出品：科普我国
制造：荆博
监制：我国科学院核算机网络信息中心
提起给“咱们伙”丈量身高，信任很多人会想起这么一个故事——在金字塔建成后，人们一向苦恼怎么丈量金字塔的高度。直到泰勒斯的呈现，他让人一向量自己的影子，当影子的长度跟身高相同的时分去丈量金字塔的影子的长度，就能够知道金字塔的高度了。这个办法也叫“日影法”。
那么泰勒斯的运用日影的办法去丈量国际上最高的山峰——珠穆朗玛峰，是不是仍然可行呢？还有什么办法能够给珠峰“量身高”呢？
金字塔能用日影法“量身高”，珠峰为啥不可？
要给珠峰“量身高”，首要咱们想到的便是上文说到的日影法。不过，运用日影法丈量首要要面临的便是精度的问题。经过丈量小尺度物件，然后按份额等价到大尺度的丈量，这种做法会人为的增大丈量的差错。
实践的丈量作业都是由多测段测回组成的，尽管会有差错累积，可是经过进行平差核算，能将堆集的差错降到一个合理的规模。所谓平差，和咱们素描时对一个弧线重复描几回会更油滑相似。在实践测绘作业中，经过超越需求观丈量的作业，发作剩余观测的效果，再将这些必然会发作矛盾剩余观测效果运用最小二乘法去拟合，以到达一个更实在的效果，这样的操作远比等份额丈量得到差错小得多。
尽管运用日影丈量关于我国来说还真的有优势，由于珠峰的日影都落在我国境内。可是丈量珠峰日影长度这一作业，本身就有很大的难度。与在北非沙漠中的金字塔不相同，珠峰周围没有北非平整的荒漠和沙漠，日影会在一天之内迅速地在绒布冰川滑过，所以量取珠峰日影长度这份作业还真是并不比登顶更简单啊。
可是这依旧不是问题的要害。关于山峰的高程丈量与丈量金字塔高度不同，金字塔的高度指从地上到塔尖的相对高差，而山峰的高程是海进步，即从海平面起算到山顶的高差，更切当或是更专业的说法是山峰的正常高。由于地球是球体，并不能真的去测海平面到某一座山峰的相对高差，而是丈量一个等效平面——重力常数持平的似大地水准面到山顶在铅垂线方向上的间隔。之所以运用似大地水准面，由于咱们很难经过丈量找到重力常数完全相同的这个外表，只能运用一个具有丈量工程完结含义的近似平面。
测绘中常用的地球各面示意图（图片来历：作者克己）
所以，关于珠峰的丈量，运用的办法是选用“围观”的办法。没错，“围观”，更科学的说是三角丈量法，即从两处一起观测被测点，只需求测得观测点之间的间隔和两处观测点观测被测点的视点，即可得到被测点的方位；假如需求知道被测点三维空间方位，只需求添加一处观测点即可。添加观测点，并对观测效果进行平差，就能够到达进步观测精度的效果。这种观测一边两角的办法称为边角丈量法，相应的还有观测三边和观测三角的，这几种观测办法一起构成了现代测绘学中两大观测法之一的三角丈量法。另一种办法是导线法，尽管在通常状况下运用较少了，但在像西藏这些观测难度很大，构网困难的区域，导线法仍然是不可或缺的。
三角丈量的办法的来历前史十分悠长，很难有准确的考证，其雏形构成呈多源的办法，并非源自一个区域，时刻则能够追溯至公元前，但现代体系化的三角丈量网络是经许多欧洲数学家的先后尽力才构成的。
先行一步——我国对珠峰高度的丈量
1714年，清朝理藩院主事胜检、喇嘛楚格沁藏布和拉木赞巴受中央政府的派遣，对广阔西藏区域进行勘察，深化到珠穆朗玛峰山下，选用经纬测图法（经纬仪三角丈量）和梯形投影法，对珠穆朗玛峰的方位和高度进行了开始丈量，并用汉文、满文明确地在《皇舆全览图》上初次标示了珠穆朗玛峰的方位和称号。这是有关国际最顶峰最早的文献记载。
迎头赶上——国外对珠峰高度的丈量
而此刻，远在七千多公里外的欧洲，正发作着天翻地覆的改变。当索修尔在霞慕尼贴出第一张告示时，他不会想到，有一天他自己也登上了勃朗峰顶峰。他这种降服顶峰的行为不只符合工业革命中的欧洲关于个人英豪成就和对具有政治含义的地舆极限的寻求，也揭开了现代爬山运动的前奏。工业革命中有着先发优势的英国更是热心此道，很多的资本家不只供给丰盛的奖金奖赏地舆大发现和大冒险，很多人本身也参加其间，还成立了国际上第一个国家性的爬山安排——英国爬山沙龙。跟着经历的堆集和爬山配备器件的改善，到了19世纪末和20世纪初，喜欢爬山运动的人类不再满意应战阿尔卑斯山脉，而是将目光瞄向了顶峰群聚的亚洲喜马拉雅山区。
而此刻尚在英国操控下的印度相同对这座山峰有着自己的小心思。1847年，在距珠峰322km处，印度对珠峰进行了一次观测，经过测定间隔和一个笔直角，得到了珠峰高程为8783.7m的效果。在尔后的一百多年时刻里，印度对珠峰这处人类未曾降服的处女地进行了张狂的打听，并将测站向珠峰推动至挨近一百公里的当地。
