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　　当作全国最岑岭、 “地球第三极”，珠峰高程测量不仅是测绘鸿沟的大事，亦然公众存眷的热门。

　　受印度板块与欧亚板块碰撞影响，青藏高原属于巨匠板块带领剧烈地区之一，珠峰也处于举座卓绝和漂移景况，取得珠峰卓绝的具体数值一直是地球科学使命者存眷的蹙迫科学问题。同期，珠峰高程测量数据可为询查青藏地区板块带领、冰雪消融和环境变化等提供蹙迫参考。精确的珠峰高程测量恶果不仅是国度详尽实力和科技发展水平的体现，更是国度主权的标志，具有重要外洋影响和社会效益。

　　我国第三次珠峰高程测量使用了多种技巧技能，包括水准测量、巨匠导航卫星系统（GNSS，主要包括好意思国的GPS、欧洲的伽利略、俄罗斯的格洛纳斯和我国的北斗）测量、三角高程测量、航空与峰顶重力测量，以及雪深雷达测量等。这么的安排不仅成心于不同测量技能终了间的检核，更是为了详尽不同不雅测技巧以普及高程解算终了精度。

　　不少公众也许会问，既然有了全新的GNSS测量，为何还需要传统的重力测量？珠峰高程测量究竟有多难？不妨让咱们重新提及。

　　2020珠峰高程测量登山队告捷登顶后，在峰顶建立觇标，装配GNSS天线，开展各项峰顶测量使命。开首：新华社

　　身高起算的“地面水准面”

　　高程可通过不同测量状貌得到，包括水准测量、三角高程测量、GNSS测量技巧等。但不管使用哪一种技巧，重力测量对高程终了的终末详情至关蹙迫。

　　要讲了了这个问题，得从高程的基本界说登程。

　　何谓 “高度”？比喻说，一块记念石碑上刻着珠峰高度8844.43米，这是2005年我国官方发布的“珠峰高度”值。 “高度”是往往的说法，或者是白话的叫法，“高度”的专科称谓是“高程”，是指地表点沿铅垂线标的到地面水准面的距离，又称“海拔高” 或“正高”。

　　这里有一个“地面水准面”的主见。它指与平均海水面重合，并延迟到大陆里面的水准面。地面水准面是高程的“起算面”或“基准面”，咱们所说的“珠峰高度”便是联系于这个起算面的高度值。

　　地面水准面是有物理含义的。在这个参考面上，重力位是等值的，是以也称为“等位面”。也有一种说法，“高程”是联系于平均海平面而言的，这便是它为什么又被称为 “海拔高”的原因。

　　沿用于今的“国度高程基准”

　　当今，全国上还莫得一个十分精确的巨匠海平面模子，这使得巨匠高程系统的合股问题，一直是外洋地面测量界的阻挠。列国经受区域平均海平面为基准界说“海拔高”。

　　我国在详情高程时，经受的是黄海平均海平面当作参考面。依据这个参考面，国度测绘主宰部门发布了“1985国度高程基准”，一直沿用于今。它是依据青岛验潮站1952年至1979年的海浪记载得到的海平面变化“平均值”，又称为“平均海平面”。

　　珠峰高程便是峰顶联系于黄海平均海平面的高差。传统的珠峰高度测量经受水准测量，也便是从我国青岛水准原点初始，一谈向西，就像测量楼梯台阶高度那样逐段测量，一直测到珠峰，经受高程传递步伐取得珠峰高度。

　　但这种测量状貌不仅距离长，况且旅途十分复杂，每次能测量的距离十分有限，这导致高程传递特殊大，东谈主力物力和时辰资本十分抖擞。在极寒、地形极复杂、异常缺氧的珠峰地区，用水准测量步伐平直测定珠峰高程，还不具备应有的条目。

　　从屡次珠峰高程测量来看，经受平直水准测量与测距高程导线测量，测得的高程仅到海拔6000多米的地点，海拔更高位置的测量使用的是三角高程测量技巧。

　　表面上的“平素重力值”

　　在精密水准测量中，重力测量能起到至关蹙迫的作用。

　　咱们知谈，由于地面水准面存在改变，导致重力位水准面也不是标准球面。在精密水准测量中，如若沿不同测量路子测量两个水准点间的高差，这会导致得到的高差终了不一致。

　　在一个大鸿沟区域开展精密水准测量，如若不加入重力改正，这些测量恶果不具备严实性，就莫得实用价值。通过水准点上进行加密重力测量，取得水准点上的实测重力值，再诈欺相邻水准点重力异常值与实测高差完成重力异常改正，通过在精密水准测量数据措置中加入平素水准面不屈行改正、重力异常改正（统称“重力改正”），取得最终的不雅测高差，用其进行水准网平差，推算水准点的高程值，这么就能确保精密水准恶果的科学性、独一性和严实性。

　　另外，应该防护的是，地球并不是标准球形骸，而是一个类似椭球体。为浅近科学询查，历史上德国科学家引入了一个理思椭球体来类似真正地球，又称为“平均椭球体”或“参考椭球体”。

　　这个参考椭球体包含了地球悉数质料，其面上的重力可通过表面模拟取得，行业鸿沟将这个表面模拟称为“平素重力值”。也便是说，一朝详情了椭球面上某点位置，就不错知谈该点的几何坐标和平素重力值——参考椭球面是措置地面测量恶果而经受的与地球大小和时事十分接近并进行定位的椭球名义。

　　来自导航卫星的“地面高”

　　跟着科技快速发展，巨匠导航卫星系统（GNSS）的告捷应用，为高程测量带来创新性变化。在这次珠峰高程测量中，我国高精度北斗卫星导航定位系统发达着主力军作用。

　　GNSS技巧测量的是卫星到地表测点的距离。由于卫星到地心的距离可通过详情卫星轨谈得知，那么就容易得到地表测点到参考椭球面的距离，这一距离又被称为“地面高”。

　　往往地面水准面与参考椭球面并不重合，两者存在一定各异，诈欺GNSS技巧不成平直详情测点到“地面水准面”的距离，也就无法测定“高程”或者“海拔高”。

　　诈欺重力测量，粗略得到珠峰地区及峰顶的重力值，在历程各式改正后（包括仪器零漂、地球固体潮、大气压力等，将峰极点重力值归算到地面水准面），咱们就能得到地面水准面的重力值。合股参考椭球体面已知的“平素重力值”，就能得到地面水准面与参考椭球体面之间的重力差（往往被称为“重力异常”），从而进一步规画得到地面水准面与参考椭球面间的距离——在珠峰地区，这一“高程异常”梗概是-25米（负值代表地面水准面在参考椭球面以下）。

　　“新身高”精度将达历史最好

　　这次珠峰顶的定点重力测量和北坡1.25万平方公里的航空重力测量，将显耀普及珠峰地区地面水准面的精度，为高精度的珠峰高程测量提供历史最好的海拔高程起算基准。因此，这次珠峰高程测量的精度将达“史上最高”。

　　简言之，珠峰高程的测量取决于两个重要成分：一个是珠峰峰顶测点位置到参考椭球面间的距离，即“地面高”；另一个是地面水准面到参考椭球面的差距，即 “地面水准面差距”或“高程异常”。GNSS测量技巧详情“地面高”，重力测量技巧详情“高程异常”。

　　因此，“海拔高”实质便是“地面高”和“高程异常”之差。这便是为什么用GNSS测量高程时一定要使用重力测量的原因。

　　作家：孙和平（中科院院士、中国科学院精密测量科学与技巧创新询查院询查员）体育集锦