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給珠峰量“身高”,青島科技從頭到腳發力,精準檢測珠峰山頂冰雪厚度

12月8日,中國、尼泊爾兩國向全世界正式宣布,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,精準檢測出了珠峰山頂冰雪厚度,結合青島觀象山水準零點到山頂的高程傳遞測量,青島 “從頭到腳”出力,還原了珠峰山體的真實高度。

青島科技還原珠峰“裸高”

據中國測繪科學研究院研究員、2020 珠峰高程測量技術協調組組長黨亞民介紹,珠峰峰頂“會戰”分為三步:通過高精度衛星定位方法,測量出珠峰雪頂的位置;在海拔 6000 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的覘標,確定珠峰高度;借助雪深測量雷達,測量峰頂一定范圍內,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,這相當于測量人身高時,精準測出頭發的“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的集成調試,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、氣象和風速等數據,將為冰川監測、生態環境保護等方面的研究提供第一手資料,對于地球動力學板塊運動等領域的研究也有極大的推動作用。

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”都在發力。

小、輕、簡、穩,雷達為登山隊員“量身定制”

于景蘭介紹,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,雷達向地下介質發射一定強度的高頻電磁脈沖,電磁脈沖遇到不同電性介質的分界面時即產生不同的反射或散射,探地雷達會接收并記錄這些信號,再通過對信號進行進一步處理、解釋,即可了解地下介質的情況;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據對應的位置坐標,后期經過科學、專業的數據處理及修正,就能獲得國際公認的精確可靠的珠峰“裸高”。

珠峰登頂困難重重,要出色完成測量任務,中國電科 22 所不僅要提供高精尖的技術和設備,更要為登山隊員“量身定制”最優化的設備性能。于景蘭告訴記者,團隊主要結合登山的具體難度,在設備“小、輕、簡、穩”上狠下功夫,實現了新的突破。

“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;“輕”,即重量輕,通過加強器件研發,團隊將雷達重量從8公斤縮減到小于5公斤,更便于攜帶和使用;“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,雷達實現了無需設置參數即可實現一鍵開機、一鍵探測,對采集數據進行自動存儲;“穩”,也是最關鍵的,保障數據存儲,為此,團隊通過算法優化設計了“雙保險”,采集數據可以在設備內和外接USB存儲設備中同時存儲,保證了山頂測量數據的安全運輸。(青島日報/觀海新聞記者 耿婷婷)

責任編輯:楊海濤


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