我們是怎麼測量出珠峰高度的？
最近發生了一件激動人心的事兒：中國測量登山隊又重新測了一遍珠峰的海拔高度。
這個事情對於我們整個編輯部來說，其實非常遙遠，因為大家都是常年坐辦公室的文字工作者，況且我們人均死宅，上次團建的時候去千島湖氧吧聽說徒步距離3公里大家直接扭頭就跑，根本不心疼 10 元停車費。。。
我們雖然宅，但好奇心是收不住的 —— 珠峰到底是怎麼測高的呢？
其實這個過程比我們想像得要複雜。。。
從「零」開始！
首先，我們必須明確一個概念，當我們要測珠峰的高度的時候，我們到底在測什麼？換句話說就是，「高度」它到底是個什麼東西？
為了解答這個疑惑，我們需要去找一個權威的解釋 —— 新華字典。新華字典給出了兩個解釋。
依據它的解釋，高度就是描述一個物體相對基準點的高低程度，那麼想要衡量一個物體的高低程度，我們首先需要一個基準點。那麼這個基準怎麼找呢？
好在這個問題不需要我們去耗費心力，國家已經確定了這個基準點 —— 中國水準零點。
這個水準零點也不是隨意指定的，它是依據青島驗潮站在一定時間內的海平面的平均值計算出來的，同時該點也是我國計算海拔高度時的海拔零點。
也就是說當我們計算珠峰的高度時，實際上是在計算珠峰頂端相較於水準零點的高度。
位於青島的中華人民共和國水準零點建築▼
小辣椒上小學時經常會遇到這種問題，甲比乙高10cm，乙比丙高12cm，丙高110cm問甲有多高？想要解答這類問題也很簡單。我們只需要依據三者的高度差就可以計算出甲的高度。
在珠峰的測量過程中，這個操作叫做高度傳遞。而執行這個任務的人群就是測繪員。
現在我們面臨的情況也是類似的。只要我們規划出一條通向珠峰的道路。並沿途記錄下每次測量的高度差，這樣將所有的高度差累計起來， 就可以計算出珠峰的高度。
也許你不止一次看到過，一群人圍著一個看上去像是攝像頭一樣的設備嘰嘰喳喳，遠處還有人在生無可戀的抱著一根長尺子。不要誤會，他們不是在偷拍也不是在做壞事，他們只是測繪員正在工作。
你在野外遇到他們時，半數情況下他們都是在做水準測量。
水準測量原理圖▼
什麼是水準測量呢。簡單來說就是讀尺子。可以看到，測繪員手裡抱著的尺子上面刻有刻度。
在固定好測繪儀之後，所有人會分為兩組，一組人負責固定標尺，另一組人則是負責讀數。
測繪員會進行前後兩次讀數，然後計算兩次讀數的差值就可以得到兩點之間的高度差。
步步攀升！
但是問題接踵而至，水準原點位於青島，珠峰位於西藏，相隔4000多公里。這要怎麼進行測算呢。
壯美的珠峰▼
我們的水準尺又太短，一次能測的高度有限，假如我們從海拔零點開始逐步推算，還需要從青島一步步的挪到珠峰。雖然理論上只要給足時間，按照指定的路線，一定可以推算出珠峰的高度。可是這也太麻煩了吧。
所以，僅僅一個水準點是不夠的，這時候我們就需要的就是一個分布於全國的水準點網路。
國家第二期一等水準網▼
這樣我們想要測量其他地點的時候，只需要從最近的水準點出發就可以了，這樣就降低很多工作量。
好在，經過幾代人測繪人堅持不懈的努力，我國已經建立起完整的高程基準網路，目前在全國的各大城市你都可以找到類似的基準點。
上海天馬山上的國家二等水準點▼
有了這些水準點，就不需要辛辛苦苦一路從青島走到珠峰腳下。
事實上，這次的測繪行動就是從日喀則國家一等測繪點開始，測繪隊員們一路行進，將高程傳遞到珠峰腳下。
登峰！
測繪隊來到珠峰腳下，也意味著了測繪行動來到第二階段。主角也要從測繪員們變成登山隊員們，他們需要克服各種艱難困苦，將測繪用的覘（ chān ）標插到珠峰頂端。
登山隊員跨越中國梯▼
而擺在登山隊面前的是長達 19 公里，高度落差接近 3600 米的山路。
圖源人民日報▼
在這陡峭的山路面前，水準測算就很明顯的水土不服了。
這時候我們就需要新的測繪方法，就是三角高程測量法。
三角高程測量法圖解▼
聽起來是不是很拗口，但是其本質上還是三角函數。我們可以搭建一個直角三角形。而這時候，我們只需要測算出觀測點和目標點的直線距離，以及二者與水平方向的夾角，就可以計算出峰頂的高度。
為什麼需要覘標呢？一方面是為了確保觀測的精準度，降低測算的誤差，需要 6 個觀測點同時對覘標精確測算。
另外一方面珠峰頂端並不是一個點，而是一個平台，從 6 個不同的觀測點望去，所得到的測繪數據也不同，所以我們需要一個精確的觀測目標。在測繪領域，人們將其稱作覘（ chān ）標。
登山隊員正在樹立覘標 圖源水印▼
等到登山隊員固定好覘標之後，六個觀測點的觀測員就會同時開始記錄觀測數據。然後藉助一套複雜演算法消除誤差就可以得到相對精確的數值。
峰頂！
儘管這樣，我們得到的還是一個大概高度。不是精確數據。
那是因為珠峰常年積雪，雪水變為厚厚的冰層，給珠峰戴上一頂白帽子。而我們測量身高時需要的是裸高，所以還要扣除「帽子」的高度。
隊員手中的雪深雷達就可以解決這個問題，探測波來回反射之後，通過計算就可以得到珠峰峰頂的雪層厚度。
這還不算完，登山隊員還要在峰頂架設 GNSS 設備，簡單了說，就是 GPS 設備，這樣漂浮於太空之中的北斗衛星們就可以使用定位技術計算珠峰的幾何位置。
做完這一切之後，測量工作就算是告一段落，接下來就是數據計算的工作了。所有的測量數據將會統一收集送到陝西地理空間大數據中心，由科學家們進行綜合處理。
科學家們需要進行過嚴密計算和反覆驗證之後，才能確認珠峰精確高度。而這大概需要 2 ～ 3 個月的時間。
尾聲！
聽起來似乎很辛苦的樣子？沒錯，不然你以為每次看到測繪人員臉上生無可戀的表情是怎麼來的。。。
但它依舊是一項很重要的工作：
首先，珠峰是我國的邊疆領土，由我們的登山測量隊伍給全世界提供最新的數據有很重要的國際意義。
其次，測量珠峰高度近來的變化，對於我們研究大陸板塊變化和水文變化都有很重要的科考意義。
總而言之，給珠峰測高度這個事兒聽著不容易，做起來更不容易，但我們依然要知道它有多高：因為在人類衝出地球之前，它永遠象徵著「 最高 」，這是屬於我們的驕傲，也是全人類的頂點。
參考資料：
再次沖頂！珠峰身高怎麼測
https://mp.weixin.qq.com/s/nZ_ZXI6Gw8lqVH_mG8kPMA
