2020珠峰测高 北斗等自研设备担纲

在人类首次从北坡成功登顶珠穆朗玛峰60周年、中国首次精确测量并公布珠穆朗玛峰高程45周年之际，2020年珠穆朗玛峰高程测量工作已于近日启动。 。 目前，测量任务已进入顶峰测量阶段。

珠穆朗玛峰是国际测量技术的竞技场。 在测量世界最高峰“高度”的艰辛探索中，科技的力量始终与人类的脚步同行。 在先进测绘技术、通信技术等“队友”的支持下，珠穆朗玛峰的测量正变得更加精准、顺利。

北斗系统首次应用

珠穆朗玛峰高程测量首次使用我国自行建设、独立运行的全球卫星导航系统——北斗卫星导航系统提供的数据。 这也是北斗卫星在抗击疫情中展现威力后第二次发挥重要作用。

自然资源部第一大地测量队（国家测量队）队长、2020年珠穆朗玛峰高程测量点总指挥李国鹏表示，全球导航卫星系统（GNSS）卫星测量是调查的重要组成部分。 在珠穆朗玛峰山顶，GNSS接收器可以通过卫星获取平面位置、峰顶雪面高度等信息，并将地球的高程换算成海拔高度。

我国2005年测量珠穆朗玛峰高度时，GNSS卫星测量主要依靠美国的GPS系统。 而本次测量将同时参考中国北斗、美国GPS、欧洲伽利略、俄罗斯格洛纳斯四大全球导航卫星系统，并主要使用北斗数据。 在对珠穆朗玛峰进行测量时，珠穆朗玛峰的GNSS接收机将依托北斗系统和珠峰地区及周边地区的GNSS监测网络进行在线同步观测，同时还可以监测相关区域的地壳运动。

“能够将北斗系统应用于世界最高峰的高程测量，是我们中国测绘师的骄傲。”李国鹏说。

作为世界四大卫星导航系统之一，北斗系统是我国重要的空间基础设施，可以为全球用户提供高精度定位网、导航和授时服务。 2018年底，北斗三号基础系统建成，开始提供全球服务。 今年是北斗全球组网的最后一年：3月，第54颗北斗导航卫星成功发射并进入工作轨道。 按照计划，我国将于5月份组织最后一次北斗三号卫星发射，全面构建北斗三号全球系统。

在新冠肺炎疫情防控中，北斗卫星导航系统也发挥了重要作用。 武汉火神山、雷神山医院建设中，北斗高精度测量为“中国速度”提供支撑； 利用北斗提供的精确位置和时间信息，使人们可以追溯事物的来源并动态控制事物。

机载重力测量首次亮相

珠穆朗玛峰高度测量是多种技术手段综合应用的过程。 除GNSS卫星测量和积雪深度雷达测量外，还将采用精密水准测量、光电测距、重力测量、天文测量、卫星遥感、准大地水准面精修等各种传统和现代测量技术。 最终公布的高度也是各种数据综合处理的结果。

值得一提的是，本次测量将采用机载重力测量技术，提高测量精度。 这也是我国首次对珠穆朗玛峰地区进行综合航空重力和遥感调查，将填补相应数据的空白。

重力测量是对地球表面重力加速度的测量，是获得准确的高程测量结果的要素之一。 通过航空重力测量数据，可以计算出网更高精度的大地水准面（即高度系统的起始面），珠穆朗玛峰地区大地水准面的精度可以从米级提高到厘米级，让珠穆朗玛峰的“高度”“更加准确”。

据了解，此次航空重力测量在飞机上安装了一系列复杂的测量系统，包括两套自主研发的国产航空重力计、两套进口重力计、一套航空相机和一套激光雷达测量仪器。 除了重力测量外，航空遥感数据还可以获得珠穆朗玛峰及周边地区大范围、高精度的三维地形测量结果，就像拍摄一张亿级像素的珠穆朗玛峰全景高清照片。

山顶测量确保准确性

专业测绘队员的“脚步”+现代测量技术的“神器”——珠穆朗玛峰高度测量需要共同努力。 如今，珠穆朗玛峰高度测量实现了传统大地测量技术向综合性现代大地测量技术的转变。 专业的测绘人员可以让测量数据更加可靠、更有说服力。

