中国测绘丨珠峰高程测量：需要一个长期的科学探索过程

8848.86米，这个数据将载入史册。12月8日，中尼两国共同向世界公布了珠峰新高程数据，这是两国联合开展珠峰测量、联合进行数据处理后得出的科学、权威的珠峰新高度。

 2020珠峰高程测量技术协调组组长、中尼珠峰测量联合技术委员会主席、中国测绘科学研究院研究员党亚民在珠峰地区指导协调技术工作

作为此次珠峰测量的技术负责人，党亚民可谓呕心沥血。在2020珠峰高程测量的日子里，从技术方案的设计、中间的技术支撑和保障、重大技术问题研讨、内业数据处理、多种检核计算、仪器设备的选择，到两国数据处理和成果发布技术合作与协调处理等，只要涉及到珠峰测量技术的大事小情，都要由他来协调解决。

趁着这位技术大咖稍稍有些“轻闲”，记者便约请他谈一谈2020珠峰高程测量技术创新等读者关心的话题。在珠峰高程数据公布的前夕，位于北京海淀区莲花池西路28号院测绘大楼的一间办公室里，党亚民欣然接受了记者采访。

记者：

珠峰有了新“身高”，意味着2020珠峰高程测量任务圆满完成，从前期设计、制定技术方案，到随后的登顶测量技术支撑，您都全程参与，甚至把自己很多时间都交给了珠峰高程测量工程，非常辛苦。看着“尘埃落定”的珠峰高程数据，您现在的心情是怎样的？作为珠峰两个主权国家，中尼联合精确测量珠峰高程，是一次具有划时代意义的合作。请谈一谈在技术上中尼两国测绘人员是如何开展合作的？有哪些可圈可点的技术创新？

党亚民：一辈子能完成国家一个重大的国际合作项目，为国家做点事，还是很自豪，也挺高兴的。特别是看到今天有这么好的结果，即使过程再难也值了。而且，无论多苦多难，只求把这件事做好，做得漂亮，我享受这种做事的过程，喜欢这样的状态。中尼合作联合开展珠峰高程测量是历史上的第一次。有两个时间节点不会忘记：一个是2019年4月29日，在“一带一路”高峰论坛期间，习近平主席与尼泊尔总统班达里达成“中尼两国共同发布珠峰新高度”的重要共识；另一个是习近平主席对尼泊尔进行国事访问期间，两国于2019年10月13日发表《中华人民共和国和尼泊尔联合声明》，进一步明确提出“双方将共同宣布珠峰高程并开展科研合作”，为两国友好关系添上了浓墨重彩的一笔。

这一次珠峰高程测量的特别之处在于，尼泊尔国家2019年就已经开始投入到珠峰测量中，同年5月就完成了珠峰测量。我们中国是2020年，也就是今年才完成珠峰测量，两国测量时间相差一年。由此，给联合数据处理、共同发布珠峰高程在技术上带来了一定挑战。我们必须要用一种科学的新思路去解决这个现实问题，既要讲科学，又要去创新。

众所周知，珠峰峰顶积雪变化非常频繁，一场大风就能把积雪卷起，使雪面发生变化。中尼珠峰测量相隔一年，峰顶积雪一定会发生变化。而中尼两国要发布统一精准的高程值，这本身就是一个很大挑战。所以，经过协商沟通，我们采取了先各自处理各自数据，对两国数据进行比较和检核,在此基础上,再制定两国联合数据处理方案,最终发布一个珠峰高程结果的办法。

2019年，是尼泊尔历史上第一次独立完成外业测量，他们做了非常精心的技术准备，包括召开有世界顶级专家参加的珠峰高程测量研讨会等；中国具有1975年和2005年两次测量珠峰的成功经验，加上精心策划，以及国内30多位院士科学家咨询支持，这些都为两国友好合作奠定了基础。

不可否认，在两国的合作中，彼此之间会有差异和不同，我们本着尊科学、讲科学、重事实（观测数据）的原则，遇到问题，多方论证，寻找症结，友好协商；双方尊重彼此为此次联合珠峰测量外业数据采集和内业数据处理所做的努力，并采取背对背数据检核，在此基础上寻找最佳解决方案，最后获得了双方都很满意的结果。