印度在以一种平缓的办法取得独立后，作为一个人口与面积的大国，亟需在国际舞台上刷存在感，便把目光确认到英国人凝视好久的国际最顶峰上。1952年，印度丈量局在征得尼泊尔赞同后，把操控网推动到尼泊尔境内，在尼泊尔境内布设了一个长达480km的地势三角锁；在距珠峰46—75km处，设置了8个经等高仪，测定了经纬度，求得垂线差错的点的测站，终究测得珠峰高程的权平均值为8847.6m，各方向最大互差为5m，中差错为±1.5m。这是一个精度很高的效果，一个考虑到基准面的和物理批改的效果，也是一个日后将给咱们带来费事的效果。
8844.43——珠峰高度现在精度最高的丈量也是我国完结的
尽管，关于珠峰高程的丈量并非由尼泊尔测定，但由于操控网推动到了尼泊尔境内，这个效果终究由两国同享。在中尼讨论珠峰的归属问题时，尼方谈及我国既没有登上珠峰，也没有对珠峰进行丈量，以此对珠峰归属提出异议。这种软饭硬吃的思路使咱们在处理中尼边境问题上发作了很大的困扰。所以，咱们面临的只要两条路，并且都要走通——一条是珠峰登顶，一条是取得更准确的珠峰高程。
在其时的状况下，先进测绘设备咱们只能从苏联方面获取，直接获取更高精度观测效果明显不现实。所以咱们只要从架起更高精度的丈量操控网和更科学的测绘项目规划这两个方面下手了。
1966～1968年，在我国科学院安排下，我国人对珠穆朗玛峰及周边区域进行了大规模的归纳科学考察，并于1966年和1968年两次组队，不只在珠穆朗玛峰区域建立了高水平高质量的丈量操控网，测站更多也更挨近珠峰，并展开了三角、水准、地理、重力、物理测距、折光实验等丈量作业，为后期的数据改正平缓差做了充沛的预备。这种操控网架起等级是超越此前印度的架起规范的，终究算得的珠峰高程为8849.75m(未顾及峰顶的覆雪厚度)，最大互差为3.01m。
1975年我国再次对珠峰的进行丈量，除了进一步加强和提高操控网外，更是第一次在爬山队员的帮忙下，把3.51m的赤色金属丈量觇标竖立在珠峰峰顶上，一起量测了峰顶的覆雪深度，可谓测定珠峰高程前史上的一项壮举和打破。
1975年测绘队登顶时合影（图片来历：国家测绘局，作者有改动）
此次测定的终究效果为8848.13m(峰顶标心处的覆雪深度约为0.92m)，中差错为±0.35m。这一数据效果，一向沿袭至2005年，我国准确测定的8844.43米珠穆朗玛峰顶岩石面海进步程才被更新。
2005年5月22日北京时刻11时08分，我国爬山丈量队成功登上国际最顶峰珠穆朗玛峰峰顶，此次除了布设了GPS操控网外，完结了峰顶同观测站完结联测，并运用雷达勘探仪对冰雪层进行丈量。
2005珠峰测高水准道路和GPS联测网（图片来历：参考文献3）
我国此次向国际发布珠峰的高度为8844.43m，与之前有着较大收支，是由于这是“不带帽”（去除峰顶冰雪层厚度）的净身高。对珠峰峰顶雪面到岩石面的厚度丈量，曩昔一向选用人力探杆测深的办法。1975年珠峰测高时，我国爬山队员在珠峰峰顶选用端头为包铁的木质探杆插进冰雪层，测得厚度为0.9m。1992年中意协作进行珠峰测高，意大利爬山队员在峰顶用钢质探杆插进冰雪层，测得厚度为2.55m。2005年珠峰测高时，我国爬山丈量队员选用雷达勘探技能测定珠峰峰顶冰雪覆盖层的厚度，进步了测峰顶雪深的精度和可靠性。
不同的国家，珠峰的高度为啥不相同？
即使对珠峰高程的丈量现已越来越准确，现在珠峰的高程仍有许多版别。除了咱们的起算点、高程基准、布网规划等技能不一致的原因外，珠穆朗玛峰处于板块活泼区域，频频发作构造运动，每年都会发作必定的偏移，这个要素也不能被疏忽，因而只要近期的丈量效果才最挨近现实状况。
当然，除此之外，政治要素才最为丧命。一个国家的情绪，足以搅扰到咱们的视界。比方西方一些政客关于我国西藏持一种十分针对的情绪，不时鼓动周边国家无事生非，指派单个媒体歪曲事实，乃至在珠峰高度效果上都要插上一脚，以至于作为我国安排准确测定和授权发布珠穆朗玛峰海进步程的法定部分——国家测绘地舆信息局（原国家测绘局）乃至需求发布声明，称我国从未在任何时分、以任何方式抛弃2005年准确测定的8844.43米珠穆朗玛峰顶岩石面海进步程。这一数据，经国务院授权、依照《中华人民共和国测绘法》规则的程序发布，作为全国一致选用的珠穆朗玛峰岩石面海进步程规范数据一向选用至今。
现在被国际认可的几组数据中，我国2005测绘效果精度无疑是最高的，这得益于咱们在珠峰区域构建的高精度操控网。但美中不足的是，此次组成的GPS操控网和运用的GPS设备仍是运用了GPS体系。跟着我国GNSS体系的架起完结，再一次进行对珠峰的丈量之时，更为年青和先进的斗极定位将会给咱们的珠峰丈量队员供给更大的协助。没有成心增大差错的搅扰码，到时珠峰测定定将愈加准确。不得不说，“自己精干的活，绝不费事他人”实在是一个好习惯，自主，才干说话硬气！
诘问珠峰的高度的进程，是人类知道地球、了解天然、查验科技水平缓探究科技的发展史，更是人类应战本身、打破技能极限的进程。
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