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對話|珠峰高程測量現場總指揮:中國製造力擔珠峰關鍵測量

科技數碼 澎湃新聞

8848.86米!12月8日,隨著珠峰(珠穆朗瑪峰)高程最新數據的問世,這串數字由來背後的登峰測極之路,再次進入公眾關注的視野。

克服重重困難,歷經三次衝頂,2020年5月27日上午11時,中國2020珠峰高程測量登山隊的8名攻頂隊員成功從北坡登上珠穆朗瑪峰峰頂,完成峰頂測量任務。隨後,測量工作全面開展。

從1975年首次測得的8848.13米,到2005年再次測得峰頂岩石面的8844.43米,至2020年,中國對於珠穆朗瑪峰的高程測量之路始終在不斷向上。

5月27日的登頂時刻,當測量登山隊員在峰頂樹立起測量覘標,使用GNSS接收機通過北斗衛星進行高精度定位測量,使用雪深雷達探測儀探測了峰頂雪深,並使用重力儀進行了重力測量,人類首次在珠峰峰頂開展的重力測量就此實現,這將有利於大地水準面優化,提高珠峰高程精度,並獲取寶貴的科學數據。而上述高精度測量儀器均由我國自主研發。

這些設備是如何在峰頂運作的,所獲取的大量數據又是如何被帶下山並實現傳輸的?珠峰新高數字發佈之際,澎湃新聞記者專訪2020珠峰高程測量前線總指揮,國測一大隊大隊長、黨委副書記李國鵬,還原登峰測極中的關鍵數據獲取歷程。

峰頂調試一個半小時,實現設備正常運轉

澎湃新聞:本次珠峰高程測量最顯著的成果是什麼?

李國鵬:最顯著的成果就是不僅獲得了珠峰峰頂最新最準確的高度數據,還獲取了峰頂氣象數據,風力、風速、氣壓,衛星GNSS數據等,也驗證了北斗導航的精度,測量了天文與重力。這所有的數據,對地殼板塊的科學研究、生態環境保護以及像珠峰這樣高海拔地區地殼運動的監測,有著很重要的科學意義。

澎湃新聞:隊員們在登頂後需要進行哪些工作?

李國鵬:登上珠峰峰頂以後,測繪的工作量比較大。我們帶了四五種設備過去,要利用這種珍貴的機會盡可能地獲得更多種類的科學數據。首先,要儘快樹立測量覘標,需要保證珠峰腳下六個交會點實測到峰頂覘標點的斜邊距離,對樹立的要求非常高,而且覘標高度達到兩米六七,四個隊員同時樹立了兩次才成功。另外還要進行峰頂的雪深雷達探測、氣象數據觀測、重力測量、衛星GNSS接收機數據的獲取。這些工作完成以後,還有相關標本採集、照相、攝像、國旗及項目旗幟的展示工作等。總體來說,在有限的時間內要做的工作是非常多的。

澎湃新聞:帶向峰頂進行測量的儀器設備,當時經過了多長時間才能夠正常工作的?

李國鵬:5月27日11時登頂成功後,調試工作就開始了,用近一個半小時的時間在排除各種故障。在峰頂操作非常困難,很多操作在山下都非常熟練,但在峰頂那種極端惡劣的天氣下,儀器不同程度地出現了意想不到的一些問題。所以這期間我們一直在用對講機和峰頂的隊員們進行溝通。大概在12時30分左右,所有設備開始能夠正常工作了,我們才稍微鬆了一口氣。

對話|珠峰高程測量現場總指揮:中國製造力擔珠峰關鍵測量

李國鵬在2020珠峰高程測量現場。國測一大隊(自然資源部第一大地測量隊)供圖

“人肉”背數據下山,完成測算關鍵基礎

澎湃新聞:儀器所獲得的數據是如何從峰頂傳輸下來的?

李國鵬:峰頂的數據,都存儲在測量帶上去的設備中,可以上傳到位於山西的數據處理中心,但是由於峰頂氣候惡劣,不能保證導致數據傳輸,因此就需要將獲得數據的設備帶下來,在營地進行上傳。

5月27日中午11點,測量登山隊成功登頂,下午13點30分開始下撤,在珠峰大本營所有人都在歡呼慶祝的時候,我們還是非常忐忑不安的,因為第二天下午峰頂數據才能真正到我們手上。數據在存儲卡里到底怎麼樣?數據的質量、時長能不能達到要求?是否可能在看著已經正常運行的情況下,其實並沒有數據?

