从2020珠峰高度再测谈测量技术飞跃式发展
越是艰难,越是迎难而上,人类对科学和自然的探索从未停歇。5月27日,珠峰测量登山队登顶成功。时隔15年,中国再次测量珠峰高度。
珠穆朗玛峰是由印度板块和亚欧板块碰撞挤压而成的。随着时间的推移,珠峰的高程随着板块变化不断变动。新中国成立以来,我国测绘工作者已对珠峰进行过6次大规模测绘和科考,1975年和2005年两次成功测定并公布珠峰高程。
不同时期以不同方式测量珠峰以及对珠峰高程的多次测量,是人类了解和认识地球、检验测量技术水平的重要方式。无论在大地测量领域还是在更为精密的计量测试领域,质量人对技术的不断突破和严谨精神是科学持续发展的不竭动力。

50年来伴随着工业革命的滚滚浪潮测量人不断刷新着精度记录。大地测量领域,从leica公司在1977年推出了首款全站仪TC1,到如今可以实现更精准测量的Leica激光跟踪仪。在计量领域,从1963年DEA创造出业界公认的第一台三坐标测量机,到现在0.3μ的Leitz infinity超高精度测量系统。
今天,以大尺寸高难度为代表的天文台、卫星等和以高精度高复杂性著称的航空发动机都可以轻松实现测量,甚至eTALON激光干涉仪能够实现对三坐标的校准,精度更是高达0.2μ。

可靠的硬件质量保证
诸如珠峰等极端条件对测量设备的可靠性和耐久性有着很高的要求。Leica的全站仪、经纬仪、激光跟踪仪等测量设备在对抗极端环境方面有着专业的技术和经验,具有超高的防尘/防水等级、超宽的工作温度和湿度范围,以及环境监测功能,包括了对温度、压力、湿度变化的补偿,实现精确的测量。
除珠峰外,leica的激光跟踪仪还曾经为北极圈内两台超大型望远镜的监测和装配提供了有力支持。在超大测量体积、不稳定的地基、不良的光照条件和多变的天气等严苛环境中,确保两台射电望远镜中复杂装置的所有组件都符合要求,并保证它们在后期装配过程中得到调整。

据悉,珠峰高程测量已实现了由传统大地测量技术到现代大地测量技术的转变,主要利用卫星观测技术,直接在峰顶利用卫星定位接收机测量峰顶的高程,精度有了明显提高。
面对不同的应用场景,测量手段也在不断迭代。在城市领域,大地测量已经从全站仪交会技术拓展到GNSS技术、航测技术,实现了更为广阔场景的测量。而在制造领域,除了计量室使用的三坐标测量机,关节臂、扫描仪、摄影测量系统等更多面向生产现场的测量手段也在日益发挥着重要的作用。

测量登山队员在珠峰之巅竖立起测量觇标,开展全球导航卫星系统测量和雪深测量等工作。与此同时,位于大本营、中绒布冰川、西绒布冰川等6个交会点的测量队员瞄准峰顶觇标,同步开展测量。珠峰测量人员采用多种测量手段、反复多次测量,最终计算各类数据得出珠峰的新高程,以此保证结果的准确性。
这种统计分析方法,也常常用在工业测量领域,例如QDAS软件的MSA测量系统分析功能,通过若干个操作人员对若干个零件进行重复测量的方法,计算出Cgk,%R &R,进行测量评估和结果分析。

技术创新的力量不言而喻。通过使用这些更为先进的测量设备和更为精准的数据分析系统,2020版的珠峰高度将为珠峰地区板块运动和环境变化研究,提供翔实的多源数据支持。
我们相信,下一个15年,人类将会突破更多技术极限,航测、机器人等杰出测量手段将成为珠峰高程测量的中坚力量。