2020珠峰高程测量技术创新可以归纳为以下几点：

记者：

有专家说，这是“有史以来最为精确的珠峰高度数值”，您怎么看？

党亚民：多数时候的珠峰测量，是当成一个科学研究任务来做。这一次，不仅是科学研究，还是中尼两国友好合作的重大科学工程，又有习近平主席的指示要求。所以，我们整个技术支撑团队，包括自然资源部领导都非常重视，为了提高珠峰高程测量精度，从设计方案起，就进行长期调研，做了大量前期准备工作。

在技术路线上，我们在2005年珠峰高程测量技术路线基础上进行了完善和创新，设计方案做了很大改进，精度得到大幅提高：一是起算面精度大幅提高，主要引入了航空重力测量，由飞机从空中完成重力网加密；二是加密珠峰地区地面重力测量，增加地面重力点；三是测量登山人员将重力测量测到了珠峰峰顶。这是中国珠峰高程测量和其他国家不一样的地方，使珠峰起算面精度从2005年的15厘米提高到今年的5厘米。

在峰顶测量上，这次我们使用了多套卫星接收机设备（GNSS）进行测量，它们相互之间可以检核，进行比较，数据一起处理，既提高了GNSS本身的精度，峰顶测量精度也大幅提高，进而可以从“脚”到“头”精确为珠峰量“身高”。

值得大书特书的是，这次技术设计要求测量登山队员将重力测量推进到8000米以上，结果他们一下带到了珠峰峰顶，这是人类历史上的第一次，不仅打破了上次重力测量7790米的纪录，还实现了突破，非常了不起。大家从视频中可以了解到，在极度高寒缺氧、气候恶劣的珠峰地区，攀登者每前进一步都非常困难，何况还要负重前行，他们就像运动场上的百米赛跑运动员，每跑快一秒都是一次突破。队员们这种挑战和突破，真是太难了，要为他们点赞。综上可以得出，“这次珠峰测量数据就是最好的”。

记者：

从结果来看，此次登顶测量国产测绘仪器担纲了主角，经受住了考验，出色地完成了测量任务。请您从珠峰高程测量的装备和技术手段变化，谈一谈我国测绘技术装备的发展变迁以及创新。

党亚民：前几次珠峰高程测量，基本使用国外进口的测绘仪器。这一次之所以使用国产仪器，首先是因为有些测绘设备国外已经买不到了，主要是需求量很少，基本只有珠峰峰顶测量才用得到，所以人家不生产了，我们必须自主研发制造。其次，经过这几年的发展和测绘科技的进步，测绘方法不断改进，我国测量仪器的制造水平不断提高，已经和世界先进水平比肩，具备了同样的能力。同时，这次珠峰测量，正好是对国产测绘仪器的一次检验，我认为珠峰是考验仪器装备最好的实验场、最佳的演练场、最高的测试平台。此外，可以根据珠峰测量的特殊需要，随时进行设备的改装，更能满足珠峰测量实际需要，这是毋庸置疑的。

举例来说，1975年珠峰测量，我们使用了国外重力仪，无法改装，测绘人员需要在海拔7200米的地方，冒着零下几十度的严寒，摘掉手套持续操作机器。为了拿到精确数据，我们的队员很伟大，明明知道摘掉手套手指会被冻掉，却依然做出了自我牺牲，测量队员知道，不这样做，就拿不到测量数据。2020珠峰测量设计要求，我国重力测量要推进到8000米以上，仪器不改装怎么能行呢？在珠峰这种特殊环境下，肯定要对仪器进行适应性改造，所以国产仪器更适合这样的需要。

也正如你所说，从结果来看，国产测绘设备经受住了实践考验。同时，在同等条件下，也与进口设备进行了检核比对，其结果是相当的，精度基本不差，没有高低之分。

总而言之，近些年来，我国测绘仪器实现快速发展，得益于以刘先林院士为代表的一批测绘科研领域的“大国工匠”领衔，他们勇于创新，引领着我国测绘装备仪器从弱到强，从模仿、追赶到超越的大跨步前行。

我还想告诉你，我国所有的仪器厂家通过引进、消化、吸收和创新，技术水平整体得到提升。我国有一批测绘仪器厂家在成长。我国的GNSS卫星导航定位设备，多种类测绘仪器设备都做得很好。我认为，国产测绘装备做出了自己的品牌特色。

但是说实话，大家形成了惯性，有些人还是不愿意用国产设备，他们有些担心国产仪器设备不稳定，因为毕竟国产测绘仪器发展的时间还比较短，而国外厂商发展时间长，发现问题、解决问题就越多，出故障的概率会越小，这是客观存在。应该说，通过珠峰这么一个“实验厂”，证明了我们的国产测绘仪器完全可以达到一个很高的水平。

