給珠峰“量身高”，青島科技 “從頭到腳”發(fā)力

12月8日，中國、尼泊爾兩國向全世界宣布，珠穆朗瑪峰的最新高程為8848．86米。

給珠峰“量身高”不是個簡單的任務，這其中，青島科研力量發(fā)揮了關鍵作用。由中國電子科技集團公司第二十二研究所研制的雪深測量雷達精準檢測出珠峰山頂冰雪厚度，結(jié)合青島觀象山水準原點到山頂?shù)母叱虃鬟f測量，青島“從頭到腳”出力，還原了珠峰山體的真實高度。

據(jù)中國測繪科學研究院研究員、2020珠峰高程測量技術協(xié)調(diào)組組長黨亞民介紹，珠峰峰頂“會戰(zhàn)”分為三步：通過高精度衛(wèi)星定位方法，測量出珠峰雪頂?shù)奈恢茫辉诤０?000米左右，利用交會和三角高程測量方法、測量隊員們登頂后插在峰頂?shù)囊棙耍_定珠峰高度；借助雪深測量雷達，測量峰頂一定范圍內(nèi)雪面到巖石面的距離，也就是峰頂冰雪厚度。

在這三步中，如何測量雪面到巖石面的距離對于還原珠峰“裸高”尤為關鍵，用中國電科22所探地雷達部主任于景蘭的話說，這相當于測量人體身高時，精準測出頭發(fā)的“厚度”。

去年，受登山隊及國測一大隊委托，中國電科22所和廣州南方測繪公司一起，在原來探測技術優(yōu)化的基礎上，成功研制出了針對珠峰高程測量的雪深測量雷達。其中，中國電科22所承擔了該雷達研制及整機系統(tǒng)的集成調(diào)試，為精準測量峰頂冰雪層厚度提供了關鍵技術。

于景蘭告訴記者，透過厚厚的山頂積雪，雪深測量雷達“摸”到了珠峰的山體高度，精確的峰頂雪深、氣象和風速等數(shù)據(jù)，將為冰川監(jiān)測、生態(tài)環(huán)境保護等方面的研究提供第一手資料。

雪深測量雷達主要由兩部分組成，分別是雷達控制單元和定位單元。兩個單元配合，雷達對雪深的探測精度可以達到毫米級。

具體工作時，雷達向地下介質(zhì)發(fā)射一定強度的高頻電磁脈沖，電磁脈沖遇到不同電性介質(zhì)的分界面時即產(chǎn)生不同的反射或散射，探地雷達會接收并記錄這些信號，再通過對信號進一步處理、解釋，即可了解地下介質(zhì)的情況；在定位單元的配合下，通過計算電磁脈沖遇到不同反射面的時間，即可獲取每一道雷達數(shù)據(jù)對應的位置坐標，后期經(jīng)過科學、專業(yè)的數(shù)據(jù)處理及修正，就能獲得國際公認的精確可靠的珠峰“裸高”。

于景蘭告訴記者，為了給登山隊員“量身定制”最優(yōu)化的設備，團隊主要在設備“小、輕、簡、穩(wěn)”上下功夫。

“小”，即設備集成度高，雷達主機、天線、供電單元及GPS集成在一個屏蔽殼內(nèi)；“輕”，即重量輕，團隊將雷達重量從8公斤減少到小于5公斤；“簡”，即操作簡單，為了讓登山隊員減輕在“世界之巔”操作設備的壓力，雷達無須設置參數(shù)即可一鍵開機、一鍵探測，自動存儲采集數(shù)據(jù)；“穩(wěn)”，也是最關鍵的，為保障數(shù)據(jù)存儲，團隊通過算法優(yōu)化設計了“雙保險”，采集數(shù)據(jù)可以在設備內(nèi)和外接USB存儲設備中同時存儲，保證了山頂測量數(shù)據(jù)的安全運輸。

據(jù)介紹，自新中國成立以來，我國測繪工作者對珠峰進行過6次大規(guī)模的測繪和科考工作，測量高度的基準都是位于青島觀象山上的中華人民共和國水準原點。可以說，對于給珠峰“量身高”這件事，青島“從頭到腳”都在發(fā)力。