2020年5月27日，西藏自治区定日县海拔5200米的珠峰登山大本营，工作人员庆祝前方队员登顶成功
为什么要多次测量珠峰高度
这恐怕要从喜马拉雅山脉是如何形成说起。也许你很难想像，现在的世界第一高峰，远在4000万年前曾是一片汪洋。在大约3800万年前，由于板块交界处强烈的造山运动，形成了世界上海拔最高的山脉—喜马拉雅山脉。
时至今日，作为喜马拉雅山脉的最高峰，珠峰岩体高度仍在逐年缓慢地抬升。珠峰的测量能够揭示印度洋板块与亚欧板块的强弱变化，这种强弱变化，恰恰是引起地震活动的源动力。测量珠峰有助于监测地震活动和减灾、防灾。
历史上，人类从300多年前便已迈出了探求世界最高峰高度的步伐，多个国家的探险者和测绘工作者都曾为准确测量珠峰高程贡献过力量。
高度，在测量学中也叫高程。在科学上，高程表达的是地球表面点相对于地球的空间位置。地球并不是规则的球体，站在珠峰山脚下，你用眼睛看到的珠峰“身高”其实并不是珠峰真正的高度。这是因为，你的视线起点是你脚下的那一点，而不是珠峰“身高”的起点—海拔0米。因此，你看到的珠峰要比其真实高度低。此次珠峰复测，所要测量的就是重心所在直线的高度。
测量珠峰也并不仅仅是测量高度，精确的峰顶雪深、气象和风速等数据，都将为冰川监测、生态环境保护等方面的研究提供一手数据。和极地一样，珠峰的生态变化也被视为全球环境变化的“试纸”。
为何一定要靠人实地测量
攀登珠峰是具有风险的任务，高程测量为什么不能通过测绘技术和高科技设备，必须要靠人来完成？相关测绘专家表示，目前的技术手段尚无法确保测量型无人机或机器人在峰顶作业。
自然资源部第一大地测量队（国测一大队）副队长张庆涛说，早期的珠峰测绘多在无人登顶的情况下进行，传统的交会测量和三角高程测量有可能出现偏差。
张庆涛说，珠峰峰顶并不是一个点，而是一个20多平方米的平面。从山脚下的各观测点瞄准峰顶测量，目标点难以一致。因此，“必须由人将觇标带上峰顶。有了觇标，我们在山脚下布设的观测点就能更精确地照准峰顶的测量目标，从而测得精确的角度和距离。”
中国测绘科学研究院研究员、2020珠峰高程测量技术协调组组长党亚民表示，目前利用卫星遥感技术测量峰顶高程的精度，远低于大地测量方法，而且只能测出雪顶的高程。珠峰高程测量将综合运用GNSS卫星测量、雪深雷达测量、重力测量、天文测量、卫星遥感等多种技术。其中，GNSS接收机、雪深雷达、气象测量和觇标等仪器都需要人携带至顶峰。
党亚民说，珠峰峰顶大风多，气流不稳定，气温低，测量型无人机目前尚无法在峰顶恶劣环境飞行。此外，目前为止还没有使用机器人操作精密测量仪器的先例，峰顶作业更无可能。
如何给珠峰测“身高”
此次测量有望实现中国专业测绘人员首次登顶珠峰测高，这将使测量数据更可靠、更具说服力。
据了解，登顶后，测量队员将首先启动冰雪探测雷达开始观测，待雷达测量结束后竖立测量觇标，在觇标顶部安装GNSS天线进行静态观测，同时从地面6个交会点对峰顶觇标进行观测，测量水平角、垂直角和距离，初步计算珠峰高程，后期将结合重力、天文等数据对珠峰高程数据进行修正，从而得到精确的峰顶岩石面高程。
“专业测绘人员对GNSS接收机、雪深雷达、气象测量和觇标等设备更熟悉，获得的数据更可靠、严谨。”国测一大队队长李国鹏说，“另外，珠峰顶峰缺氧、气温低，人若长时间停留容易发生危险。专业测绘人员操作仪器更熟练，可减少人员在顶峰停留时间。”
此次珠峰测高，将综合运用多种传统和现代测量技术。其中，GNSS卫星测量是重要一环。在峰顶，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。
“2005年时，GNSS卫星测量主要依赖GPS系统。今年，我们同时参考美国GPS、欧洲伽利略、俄罗斯格洛纳斯和中国北斗这四大全球导航卫星系统，并且会以北斗的数据为主。”李国鹏说。
李国鹏表示，这是北斗系统在珠峰高程测量项目中首次应用。登顶测量时，顶峰的GNSS接收机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，同时还可监测相关地区的地壳运动。
“此次测量任务中，大量装备国产化，可靠性、精度等都比2005年有质的提高。”李国鹏说。
2005年，中国首先测得了珠峰顶峰的岩面高程和雪深数据，当时使用的雪深雷达为进口设备。今年珠峰高程测量将使用国产雪深雷达，该设备能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，而且轻便、易携。
此外，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均为国产仪器。中国最新的测绘基准体系建设成果也应用于此次测量。同时，也将运用航空重力测量技术，提升测量精度。
何时公布测量结果
登顶成功后就能迅速公布测量结果，了解珠峰“身高”变化了吗？专家的回答是否定的，“因为登顶测量成功只意味着取得了一手的测量数据，但并没有得到珠峰的精确高程”。
珠峰高程测量是多种技术手段的综合应用过程，涉及GNSS卫星测量、雪深雷达测量、重力测量、卫星遥感、似大地水准面精化等多种传统和现代测量技术。最终公布的海拔高度，是对多种数据进行综合处理的结果。
“在对数据分析、处理的基础上，还要进行理论研究、严密计算和反复验证，才能确定珠峰精确高程。”党亚民说。
此外，温度、气压、折光环境等因素都会对测量产生影响，科学家需要通过复杂的计算消除误差，得到精确的珠峰高程。这是一个系统工程，大概需要2-3个月时间。
珠穆朗玛峰位于中国和尼泊尔交界处，2019年尼泊尔测量了珠峰高度，最后两国会经过讨论，共同宣布珠峰的确切“身高”。
尼泊尔土地管理、合作与减贫部下属测绘局首席测绘员、珠峰高度测量秘书处协调人苏希尔·丹戈尔说：“中国再次测量珠峰高度，是全世界测绘界的一件大事。”
测量结果的重要作用
珠峰高程测量的核心目标是精确测定珠峰高度，测量成果可用于地球动力学板块运动等领域研究。精确的峰顶雪深、气象、风速等数据，将为冰川监测、生态环境保护等方面的研究提供第一手资料。
党亚民介绍，GNSS测量、水准测量、重力测量的成果结合早期相关资料，不仅可以准确地分析目前地壳运动变化影响情况，同时也可为后续的似大地水准面模型建立提供精确可靠的数据支持。精确的地面重力测量和航空重力测量成果可用于珠峰区域地球重力场模型的建立，以及地质调查、地震、地壳运动等问题的研究。
“这同时也是一项代表国家测绘科技发展水平的综合性测绘工程。”李国鹏表示，新中国成立以来，中国珠峰高程测量经历了从传统大地测量技术到综合现代大地测量技术的转变。每次珠峰测量，都体现了中国测绘技术的不断进步，彰显了中国测绘技术的最高水平。
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。