据专家介绍，珠穆朗玛峰早期测绘大多无人登顶。 在这种情况下，传统的交会和三角测量高程测量可能会出现偏差。 1975年，中国登山队登上珠穆朗玛峰顶峰，登山队首次带着目标（设置在三角点上的框架或用于观测的精确导线点）登上珠穆朗玛峰顶峰。 测量人员选取珠穆朗玛峰附近的9个测站，观测与目标的水平角和垂直角，确定珠穆朗玛峰的水平位置以及各测站到珠穆朗玛峰的水平距离。 根据三角高程测量原理，计算出珠穆朗玛峰海拔为8848.13米。

目前的技术手段无法保证无人机或机器人能够在峰顶作业。 GNSS接收器、积雪深度雷达、气象测量和目标等仪器都需要携带到山顶以获得准确的数据。 李国鹏说，珠穆朗玛峰顶峰气流不稳定，风大，气温低。 测绘无人机目前无法在山顶飞行，也没有机器人登顶作业的经验。 不过，这可能会成为未来的一种趋势。

也许在不久的将来，无人机和机器人将取代人类，独自踏上珠穆朗玛峰的测高之旅。

国产设备发挥重要作用

在本次珠峰测量任务中，国产设备发挥了重要作用，其可靠性和准确性较15年前的测量有了质网的提高。

极端环境下的高度测量对各种设备的技术含量提出了很高的要求，许多设备需要专门的改造和开发。 尤其是峰顶上使用的设备必须能够在低温、低压、低氧的环境下使用。 为此，国内多家厂家与国家检测团队联合研发了多种类型的专用测量设备。

雪雷达就是其中之一。 该设备可以根据不同物质对频率的不同响应，完成珠穆朗玛峰顶峰积雪深度和岩石高度的测量。 与普通地面雷达不同，雪地雷达可以在低温、低能耗的恶劣环境下工作。

2005年，我国首次测量珠穆朗玛峰顶峰岩石表面高程和积雪深度数据。 当时使用的雪深雷达是意大利设备。 当雪深雷达运到大本营时，突然出现故障，无法正常使用。 工作人员不得不紧急联系意大利制造商，要求他们携带新设备飞往中国。

与15年前相比，珠峰测高对雪深雷达提出了更高的技术标准，要求同时采集位置信息和雪深数据，具有卫星大地测量和雷达系统的功能，而且必须轻便、便于携带。 当很多国外企业无法研发和研制的时候，国内一家厂商却研发和生产成功。 登顶后再次测量峰顶雪深和岩石表面高程数据，将为研究珠峰地区地质和气候变化提供更详细的数据支撑。

此外，“远征”测高任务中用于三角测量的天顶仪、重力仪、峰值靶、超远距离测距仪等均为国产仪器。 我国最新测绘基准体系建设成果也将应用于本次测量。 李国鹏表示，我国测绘技术世界一流，可以保证珠穆朗玛峰测高工作顺利进行。

5G信号覆盖峰值

日前，中国移动全球海拔最高的5G基站在珠穆朗玛峰海拔6500米的先遣营正式投入使用。 5G信号已覆盖珠穆朗玛峰北坡登山路线和山峰，实现首次登顶世界最高峰。

根据珠峰大本营实测，5G 100 MHz独立组网模式下行峰值超过1.6G每秒，上行速率最高可达215M每秒，可有效满足需求珠穆朗玛峰4K、VR高清直播。 如今，数百万网友通过5G直播实时观看雪景和星空，领略珠穆朗玛峰的壮丽和险峻。

据了解，经过一个多月、百余名工程师攻克难关，珠峰大本营海拔5200米、过渡营地、海拔5800米的三个重点区域已实现5G信号。前方营地海拔6500米。 完全覆盖。 其中，5300米处的基站是全球海拔最高的标准化5G基站，主要保障珠峰大本营区域的信号。 5G商用后，登山者、游客和当地居民都可以在大本营地区使用5G服务。 海拔5800米和6500米的基站为临时基站，主要保障登山路线至峰顶的信号，将在2020年珠峰高程测量完成后拆除。

5G基站建设突破了多项技术和施工难点。 为了匹配复杂高寒场景的5G信号，中国移动选择华为提供整体解决方案和主要设备。 在海拔6500米的5G基站中，由于距珠穆朗玛峰峰顶落差超过2000米，为了有效覆盖峰顶，基站采用了华为极简基站产品，可以提高通过波束赋形技术实现垂直维度的覆盖。

除了5G信号外，中国移动还与华为、准达等在三个营地部署了千兆光纤网络，用于测绘、登山、技术保障等人员。 中国移动相关人员表示，珠峰山顶5G覆盖和双千兆珠峰全覆盖实现了历史性突破。 为用户高峰时的上网速度和体验保驾护航。