如何精确测定珠峰高度课件

如何精确测定珠峰高程以2005年珠峰复测为例

根据《中华人民共和国测绘法》，经国务院批准并授权，国家测绘局公布珠穆朗玛峰高程新数据，即日起在行政管理、新闻传播、对外交流、公开出版的地图、教材及社会公众活动中使用。

珠穆朗玛峰高程数据为：

珠穆朗玛峰峰顶岩石面海拔高程8844.43米。

参数：珠穆朗玛峰峰顶岩石面高程测量精度±0.21米；峰顶冰雪深度3.50米。

原1975年公布的珠穆朗玛峰高程数据停止使用。特此公告。

国家测绘局

二００五年十月九日

国家测绘局关于启用珠穆朗玛峰高程新数据的公告珠穆朗玛峰高程测量纪念碑高程测量2005珠穆朗玛峰■３月１０日国家测绘局组织的２００５年珠峰高程测量队从西安出发。■３月１５日到达青海格尔木，开始珠峰高程测量工作。■４月１２日测量队员到达珠峰大本营，建立珠峰高程测量营地。■５月１１日第一批登顶测量队员出发，抵达海拔６５００米的前进营地。■５月１２日第二批登顶测量队员出发，抵达海拔６５００米的前进营地。■５月２１日第一批登顶队员到达８３００米突击营地，准备冲顶。第二批队员到达７７９０米营地待命。■５月２２日珠峰峰顶测量成功进行。

■６月１２日全部野外测量数据送抵西安国家测绘局大地测量数据处理中心，随即开始了水准测量、ＧＰＳ定位、三角测量、重力与大地水准面、雷达测深等数据处理和计算工作。

■７月１８日国家测绘局和总参测绘局在北京联合召开了“２００５珠穆朗玛峰高程测量”项目验收评审会议。■１０月９日据经国务院批准并授权，国家测绘局正式公布２００５珠峰高程测量获得的新数据。测量意义陕西省测绘局，李朋德副局长第一，体现了我们国家的主权。第二，珠峰测量涉及到我们测绘的多方面的技术，这是发展新技术应用的一个集中体现，是对我国测绘科技水平的一次考验。第三，我们希望借此次珠峰复测，拉近测绘科学和公众的距离，让公众了解测绘工作，关注测绘工作。第四，研究喜马拉雅山脉几十年内的地质变化，预计几十年后的地质变化。仪器简介1精密水准仪德国蔡司NI002水准仪产品简介精密水准仪直读0.05mm（直腿架）

NI002型水准仪是精密水准仪的一种，具有望远镜放大倍数大，分辨率高，读数误差小，应用于一、二等水准测量和高精度的工程测量中，如建构筑物的沉降观测，大型桥梁工程的施工测量，荷载试验和大型精密设备安装的水平基准测量等。价格：55000元2GPS美国Trimble公司捐赠GPS接收TrimbleR7

码差分GPS定位

水平.±0.25m+1ppmRMS

垂直.±0.50m+1ppmRMS

WAAS差分定位精度3.一般<5m3DRMS

静态和快速静态GPS测量2

水平.±5mm+0.5ppmRMS

垂直.±5mm+1ppmRMS

动态测量2

水平.±10mm+1ppmRMS

垂直.±20mm+1ppmRMS

初始化时间4.一般<10秒

初始化可靠性5.一般>99.9%观测

先进的TrimbleMaxwell?定制测量GNSS芯片

高精度的多相关器，用于GNSS伪距观测

未经过滤与平滑的伪距观测数据，用于低噪声、低多路径误差、低时域相

关和高动态响应

极低的GNSS载波相位观测噪声，1Hz带宽内的精度<1mm

支持以dB-Hz为单位的信噪比

Trimble成熟的低度角跟踪技术

3全站仪经纬仪徕卡TC2003全站仪▉世界上最高精度的全站仪：测角精度（一测回方向标准偏差）0.52，测距精度1mm+1ppm▉具有激光对点器；可加配EGL导向光；配备RCS遥控器可组成单人测量系统徕卡T3光学经纬仪在本次测量选定的6个对峰顶占标进行交会测量的交会点中，全部使用的是徕卡的测量仪器，即TC2003全站仪或T3光学经纬仪。4雪深雷达探测仪当时世界上只有两台（意大利），全部借给中国。测定的冰雪深度的精度是±0.1米5相对重力仪相对重力测量采用的主要有石英和金属弹簧重力仪器。相对重力测量仪器的核心部件为弹性优良的金属或者石英弹簧，以弹簧的伸缩变化测定重力的变化。

相对重力仪中的弹簧存在弹性疲劳现象，因而重力仪会产生“零点漂移”，即在重力不变的情况下，重力仪的读数随时间而变化。“零点漂移”对重力仪的测量精度会有影响，通常只能在观测中加以修正，而不能完全消除。

