地球之巅珠穆朗玛峰的地形地貌、准确高度,素为世人瞩目。人类认知珠峰的历史,最早是从仰视其高度、描绘其地形地貌开始的。从某种意义上说,这部历史也是一部测绘史。
十八世纪初期
《皇舆全览图》上的珠峰
《皇舆全览图》中的西藏全图,图中灰色圆圈标注着“朱母郎马阿林”
1930年9月,著名地质学家、地理学家翁文灏在中国地学会的会刊《地学杂志》第1 8卷第3期发表了一篇文章《清初测绘地图考》。这篇文章以相当篇幅谈到了西藏测绘,也涉及此背景下的珠穆朗玛峰。
清朝康熙皇帝十分重视地图测绘。公元1714年,3名掌握当时世界上最先进测绘技术的中国人——清朝理藩院主事胜住、喇嘛楚尔沁藏布和兰木占巴,受中央政府的委派,对广大的西藏地区进行勘测,绘制《皇舆全览图》西藏分图。他们跋山涉水,历尽艰险,直接深入到珠穆朗玛峰下,采用经纬图法和梯形投影法,对它的位置和高度进行过初步的测量,并在绘制成的《皇舆全览图》上明确标注了珠穆朗玛峰的位置和名称。这是人类第一次测绘珠峰,尽管对其高度并没有得出明确的结果。而英属印度测量局1852年测量珠峰高度,则是在我国测绘珠峰138年之后了。
1719年,刊行铜版《皇舆全览图》,全图共41幅,范围包括西藏。其地名注记,内地各省用汉字,西藏和边疆各省用满文,后人又题名为《满汉合璧清内府一统舆地秘图》,这个版本流传较广,图中在西藏边境标注了珠穆朗玛峰的满文名称,这是关于珠峰最早的地图。
1721年,《皇舆全览图》又刊印了木刻版,木刻版总图包括西藏及蒙古西部,包含的地域范围与1719年的铜版图相似,这一版图已不多见。这版《皇舆全览图》上标绘了“朱母郎马阿林”,朱母郎马即珠穆朗玛,阿林是满语山脉之意,“朱母郎马阿林”是珠穆朗玛峰最早的汉字译名。在这幅地图上,珠穆朗玛峰以山形符号标出,“朱母郎马阿林”的位置,放在北纬26°40′、西经29°10′,和现在经过测量所得的北纬27°59′、东经88°5′有出入,尤其是纬度相差较大,而图上山川地势的相对位置则是清楚准确的。
此外,1744年的《大清一统志》上载有“朱母拉马山”,1760年到1770年的《乾隆十三排地图》上标为“珠穆朗玛阿林”,1795年的《卫藏通志》标为“珠木朗玛”,1822年的《皇朝地理图》和1844年的《大清一统舆图》上都标为“珠穆朗玛”。
1802年至1856年
对珠峰高程的首次测量
1802年,在印度次大陆湿热的平原与山地,英属印度测量局开始了一个雄心勃勃的巨大工程——印度大三角测量。其任务之一,就是确定世界最高峰的位置和名字。英国人和印度人的测量,持续了半个多世纪。
1802年4月10日,大三角测量正式开始。在靠近印度南部的马德拉斯,威廉•兰顿上校测量出长12千米的第一条基线。大三角测量由南向北移动。兰顿的测量一直到他1819年退休也没有完成,他就将这一项目移交给时任印度测量局局长、英国人乔治•埃佛勒斯爵士。到19世纪30年代早期,大三角测量的先锋抵达了喜马拉雅山脉。1843年,埃佛勒斯退出该项目,安德鲁•沃尔夫接过接力棒,在喜马拉雅山麓继续测量工作。1847年,英属印度测量局将目光对准珠穆朗玛峰。由于当时英国与中国西藏和尼泊尔的关系紧张,进入尼泊尔境内的要求几次遭到拒绝,英国人不得不从200多千米外对喜马拉雅山脉进行观测。
