就在昨天，中國與尼泊爾兩國向全世界正式宣布，珠穆朗瑪峰的最新高程為——8848.86米
這個(gè)事情對于小編們來(lái)說(shuō)，其實(shí)非常遙遠，因為大家平時(shí)基本都泡在實(shí)驗室，并不特別熱衷于高強度的運動(dòng)。
我們雖然宅，但好奇心是收不住的 —— 珠峰到底是怎么測高的呢？
其實(shí)這個(gè)過(guò)程比我們想象得要復雜。。。
從零開(kāi)始！
首先，我們必須明確一個(gè)概念，當我們要測珠峰的高度的時(shí)候，我們到底在測什么？換句話(huà)說(shuō)就是，高度它到底是個(gè)什么東西？
為了解答這個(gè)疑惑，我們需要去找一個(gè)權威的解釋 —— 新華字典。新華字典給出了兩個(gè)解釋。
依據它的解釋?zhuān)叨染褪敲枋鲆粋€(gè)物體相對基準點(diǎn)的高低程度，那么想要衡量一個(gè)物體的高低程度，我們首先需要一個(gè)基準點(diǎn)。那么這個(gè)基準怎么找呢？
好在這個(gè)問(wèn)題不需要我們去耗費心力，國家已經(jīng)確定了這個(gè)基準點(diǎn) —— 中國水準零點(diǎn)。
這個(gè)水準零點(diǎn)也不是隨意指定的，它是依據青島驗潮站在一定時(shí)間內的海平面的平均值計算出來(lái)的，同時(shí)該點(diǎn)也是我國計算海拔高度時(shí)的海拔零點(diǎn)。
也就是說(shuō)當我們計算珠峰的高度時(shí)，實(shí)際上是在計算珠峰頂端相較于水準零點(diǎn)的高度。
位于青島的中華人民共和國水準零點(diǎn)建筑
小編上小學(xué)時(shí)經(jīng)常會(huì )遇到這種問(wèn)題，甲比乙高10cm，乙比丙高12cm，丙高110cm問(wèn)甲有多高？想要解答這類(lèi)問(wèn)題也很簡(jiǎn)單。我們只需要依據三者的高度差就可以計算出甲的高度。
在珠峰的測量過(guò)程中，這個(gè)操作叫做高度傳遞。而執行這個(gè)任務(wù)的人群就是測繪員。
現在我們面臨的情況也是類(lèi)似的。只要我們規劃出一條通向珠峰的道路。并沿途記錄下每次測量的高度差，這樣將所有的高度差累計起來(lái)， 就可以計算出珠峰的高度。
也許你不止一次看到過(guò)，一群人圍著(zhù)一個(gè)看上去像是攝像頭一樣的設備嘰嘰喳喳，遠處還有人在生無(wú)可戀的抱著(zhù)一根長(cháng)尺子。不要誤會(huì )，他們不是在偷拍也不是在做壞事，他們只是測繪員正在工作。
你在野外遇到他們時(shí)，半數情況下他們都是在做水準測量。
水準測量原理圖
什么是水準測量呢。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是讀尺子?？梢钥吹?，測繪員手里抱著(zhù)的尺子上面刻有刻度。
在固定好測繪儀之后，所有人會(huì )分為兩組，一組人負責固定標尺，另一組人則是負責讀數。
測繪員會(huì )進(jìn)行前后兩次讀數，然后計算兩次讀數的差值就可以得到兩點(diǎn)之間的高度差。
步步攀升！
但是問(wèn)題接踵而至，水準原點(diǎn)位于青島，珠峰位于西藏，相隔4000多公里。這要怎么進(jìn)行測算呢。
壯美的珠峰
我們的水準尺又太短，一次能測的高度有限，假如我們從海拔零點(diǎn)開(kāi)始逐步推算，還需要從青島一步步的挪到珠峰。雖然理論上只要給足時(shí)間，按照指定的路線(xiàn)，一定可以推算出珠峰的高度?？墒沁@也太麻煩了吧。
所以，僅僅一個(gè)水準點(diǎn)是不夠的，這時(shí)候我們就需要的就是一個(gè)分布于全國的水準點(diǎn)網(wǎng)絡(luò )。
國家第二期一等水準網(wǎng)
這樣我們想要測量其他地點(diǎn)的時(shí)候，只需要從最近的水準點(diǎn)出發(fā)就可以了，這樣就降低很多工作量。
好在，經(jīng)過(guò)幾代人測繪人堅持不懈的努力，我國已經(jīng)建立起完整的高程基準網(wǎng)絡(luò )，目前在全國的各大城市你都可以找到類(lèi)似的基準點(diǎn)。
上海天馬山上的國家二等水準點(diǎn)
有了這些水準點(diǎn)，就不需要辛辛苦苦一路從青島走到珠峰腳下。
事實(shí)上，這次的測繪行動(dòng)就是從日喀則國家一等測繪點(diǎn)開(kāi)始，測繪隊員們一路行進(jìn)，將高程傳遞到珠峰腳下。
登峰！
測繪隊來(lái)到珠峰腳下，也意味著(zhù)了測繪行動(dòng)來(lái)到第二階段。主角也要從測繪員們變成登山隊員們，他們需要克服各種艱難困苦，將測繪用的覘（ chān ）標插到珠峰頂端。
登山隊員跨越中國梯
而擺在登山隊面前的是長(cháng)達 19 公里，高度落差接近 3600 米的山路。
圖源人民日報
在這陡峭的山路面前，水準測算就很明顯的水土不服了。
這時(shí)候我們就需要新的測繪方法，就是三角高程測量法。
三角高程測量法圖解