从海拔5200米的大本营出发前往前进营地的测量登山队全体队员，将在海拔6500米到8300米之间，每隔500米进行一次重力梯度测量。6觇标气象仪器其他仪器此次新设计、制造的觇标使用优质的航空铝合金，全重为4.6公斤，立于冰雪面以上部分高2．5米，冰雪面以下部分长0．73米。这个觇标矗立于珠峰峰顶，可以作为测量人员的标志性参照物。笔直挺拔的觇标上装有GPS接收天线、6块反射棱镜、经纬仪照准标笼及自动气象仪等多种测量设备从开始设计到最终完成，这根小小的觇标共耗费了10万元。为了获取峰顶的气象数据，我们在登顶的当天，于珠峰大本营，释放了五个探空气球，获取了珠峰邻近地区的高空气象数据（包括不同高度、不同时间的大气温度、气压、风速等气象信息），削弱了大气及其变化所引起的测量误差，大大提高了测量数据的精度。珠峰的高程：海拔高或正常高高程测量原理正常高：H正常大地高：H高程异常：ξH=H正常+ξ高程的定义是某地表点在地球引力方向上高度，也就是重心所在地球引力线的高度。这句话的意思是，地球上每个点高程的方向都是不同的。青岛水准零点我国现在用的“1985国家高程基准”中，采用的是青岛验潮站的18年长期观测结果计算出来的平均黄海海水面，作为我国统一的高程起算基准面，也就是海拔零起始面。因此，珠峰的高程实际上就是在珠峰的重力线方向上相对于青岛黄海海平面的高度。经过我国几代测量人员的不懈努力，已经取得西藏拉孜县相对青岛水准原点的精确高度。因此，在此次珠峰复测行动中，起算面就不必是青岛了，而是拉孜。测量队员们从拉孜开始，徒步向珠峰测量，路程约500公里，测量站超过10000个。第一阶段：海拔5300米之前——水准测量法最多60米为一个测量站

二、三等水准路线布测了397公里，主要是将国家高程基准：一等水准点高程作为起算点，引入珠峰的临近点。形成水准环线和支线，以提高测量精度。水准测量最高海拔是5300米，5300米—5600米的困难地区采用高程导线的方法传递高程。登顶队员水准队员重力，GPS队员重力测量96点，包括GPS点、水准点、登山路线点的重力测量。精确测定珠峰的高程，必须具有该地区较详尽的重力资料，用以改善GPS技术和传统技术所测定的高程精度。第二阶段：海拔5600米以后—6点联测确保精度交会峰顶六个交会点的水平角与垂直角观测、电磁波测距、气象数据采集、20公里导线。目的是采用传统测量技术手段将交会点高程联测到珠峰峰顶。从测量技术上讲，仅有峰顶的测量数据无法精确测定珠峰的高程，我们还必须尽量多地选取可以与珠峰峰顶通视的交会点。同时，角度测量和电磁波测距受气象因素的影响非常大，在观测期间必须详细记录气象数据。5月22日11：08登顶成功，11：50竖起红色觇标

上午11时零8分，珠峰登山测量队长小嘉布率先成功登上珠峰顶峰。来自西藏登山队的小加布、普布和西藏登山学校的阿旺给吨和多吉格桑等4名中国测量登山队队员，由4名夏尔巴协助和另外16名登山队员及高山协作人员共24人组成A组，于当天凌晨3时30分自8300米突击营地出发，经过历时7个半小时艰苦卓绝的攀登，于11时零8分第一名队员登上珠峰顶峰。

11时38分49秒，冰雪雷达探测仪和装在上面的GPS接收机开始工作，记录GPS和雷达数据。接着在峰顶雪面高处安装竖立觇标，11时43分55秒觇标顶端GPS开始观测，11时50分觇标成功竖立在峰顶。11时59分登山测量队员开始拖动雪深雷达探测仪进行剖面测量工作，探测珠峰顶峰的冰雪厚度，12时18分24秒结束，有效记录38分55秒数据。GPS观测于12时19分33秒结束，有效观测时间35分38秒。GPS雪深三角高程峰顶数据GPS数据雷达探测仪数据觇标位置数据处理数据处理技术特点采用国际上最新的TRF2000框架,充分利用国内外的GPS连续运行站以提高整网的精度。考虑到珠峰地区的高差与重力异常值均较大,三等水准路线加入了重力异常改正。为确保高程成果的精度与可靠性,对水准高程起算点I萨拉40基进行了检测,分析了I萨拉40基相对于青岛水准原点的高程中误差。收集了珠峰地区SRTM3,1:5万DEM及全球GTOPO30数据,能够精确地确定珠峰地区的数字地形模型,减少地形误差对重力场精细结构、区域大地水准面精化的影响。收集了2700余个珠峰地区及国外相邻地区重力点成果,提高了珠穆朗玛峰地区重力数据的分布密度与分辨率。使用珠峰周边地区重力数据以及地形数据,选择EGM96作为基础模型,采用移去一恢复技术,率先完成了珠峰地区分辨率为2.5’X2.5’高精度似大地水准面的确定。用高精度动态GPS定位技术结合雷达探测技术,测定了冰雪层厚度,确定了峰顶局部地域雪下岩石面高程起伏。成果2005珠穆朗玛峰高程复测是一项综合运用GPS、精密水准测量、大地水准面精化、重力测量、雷达测深、气象探测及地学理论等大地测量各种相关技术的国家基础测绘项目,经内业数据处理取得了重要的可靠的成果。2005年7月18日通过了由国家测绘局和总参测绘局组织的项目验收。1mm+1ppm是人们通常对1mm+1ppm×D(公里）的缩写，它反映的是全站仪或者测距仪的标称测距精度。其中:1mm，代表仪器的固定误差，主要是由仪器加常数的测定误差、对中误差、测相误差造成的，固定误差与测量的距离没有关系。即不管测量的实际距离多远，全站仪都将存在不大于该值的固定误差。1ppm×D公里代表比