记者：

对于普通百姓而言，或者对于攀登者来说，知道珠峰“身高”足以。对于科研人员来说，数据是他们从事研究的基石。2005年，我国珠峰高程测量对外公布了雪面高和岩面高两个数据，请您介绍一下雪面高和岩面高，以及分别具有的特殊意义。

党亚民：到底公布雪面高还是岩面高？这是大家比较关心的问题，也是我愿意接受采访的原因所在。希望能为大家讲清楚，要客观看待这一问题。

这要从1975年珠峰测量讲起。以前珠峰测量，包括西方国家测量珠峰基本上不测雪深，只测量峰顶雪面高。可以这么说，2004年以前，世界各国测量珠峰科学活动基本不测雪深，直接测雪顶（雪面高）。测量雪顶还有一个原因，就是登山运动员不愿意要岩面高，认为登的是雪顶不是岩面，所以他们很反对。尼泊尔是一个旅游型国家，也非常喜欢雪面高。对于搞测量的人来说，自然愿意也有责任把岩面和雪面两个高都测出来。

我们国家在珠峰测量上，应该说还是占有主导话语权的。比如，在1975年，我国用传统测量技术对珠峰进行测量，达到了“登峰测极”的好结果，甚至无人可及。我要说的是，当时我国已经认识到峰顶雪面高是在不停变化的，科学家也开始关注“能不能测雪面以下相对不变的地方”。

2004年，意大利科学家普拉特的团队首先将地质雷达带到珠峰峰顶，测量珠峰峰顶的冰雪厚度，这是一个重要的科学进步、科学发现，通过这样的方法可以把岩面高测出来。但科学家把事情想得有些简单，以为在平原地区，地面上堆放一些岩石，上面再覆盖上积雪，试验成功就大功告成，他没有考虑到珠峰恶劣的气候条件和峰顶不规则的岩面，结果一到珠峰峰顶，才发现困难很多，要全面精确测量珠峰峰顶的岩面地形几乎没有可能。由此可以看出，珠峰岩面测量是一个长期的科学探索问题，不是一下子可以解决的。也正是因为峰顶岩面测量的复杂性，珠峰岩面高测量仍是一个需要攻克的科学难题。

作为科学探索，我想说，要把峰顶整个岩面高精准测下来，就目前而言还是非常难的。1975年那次测量，一位女登山队员拿着探杆探出了雪深0.92米，当时以为是岩面，实际测得的是冰面。这在2005年我国再测珠峰时得到证实，这一年我国公布的冰雪深度为3.5米。因此，珠峰的科学性在于不断探索，至少目前珠峰峰顶精确的岩面地形我们还没有掌握，虽然做了岩面测量，但因为受到峰顶停留时间所限，也只是小范围的测定。假如今后我们有了一个精度很高的岩面地形，就可以在任何地方测雪面，也可以把珠峰最高岩面推算出来，这是最理想的状态，但是现在还做不到。不过，就目前来说，我们已经在努力做到最好。

记者：

那么，今后珠峰高程测量到底公布哪个高度比较合理？

党亚民：在讲这个问题之前，我先要把珠峰“头”和“脚”的测量做一下解释。首先，我们咨询了国内许多权威科学专家，目前来说，珠峰高程起算面（“脚”）叫平均海平面，说明海平面是变化的。

我国的钱塘江就是一个很好的例证，由于受潮汐影响，钱塘江江面一天变化好几米。可见，水面变化比珠峰峰顶雪面变化要厉害得多，而海平面“平均”后，我们将其当成起算面，就是说，珠峰高程的起算面是多年海平面取平均得来的。这是从珠峰“脚”部起算面来说。

第二，确定了珠峰的“脚”，那么珠峰的“头”呢？大家知道，过去我们测珠峰，测的是登顶那一时刻的高度，也是导致全世界测珠峰高度变化不一样的原因之一，同时误导了大众长期关注“珠峰变高变低”之说。其实，雪面高变高变低是很正常的，一场大雪就高了，一场大风一吹就低了，这无可厚非，甚至昨天测的值与今天测的值相比，可能就会有半米的差异。所以，从单一的雪面值来说，珠峰变高变矮没有意义。

如果把测得的雪面值放到一个大环境下就有意义了。举例来说，雪面高是看得见摸得着的，不管采用哪种测量方法，多测几次雪面高，数据样本多了，每一个10年取一个平均值，如果1000年里有100个这样的变化量，它就是全球气候变化最好的科学数值，是具有重大科学意义的，毕竟地质学里时间是以百万年计。