1847年11月,沃尔夫在位于喜马拉雅山脉东端组织观测。喜马拉雅山脉最高的79座山峰被确立下来,其中包括珠穆朗玛峰、乔戈里峰、干城章嘉峰这3个世界上最高的山峰。干城章嘉峰在当时被认为是世界最高峰,但沃尔夫注意到有座山峰比干城章嘉峰还要高。1849年,他派詹姆斯•尼科尔森到珠峰区域,沿途做了30多次测量,最近的一次离珠峰174千米。尼科尔森平均所有的观测数据,得出珠峰的高度大概为9200米,但这个数值没有考虑光的折射,有可能扭曲了测得的高度值。
1849至1850年间,印度测量局又从孟加拉平原的6个观测站上测量珠峰高程,随后开始计算。由于需要考虑光的折射、大气压力以及温度变化等诸多因素。计算是个庞大的工程,耗费了近两年时间,最终首次得出珠峰高程——29000英尺(8839.2米)。从1854年开始,沃尔夫和他的属下又花费了2年时间在计算上,试图解决从测量点到珠峰这段遥远的距离里光的折射、大气压、温度对测量结果的影响。最终,沃尔夫在1856年3月宣布:珠穆朗玛峰高度为29002 英尺(8840米),从而确认了珠峰是世界最高峰,代替了此前普遍认可的干城章嘉峰。1858年,由印度测量局局长建议并经英国皇家地理学会批准,将珠穆朗玛峰定名为埃佛勒斯峰,以纪念前任印度测量局局长、英国人埃佛勒斯爵士。
20世纪五六十年代
中国对珠峰的测绘
中华人民共和国成立后不久,中央人民政府就提出要“精确测量珠峰高度,绘制珠峰地区地形图”,并将其列入新中国最有科学价值和国际意义的项目之一,交由国家有关部委论证实施。
在1958至1960年开展的珠峰登山科考活动中,测绘工作者在绒布寺河谷开阔地段丈量了基线,用水银气压计测定基线端丘高程并进行天文观测,获得珠峰高度为8882米。但是这个高度是不准确的,水银气压计测量时存在较大的误差。
1966至1968年,中国科学院组织全国23个科研单位、高等院校、产业部门近30个学科的100多名科学工作者,组成大规模的综合科学考察队,其中包括国家测绘总局派出的小分队,在雅鲁藏布江以南,东起东亚、西至吉隆,方圆5万多平方千米、海拔最高达7 000多米的珠穆朗玛峰地区进行了全面、系统的综合科学考察。1965年,中国科学院院士、大地测量学家陈永龄提出测定珠峰高程的技术方案,解决了求定观测珠峰时的大气折光和推求珠峰高程的技术难题,使测定方案的科学性和测定结果的精度达到国际先进水平。
中国科学院与国家测绘总局合作,1966年和1968年两次组队,在珠峰地区建立了高水平高质量的测量控制网,开展了三角、水准、天文、重力测量以及折光试验等工作。
1966年,珠峰科考队测高组云集了全国测绘界的精兵强将,任务是测量珠峰高度和测绘珠峰北侧绒布冰川地形图。国家测绘总局选拔了测量人员19人组成测量分队,在珠峰北侧绒布冰川上连续奋战了50天,应用先进的仪器设备和科学的施测方案,在珠峰北侧海拔5000米以上600多平方千米范围内,展开了三角、导线、天文、重力、水准测量,为精确测定珠峰高程和绘制绒布冰川地形图建立了可靠的控制基础。
1968年,国家测绘总局在分析首次测量资料的基础上,派参加了首次测量的大部分人员共17人组成测量分队,对珠峰进行了补充测量,绘制了珠峰地区1∶5万详细地形图。
1966年、1968年对珠峰高程测量获得完整的测量数据,经过室内计算、折光改正和垂线偏差改正之后,最后求得中国第一次从北坡测得的珠峰高程为8849.75米(未顾及峰顶的覆雪厚度),最大互差3.01 米。
1975年5月27日
红色觇标矗立珠峰峰顶
1975年2月,由国家测绘总局与总参测绘局共同组建测绘分队共49人,赴珠峰地区作业。4月初,组建北坳观测组,执行重力测量工作。4月8日,陈顺斌、王玉琨、吴泉源、郁期青、普布、徐东升、大扎西7人登上北坳,完成了海拔7050米处的重力测量和航测刺点。4月2 0日,普布、徐东升随登山队到达海拔7790米测得了重力数据。