所以,測量登山隊員從峰頂下到6500米營地以後,我們馬上跟他們取得聯繫,要求所有的儀器設備都要由人背下來,不能用犛牛運輸,以確保安全。因此,我們的隊員很頑強地把幾臺重要的設備放在揹包裡背下來,還儘快用U盤備份了一份,隨身攜帶,以確保萬無一失。

澎湃新聞:我們瞭解到,這次測量的全過程總共獲得1.44億條數據,體量巨大。在珠峰測量現場,多方面條件並不充備的情況下,是怎麼實現數據確認的?當時拿到數據的場景是怎樣的?

李國鵬:5月28日,登山隊員們抵達大本營,所有人都在歡迎他們,我也去迎接他們,在給他們獻哈達、擁抱的時候,我一直關注著數據在哪裡。隊員王偉第一時間告訴我,數據全在他身上。我們就馬上快速奔向帳篷,裡面有四五名技術員,我們立刻做好分工,要用最快的速度、最短的時間報告數據。

那個下午,那個帳篷,裡面的所有人都緊張得沒有說話。我和幾個人一起守在帳篷外,不允許任何人進來干擾他們檢查數據。中途我進去帳篷三四次,既想問他們這個數據到底怎麼樣,又不敢問。每次都是待了不到一分鐘,就出來守在門外。天氣非常寒冷,但我又不敢遠離。

到了晚上11點的時候,他們確認,數據是肯定有的,我就放了一半心。隨後經過檢驗確定,數據的獲取在質量上也完全達到要求,而且超過要求,我們原來擔心儀器卡殼會出現數據殘片、斷掉或者不完整等問題,但是檢查發現,數據質量非常好,這時我的心才真正放下來。那天晚上,是最有紀念意義的一個晚上。

對話|珠峰高程測量現場總指揮:中國製造力擔珠峰關鍵測量

李國鵬在國測一大隊接受澎湃新聞記者採訪。澎湃新聞記者 衛佳明 圖

國產儀器圓滿完成任務,重力儀首測世界最高點

澎湃新聞:這是否也意味著,數據質量對於這次測量任務起到了決定性的作用?

李國鵬:珠峰高程測量需要多種手段的數據齊全,這可以為後續的精密計算提供最基礎的資料,而且,幾種方法測出的資料數據都完整的話,就可以進行高程準確性的驗證。前期的數據獲取,恰恰是珠峰測量最艱難、也是最重要的一個板塊。所以,珠峰測量最難的就是登頂測量,這個任務完成了,可以說就完成了工作的核心。登峰測量是隻能成功不能失敗的,我們沒有重來的機會,今年的這次測量,如果數據獲取失敗了,就意味著這次任務的失敗。如果山沒有攀登上去,儀器操作在山上還出了問題,那就只能等下一個幾年了。

澎湃新聞:今年的數據測量和獲得,和2005年的那次測量相比較,有哪些特點與進步?

李國鵬:在技術方法與手段上基本是相同的,因為大地測量的理論方法幾十年才能提升一個臺階,現在的理論已經達到最先進水平。不同的是,2005年,我們採用的是國外的衛星導航系統,今年,我們首次將北斗衛星導航定位系統應用在珠峰測量中,所獲得的數據衛星數非常大,數據量和精度也都非常好。

2005年,我們很多的裝備、製造業沒有空間,比如我們當時採用的雪深探測儀、GNSS接收器、很多測距儀都是國外的。這次,經過我們國家制造業這十幾年發展,以及科技水平的提升,我們的國產設備被帶上了測量的峰頂。這些重要裝備在極端惡劣的情況下,也經受住了考驗,這是首次在珠峰上使用,也非常完圓滿地完成了使命。

另外,最大的一個突破是,我們把重力儀帶到了珠峰峰頂。我國在1975年的時候測到了7000米以上,2005年,把重力測量測到了7790米,今年,我們的重力測量走向了峰頂,打破了人類測量重力的最高海拔記錄。重力測量是一個非常重要的科學數據,對珠峰高程測算的精度提升起到非常重要的作用。

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