同时，雪面高也解决了登山者需求。所以，不管从科学上，还是从实用上来说，雪面高都有意义。我认为，测量并求取一定时间段的平均雪面高，类似于确定“黄海平均海平面”，可以作为今后一个长期的珠峰测量任务。

再来说岩面高。从地图标注来看，大家不愿意标注一个总在变化的珠峰高程值。但是换个角度讲，在对珠峰峰顶岩面最高点还不能百分之百确定的情况下，是标注一个不一定是最高点的岩面高好呢？还是标注一个眼睛看得到，但总在变化的雪面高好呢？这确实是一个很难回答的问题。但由于雪面高直观，也是精确测量的结果，如果选择一个反映一定时间区间的珠峰雪面高平均值，也可以反映珠峰在这个时间段（雪面）高度。

有人会说，“公布岩面高，可以看出珠峰的高度变化”。实际上，大家关注的珠峰高度变化问题，从地壳变化监测的角度，确实应该监测珠峰的岩石面变化。但是，过去大家把珠峰变高变矮问题，聚焦在了峰顶的岩石面变化，实际情况是，由于珠峰峰顶的岩石面和珠峰峰顶附近海拔6000米一带岩石面在同一个地壳板块上，他们的运动趋势是一致的，也就是说，通过珠峰海拔6000米一带多个监测点的多期数据观测，同样可以精确地确定珠峰的高度变化。

我刚才说过，把岩面高测出来是一个科学探索过程，也是一个重要的地理信息数据，肯定需要测。就像中国科学院陈俊勇院士说的，测量珠峰相当于定期给自己的孩子量身高，天经地义，因此，尽管珠峰变高变矮问题可以通过其他方法解决，但珠峰雪面高和岩面高测量的科学探索却永远需要测绘人去做。

就目前而言，雪面高直观，容易测量，岩面高相比雪面高则更稳定，但要找到并确定岩石面最高点目前仍有一定难度。就发布而言，我认为目前峰顶雪面高平均值是最好的选择。但就地理信息测绘而言，把目前发现的岩石面最高点，精确测量并发布，也是有必要的。

记者：

在珠峰高程测量登顶那天，您曾表示，“电影《攀登者》一直没有看，因为不忍心，‘当年太艰苦了’。”您这段时间也很辛苦，是否因为有同感？今天，珠峰高程已经尘埃落定，您认为今后还会和尼泊尔方面再度合作测量珠峰吗？

党亚民：这段时间的确很累，最累的时候，回家饭都不想吃，趴在那儿也不想动。那个感觉至今历历在目。而且，跟尼泊尔方面交流沟通，因为有时差，一段时间每天都要交流到很晚，凌晨一两点睡觉是常态。不过，这都是我应该做的，我也享受这样一种做事的过程。正如我前面所讲，完成了国家一个重大国际合作，能为国家做点事情，还是很自豪的，一辈子能做成这么一件大事，心里也挺高兴的。

电影《攀登者》讲述了1960年，在没有高科技支持，没有先进装备护航的情况下，中国登山者们在全世界望而却步的珠峰北坡，用血肉之躯，铺就登顶之路，搭就“中国梯”，为世界打开通道。他们告诉世界，创造人类第一次，这就是攀登精神。不过，这部片子我到现在也一直没有看，我觉得太残忍了，登山确实挺苦的，也是一个伟大的事业，我们的外业队员特别辛苦，与他们相比，我这点苦和累都算不了什么。自然资源部陆昊部长也一再强调，“能用设备的，尽量不要用人，不要让人那么辛苦。”希望我们的测绘外业队员今后不要那么辛苦，毕竟人工智能来了，机器代人的时代来了。

你问我今后中尼还会不会再合作测量珠峰？我希望能继续合作，我也认为还会合作的，毕竟这是第一次，开创了中尼友好科技合作的典范。建议今后以中尼两国合作的模式来测量珠峰，但是别再搞成两次了，同一个时间共同测量、共同数据处理、共同发布新数据。

另外，希望以后也不要搞这么大规模的珠峰测量，让登山队把GNSS接收器或者再多带个雪深雷达探测仪上去就行了。今后可能传统三角测量、觇标都不用了，遥感激光雷达等测绘新技术也可以作为新的手段发挥重要作用。

文 / 本刊特邀记者 徐红