[设备]北斗珠峰“首秀” 国产设备担纲——细数珠峰高程测量中的“黑科技”

[设备]北斗珠峰“首秀” 国产设备担纲——细数珠峰高程测量中的“黑科技”
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5月7日 , 2020珠峰高程测量登山队进驻海拔6500米的前进营地 。新华社特约采访人员 拉巴摄
新华社采访人员
2020珠峰高程测量已进入登顶测量阶段 , 多项最新测量技术和设备大显身手 。为人量身高 , 一把尺就够 。为珠峰量“身高” , 需要哪些“黑科技”?采访人员近日在海拔5200米的珠峰登山大本营采访测绘人员和专家 , 盘点此次测量中的技术亮点 。
【[设备]北斗珠峰“首秀” 国产设备担纲——细数珠峰高程测量中的“黑科技”】北斗卫星导航系统首次用于珠峰测高
此次珠峰测高将综合运用多种传统和现代测量技术 。其中 , 全球导航卫星系统(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 , 而大地高与海拔之间有一定换算关系 。
“2005年时 , GNSS卫星测量主要依赖GPS系统 。今年 , 我们将同时参考美国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 。”自然资源部第一大地测量队(以下简称国测一大队)队长李国鹏说 。
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 , 同时还可监测相关地区的地壳运动 。
北斗是被联合国全球卫星导航系统国际委员会(ICG)认可的GNSS四大核心供应商之一 , 于2018年底建成北斗三号基本系统后开始提供全球服务 。今年3月 , 第54颗北斗导航卫星已成功发射并进入工作轨道 。
“配合北斗系统使用的GNSS接收机也是国产 , 并且是国产设备中精度最高的设备 。”李国鹏说 , “能在世界最高峰的高程测量中应用北斗系统 , 是我们中国测绘人的骄傲 。”
国产设备全面担纲本次测量任务
“此次测量任务中 , 大量装备国产化 , 无论是可靠性、精度等都比2005年有质的提高 。”李国鹏介绍 , 由于珠峰高程测量在极端环境下进行 , 很多装备都需特别改装研制 , 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国测一大队共同研制了多类特殊测量设备 。
“为了峰顶雪深雷达 , 我跑了快一年了 。”此次测量项目协调柏华岗对采访人员说 。
2005年 , 我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意大利设备 。去年 , 柏华岗着手调研新设备 , 要求此次使用的雪深雷达要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 , 设备必须轻便、易携 。多家国外企业无法研发 , 最终 , 一国内厂家研发生产成功 。
“顶峰雪深和岩面高程数据有各自不同的科研价值 , 二者再次分别测定 , 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 。”柏华岗说 。
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 。我国最新的测绘基准体系建设成果也将应用于此次测量 。
重力测量“上天”
据了解 , 此次测量将运用航空重力测量技术 , 提升测量精度 。
李国鹏介绍 , 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、精密水准测量、光电测距、雪深雷达测量、重力测量、天文测量、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 。
重力测量即地球表面的重力加速度值 , 也是精确获取高程测量成果的要素之一 , 可以对高程测量结果进行有效改正 。重力测量一般由测绘队员操作设备在地面进行 。而今年增加的航空重力测量技术 , 即把一系列复杂的测量系统装在飞机上 , 使飞机能在空中进行连续测量 , 相当于把重力测量仪带上了天 。


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