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珠峰测量中的硬核力量
送交者: 笑鸠[♂★★★声望勋衔13★★★♂] 于 2020-06-02 0:56 已读 1117 次 1 赞  

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珠峰测量中的硬核力量



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“新舟”60 遥感飞机
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队员们在珠峰进行测量作业。
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本报记者 武晨 任旼
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随着中国测量登山队队员成功登顶,珠峰“身高”迎来历史性更新。此次测量是时隔15年后,我国再次测量世界最高峰的高度,因此备受关注。
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珠峰测量为什么不用无人机?
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珠峰被誉为世界第三极,峰顶气温常年在零下30~40摄氏度,含氧量极低。在峰顶恶劣的环境下,测量人员停留极限时间约为40分钟。那么,
为珠峰“量身高”,为何一定要人上去测?是否可以用无人机代替?
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中国测绘科学研究院研究员、2020珠峰高程测量技术协调组组长党亚民表示:现在,珠峰高程测量已实现了由传统大地测量技术到现代大地测量技术的转变。传统大地测量技术主要是通过交会方法,观测峰顶目标,
确定峰顶高程。而现代大地测量主要利用卫星观测技术,直接在峰顶利用卫星定位接收机测量峰顶的高程,精度有了明显提高。而专业测绘人员登顶,可使测量数据更可靠、更具说服力。
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在1975年, 中国登山队登顶珠峰,虽然当年没有专业测绘人员登顶, 但登山队员将一个重要的测绘仪器带上了珠峰顶峰,那就是觇标。这也是人类测量史上首次将觇标带至珠峰顶峰。当时,测绘人员从珠峰附近选择了9个测站点,通过觇标确定珠峰的水平位置和各测站至珠峰的水平距离。并根据三角高程测量原理,推算出珠峰高程为8848.13米。时隔45年后, 本次珠峰高程测量将综合运用GNSS卫星测量、精密水准测量、光电测距、雪深雷达测量、重力测量、天文测量、卫星遥感、似大地水准面精化等多种技术。其中,GNSS接收机、雪深雷达、气象测量和觇标等仪器都需要人携带至顶峰。
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至于为何不能使用无人机代替人, 国测一大队队长李国鹏表示,珠峰峰顶气流不稳定、多大风、气温低,测量型无人机目前尚无法在峰顶飞行,也尚无机器人顶峰作业经历。“不过,无人机测量在以后可能会成为一种趋势。”
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那么,卫星遥感影像可以完成测量吗?党亚民说:“卫星遥感影像目前主要用于地表的监测,它可以获得地表的一些的信息,但就目前来说精度还是不够。另外就是它测的也是雪面的高度,因为没有人工到峰顶上去,
它就没有雪深的测量,所以这样也不能作为一个很准确的结果来发布。就目前情况来看,用卫星遥感影像做珠峰测量精度是不够的。”
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至于测绘队员能否坐直升机登顶, 党亚民表示,在珠峰顶上作业对直升机的要求非常高,飞机不能降落。而运动过程中,飞机的螺旋桨引起的风有可能引发雪崩,所以无法直接坐直升机上去。
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从珠峰测量看航空遥感
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2020年珠峰高程测量任务包括地面和航空遥感两个部分,航空遥感任务由“航空地质一号”完成,包括航空重力测量和遥感测量,它能够快速、高效、高精度地获得珠峰高程的关键数据。
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“航空地质一号”飞机是隶属于自然资源部中国地质调查局航空物探遥感中心的、搭载有航空遥感设备的特种飞机。
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我国以往不具备在珠峰地区开展航空重力测量和遥感综合调查能力。近年来,在国家有关技术装备专项和研发项目的支持下,我国航空物探遥感技术装备体系不断完善、调查测量能力大幅提高,已经处于世界先进水平。本次珠峰高程空中遥感飞行高度为9800米至10250米, 使用了多种处于世界先进水平的机载设备,包括两套自主研发的国产航空重力仪、两套进口重力仪、一套ADS100航空摄像机和一套激光雷达测量仪。
