±2.0cm，驗證了北斗系統(tǒng)在珠峰地區(qū)能夠獲得同GPS精度相當?shù)拇蟮馗呓Y果。

　　二是國產儀器擔綱2020珠峰高程測量。國產、進口GNSS接收機在峰頂?shù)墓餐褂茫@取了同等精度峰頂大地高成果，融合結果顯著提升了大地高精度；國產長測程全站儀的使用，使得三角高程測量的大地高與GNSS成果的差異由2005年的29cm縮小至2.6cm，大幅度提高了峰頂三角高程大地高的精度及其與GNSS大地高的一致性；國產重力儀首次登頂實測峰頂重力值，同時融入國產航空重力儀測量數(shù)據，大幅度提升珠峰地區(qū)重力似大地水準面模型精度，建立了精度為±4.8cm的珠峰地區(qū)重力似大地水準面模型，同僅用地面重力數(shù)據建立的精度為±7.8cm的模型相比，航空重力數(shù)據的加入使精度提高3.0cm。

　　三是獲得了珠峰地區(qū)高精度似大地水準面精化模型。數(shù)據資料更加豐富，基礎數(shù)據分辨率、質量、時效性都有較大程度提升，利用超高階次的地球重力場模型，采用科學先進的似大地水準面精化理論技術，試算模型更具多樣化，根據不同數(shù)據特點，排列組合出上千種重力水準面模型，進行試算并結合實測值優(yōu)中選優(yōu)，大幅度提升了珠峰地區(qū)似大地水準面模型精度。

　　四是2020珠峰高程測量數(shù)據處理工作進行了多個層面的成果比對工作，保證最終發(fā)布成果的可靠性，包括國內外不同GNSS數(shù)據處理軟件的成果比對；不同觀測技術的成果比對；2020年計算成果與2005年計算成果的比對；數(shù)據中心計算成果與中國測繪科學研究院檢核成果的比對；我國計算成果與尼泊爾計算成果的比對。

　　五是中尼首次聯(lián)合構建了珠峰地區(qū)全球高程基準，峰頂大地水準面差距僅相差7.2cm，成果符合性好，為兩國聯(lián)合發(fā)布基于全球高程基準的珠峰新高度奠定了堅實的基礎。

　　六是采用大量自主研發(fā)的數(shù)據處理軟件，基于陜西局地理空間大數(shù)據中心資源與云計算技術，研發(fā)出適應不同環(huán)境、具有不同區(qū)域特點的數(shù)據處理軟件。自主研發(fā)了精密水準網平差軟件、三角高程網平差軟件、重力場精細結構確定與大地水準面精化軟件、基于多源GNSS結果的融合軟件、加密重力點快速評定與質檢軟件等。

　　七是首次將5G和北斗結合，利用通信專網和北斗數(shù)據信息化管理平臺，在登頂測量前對大本營、二本營以及前進營的北斗/GNSS觀測數(shù)據進行多次在線采集、數(shù)據預分析實驗，實現(xiàn)了高寒、高海拔環(huán)境下北斗二號和北斗三號衛(wèi)星信號的同時接收、實時解析和質量預評估，驗證分析了高寒、高海拔環(huán)境下的北斗觀測質量。

　　中科院院士、中國科學院精密測量科學與技術創(chuàng)新研究院研究員孫和平撰文分析，此次珠峰頂?shù)亩c重力測量和北坡1.25萬平方公里的航空重力測量，將顯著提升珠峰地區(qū)大地水準面的精度，為高精度的珠峰高程測量提供歷史最好的海拔高程起算基準。因此，這次珠峰高程測量的精度將達“史上最高”。

　　此次對珠峰地區(qū)進行科學考察獲得的數(shù)據成果，為珠峰高程的精確測定提供重要的數(shù)據支撐，為珠峰地區(qū)的生態(tài)環(huán)境保護、地質調查、地殼運動監(jiān)測、地形測繪、基礎建設等方面提供重要數(shù)據和技術支撐，也為做好全國現(xiàn)代測繪基準體系維護與更新奠定堅實的基礎，為服務自然資源管理提供基礎測繪保障。