5月27日早晨,9名登山队员从8600米的突击营地向珠峰冲顶。14时30分,成功登上珠峰峰顶。登山队员冒着七八级的大风,首次把高3.5米、重5公斤的红色测量觇标牢固地竖立在珠峰峰顶。当测量觇标出现在峰顶时,分布在珠峰左右两肩之上的10个观测点的测绘人员,操作10部经纬仪同时瞄向珠峰,连续3天进行了4个不同时段、16个测回的水平、导线、天文、气象、重力、三角等测量。5月29日在9个测站上完成交会观测,同时完成重力加密、天文观测、水准观测,并完成制图调绘工作。
1975年7月23日,中国政府授权新华社宣布:我国测绘工作者精确测得世界最高峰珠穆朗玛峰海拔高程为8848.13米。
20世纪80年代至21世纪初
世界各国测量珠峰高程的尝试
从20世纪80年代到21世纪初,各国科学家又先后对珠峰进行过多次尝试性测量。
1987年,意大利人阿迪托•德希奥采用全球定位系统技术,求得珠峰高程为8872米。
1992年5月和9月间,美国、意大利分别采用全球定位系统技术和光电测距仪技术,测定珠峰高程为8846.10米。
1992年9至10月,中国测绘工作者同意大利登山队合作,对珠峰高程进行复测。这次开展了平面控制测量、水准测量、天文重力测量,在大本营、Ⅲ7点和珠峰峰顶同步进行了GPS测量。这次测定的珠峰峰顶雪面海拔高程为8848.82米。
自1995年开始,在中国测绘工作者的配合与协助下,美国登山俱乐部进行“珠峰千年探险”活动,相继派出4批登山队员登上珠峰,在不同位置放置了测量仪器、传感器等,收集有关资料和数据。1998年中国测绘工作者同美国登山队合作,对珠峰高程又进行过一次复测,开展了平面控制测量、水准测量、天文重力测量、GPS联测。此次珠峰测量,由于美国登山队登顶失败未能进行觇标交会测量,只采用常规三角测量方法,对珠峰峰顶进行了交会测量。1999年5月5日,美国“千禧年珠峰测量”计划实施。两位美国登山家在5名藏族登山者的协助下,成功登上珠峰峰顶。他们在峰顶上停留了两个小时,并用GPS收集数据近1个小时。此后,美国科罗拉多大学科学家根据测量数据进行计算,得出珠峰高程为8849.87米。
21世纪中国对珠峰的测绘
2005年2月,中国启动新一轮珠峰高程测量。此次珠峰高程复测既采用传统经典的测量方法,又采用现代先进的测量技术。5月22日,中国测量登山队登顶队员携带双频GPS卫星导航定位仪和冰雪雷达探测仪登顶,在珠峰峰顶进行GPS实测和探测峰顶冰雪深度,这也是首次为揭开珠峰峰顶冰雪厚度而开展的测量行动。同时在峰顶上竖立用航天材料特制的2.5米高的红色觇标,作为交会测量的照准目标,在6个交会点从6个方向对峰顶进行交会测量。2005年10月9日,经国务院审批,国家测绘局公布:珠穆朗玛峰峰顶岩石面海拔高程为8844.43米。
2020年,为落实习近平主席对尼泊尔进行国事访问时两国发布的《中华人民共和国和尼泊尔联合声明》,自然资源部会同外交部、国家体育总局和西藏自治区政府组织了2020珠峰高程测量。5月27日上午11时,8名攻顶队员成功登顶,在顶峰树立起测量觇标,随后使用国产仪器接收北斗卫星导航系统等信号进行了GNSS测量,使用国产雪深雷达探测仪探测了峰顶雪深,使用国产重力仪进行重力测量。2020年12月,中国同尼泊尔共同宣布基于全球高程基准的珠穆朗玛峰雪面高程为8848.86米。