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截至目前,“航空地质一号”飞机已执行了5个架次珠峰高程空中测量任务。这是我国首次在珠峰区域开展航空重力测量和遥感测量,可将珠峰地区大地水准面精度从米级提高到厘米级。
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航空遥感,一项离我们并不遥远的现代技术,却关乎国计民生。虽然随着中国航天技术的日渐强大,每年发射遥感高分卫星已经成为常态,但航空遥感具备航天遥感不可取代的作用。航空遥感技术具有高分辨率、全天时和全天候的优势,尤其是对目标区域的持续观测能力使任何遥感卫星系统都望尘莫及。
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近年来,为我国领土、领海的遥感测绘立下汗马功劳的,还有这些飞机——
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2004年5月, 一架注册号“B- 3837”的运12飞机由国家海洋局东海分局接收并进行了首飞。至此,中国海监部门进行海上执法,有了现代化的空中装备。这架由航空工业为海监任务“量身定做”的运12飞机上装备了光电平台、多光谱扫描仪、高光谱成像仪三大遥感器以辅助海洋监测,
能够对海洋环境、海洋资源情况以及海上、空中目标进行跟踪、监视和记录。
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多年来,中国海监总队旗下的多架运12系列飞机在运行中取得了大量我国海洋以及海岸现场的资料,在此基础上获得的叶绿素、泥沙浓度等海洋环境参数为我国海洋环境治理与周边建设提供了大量的决策基础资料,
并有力保护了我国领海主权的完整。
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2017年,一架注册号为“B-5002”的特种飞机正式加入中国海监南海航空支队,成为目前中国海监飞机中体型最大、航速最快、航程最远的飞机, 最大航程约2450千米,理论上可覆盖我国南海全部空域。这架服役南海分局的海监飞机是由航空工业在国产“新舟”60支线客机基础上改建的特种飞机,飞机翼展近30米,历时3年完成建造,机上搭载遥感、监测、通信、搜救定位等设备,总价值近1亿元人民币。
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B-5002飞机入列后,承担起了我国南海地区海洋行政执法、海域使用管理、海洋环境保护、海岛开发利用、海洋权益维护等多项目的航空监视监测任务,以及海洋科研和海上搜救等社会公益飞行项目,有效地扩大了我国管辖海域航空执法的覆盖范围,提升了海洋执法水平。
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除了这些载有遥感测绘设备的机载平台外,我国已经拥有自主研发的遥感测绘专用特种飞机——
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2017年,由航空工业与中科院共同研制的“新舟”60遥感飞机在西安阎良机场成功首飞。
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“新舟”60遥感飞机上可以装载十几种先进光学遥感、微波遥感和环境大气遥感设备,并装有高精度稳定平台、姿态和位置测量系统以及作业管理系统,并拥有先进的机载卫星通信系统,
结合高性能地面数据处理系统。
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至此,航空工业圆满完成了全部两架“新舟”60遥测机的交付工作。目前,以这两架“新舟”60遥感飞机为核心的“航空遥感系统”已经成为我国最先进的航空遥感系统,将广泛服务于农林资料调查、地质矿产勘测,
水文、环境监测评价以及对抗自然灾害、测绘制图等诸多领域。
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多年来,在中国领空执行遥感任务的只有2架“奖状”S/Ⅱ型遥感机, 拥有我国自主研发的遥感平台一直是航空工业和中科院的奋斗目标。“新舟”60遥感飞机的首飞成功与取证, 实现了以国产飞机作为平台、装载国产高性能遥感设备的技术突破,填补了我国在航空遥感领域的空白。
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此外,在2008年汶川地震航空遥感与震后评估、2010年玉树地震地理与受灾信息收集等事件中,都有航空遥感飞机的身影……未来,航空遥感技术还会为我国领土领海的信息收集和保卫做出更大贡献。

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