聽(tīng)起來(lái)是不是很拗口，但是其本質(zhì)上還是三角函數。我們可以搭建一個(gè)直角三角形。而這時(shí)候，我們只需要測算出觀(guān)測點(diǎn)和目標點(diǎn)的直線(xiàn)距離，以及二者與水平方向的夾角，就可以計算出峰頂的高度。
為什么需要覘標呢？一方面是為了確保觀(guān)測的精準度，降低測算的誤差，需要 6 個(gè)觀(guān)測點(diǎn)同時(shí)對覘標精確測算。
另外一方面珠峰頂端并不是一個(gè)點(diǎn)，而是一個(gè)平臺，從 6 個(gè)不同的觀(guān)測點(diǎn)望去，所得到的測繪數據也不同，所以我們需要一個(gè)精確的觀(guān)測目標。在測繪領(lǐng)域，人們將其稱(chēng)作覘（ chān ）標。
登山隊員正在樹(shù)立覘標 圖源水印
等到登山隊員固定好覘標之后，六個(gè)觀(guān)測點(diǎn)的觀(guān)測員就會(huì )同時(shí)開(kāi)始記錄觀(guān)測數據。然后借助一套復雜算法消除誤差就可以得到相對精確的數值。
峰頂！
盡管這樣，我們得到的還是一個(gè)大概高度。不是精確數據。
那是因為珠峰常年積雪，雪水變?yōu)楹窈竦谋鶎?，給珠峰戴上一頂白帽子。而我們測量身高時(shí)需要的是裸高，所以還要扣除帽子的高度。
隊員手中的雪深雷達就可以解決這個(gè)問(wèn)題，探測波來(lái)回反射之后，通過(guò)計算就可以得到珠峰峰頂的雪層厚度。
這還不算完，登山隊員還要在峰頂架設 GNSS 設備，簡(jiǎn)單了說(shuō)，就是 GPS 設備，這樣漂浮于太空之中的北斗衛星們就可以使用定位技術(shù)計算珠峰的幾何位置。
做完這一切之后，測量工作就算是告一段落，接下來(lái)就是數據計算的工作了。所有的測量數據將會(huì )統一收集送到陜西地理空間大數據中心，由科學(xué)家們進(jìn)行綜合處理。
科學(xué)家們需要進(jìn)行過(guò)嚴密計算和反復驗證之后，才能確認珠峰精確高度。而這大概需要 2 ～ 3 個(gè)月的時(shí)間。
尾聲！
聽(tīng)起來(lái)似乎很辛苦的樣子？沒(méi)錯，不然你以為每次看到測繪人員臉上生無(wú)可戀的表情是怎么來(lái)的。。。
但它毋庸置疑是一項很重要的工作：
珠峰高程測量的核心是精確測定珠峰高度，同時(shí)也是對國家測繪科技發(fā)展水平的試金石。在最新一次的測量中，我國依然沿用了登頂測量的傳統測量方式，克服了相關(guān)技術(shù)壁壘，得到了目前為止精度最高的珠峰高程測量結果，具有以下幾項重要意義：
將我國自主研制、擁有完全自主知識產(chǎn)權的北斗衛星導航系統首次應用于珠峰峰頂大地高的計算，獲取了更長(cháng)觀(guān)測時(shí)間、更多衛星觀(guān)測數量的觀(guān)測數據。
除此之外，還將多種國產(chǎn)儀器投入到了測量工作中，例如國產(chǎn)長(cháng)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。
在國際合作方面，中尼首次聯(lián)合構建了珠峰地區全球高程基準，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(shí)的基礎。
在測量中，采用了大量自主研發(fā)的數據處理軟件，基于陜西局地理空間大數據中心資源與云計算技術(shù)，研發(fā)出適應不同環(huán)境、具有不同區域特點(diǎn)的數據處理軟件。
首次將5G和北斗結合，在登頂測量前對觀(guān)測數據進(jìn)行多次在線(xiàn)采集、數據預分析實(shí)驗，實(shí)現了高寒、高海拔環(huán)境下北斗二號和北斗三號衛星信號的同時(shí)接收、實(shí)時(shí)解析和質(zhì)量預評估，驗證分析了高寒、高海拔環(huán)境下的北斗觀(guān)測質(zhì)量。
珠峰是我國的邊疆領(lǐng)土，由我們的登山測量隊伍給全世界提供最新的數據有很重要的國際意義。對珠峰的進(jìn)一步了解和測量也可以為地球運動(dòng)學(xué)、板塊運動(dòng)等領(lǐng)域的研究提供第一手資料，有利于我們對全球環(huán)境變化的了解。
總而言之，給珠峰測高度這個(gè)事兒聽(tīng)著(zhù)不容易，做起來(lái)更不容易，但我們依然要知道它有多高：因為在人類(lèi)沖出地球之前，它永遠象征著(zhù)「 最高 」，這是屬于我們的驕傲，也是全人類(lèi)的頂點(diǎn)。
參考資料：
1.再次沖頂！珠峰身高怎么測
2.珠峰最新「身高」8848.86 米，8844.43 米成歷史，珠峰為什么會(huì )「長(cháng)個(gè)」？高度是怎么測的？
3.8848.86米！珠峰新身高是怎么測出來(lái)的？
原標題：我們是怎么測量出珠峰高度的？
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來(lái)源： 中科院物理所