封面新闻对话“五山”测量员 揭开山峰测量“进化”面纱

封面新闻 记者 田之路 杨博 摄影报道

蜀山之王贡嘎等五大山“量身高”的事，备受各界关注。山之大，测量员到底是如何量的呢？网上各种稀奇古怪的回答，“吵”开了锅。

近期，封面新闻对话了四川省第一测绘工程院参加此次测量工作的邱东平等测量队员。据介绍，测量其实与大家熟知的“几何题”有很大渊源：卫星拍照结合野外定点，用已知数据算出未知数据，就是山峰的高度，也就是大伙儿熟悉的三角测量法。

这些年随着科学技术进步，测量数据也越来越精确。想知道很多山高测量秘事，一起跟着测量员从三角测量法开始由简入深，解开这道“数学题”。

找基准

两点成线 “借”千里之外的海平面为原点

众所周知，要解三角形的几何题，首先至少得有一个点，这个点也必须是已知的。邱东平告诉记者，几乎所有测量都要依靠一个起算点，而这个起算点也是全国的水准原点：青岛1985国家高程基准。

这个点位是1952年到1979年的青岛验潮观测值，组合了10个19年的验潮观测值，求得黄海海水的平均高度，确定“1985 国家高程基准”中水准原点的高程为72.2604 米，为零点的起算高程，是国家高程控制的起算点，“可以理解为假定一个平均的海水面，以那个为基准面。”

这样，测量工作就有了原点，而通过大地测量工作人员几十年的努力，国家的基础测量工作早已遍布全国，像一张“网”：公路修建、水利修建、铁路、机场、隧道，很多地方都可以从附近找到基础测量点，再依靠青岛基准，算出相关数据。

“简单地说，就是我们的大地测量就是建基础，修房子先打地基，我们就是打地基。”他解释道。

找坐标

三点成面 借助卫星拍下山顶图

在几何体中，三角测量法有一个点，只需要再找一个点，就能算出未知数。另外的点怎么找？这就得依靠测量人员的高科技了。

简单来说，一张照片上行列数是知道的，在照片上用专业的仪器去测一个“XYZ”，按照原理有三个角，就确定了三个方向。每张照片它的行列数是固定的，知道某一个点的位置数，可以通过行列数推测出其他点的位置，就能测出山峰的高度。

首先，遥感技术人员用卫星影像图，在上面找出需要测量的点，由大地测量人员到实地去接收卫星信号，准确测出点位的相关数据，再返还给遥感技术人员。“内外结合”让已知点位最大化的精准，这样才能保证未知数据的准确。

大地测量员程丕介绍，这种测量技术就像坐标上的“XYZ”，“比如这次我们去四姑娘山、雀儿山的测量，就是接收卫星，经过网络反算，计算这个位置的XYZ。”

高山峡谷对平面控制测量、基准网络影响比较大，所以需要验证这一块是否能达到测量精度，必须依靠人工。

这个类似的测量手法和测量珠穆朗玛峰类似，测出“XYZ”后，做一个虚拟的面，虚拟的区域在山顶上，在珠峰顶上再架一台仪器去测，测出来的数据和下面的数据放在一起来计算，然后求出来珠峰的高度。“还有一些佐证的手段，比如我们在这儿架一台一起来测这个角度和距离，这样去算，有点像解析几何，相当于一个直角三角形。”

据了解，从四川五大山峰的测量技术来看，现在的测量技术手段完全满了足海拔高度的精度要求，就没有必要去登顶。

技术进步

卫星图像素越来越清晰 精度提高数十米

测量技术一直以精度为标准，除了人工测量设备的进步，分辨率越来越高的卫星影像图也大大提高了数据的精度。

“90年代我们的大地测量都是最原始的，比如说我们的外业数据采集和内业数据处理，基本上大多时间是靠人工干预。”测量员邱少东介绍，高程测量的材料需要人工，基本上都是手写，基础测量中有些山峰也必须爬上顶才能测量。

那个时候很多图也可以说是靠人工“画”出来的，常规测量方式就是地形测图，1：500、1：1000、1：2000等等。“那个时候我们就称之为大平板、小平板测图，测来画地图用的。”

而现在只需要通过卫星图，就可以找到实物的位置。比如卫星图片上有一个房子，实际上也有一个房子，通过像控测量，把这个房子的真实坐标测出来，在相片同样的一个位置建立一个坐标联系，就可以知道这个房子在影像上的真实位置。

“我们在山脚下测量的就是XYZ，意思就是这个照片是没有真实坐标的，我们通过去找一个同样的点，把实际的房子的坐标测出来以后，就把它标到照片上去，那我们多做两个点，整张照片就有了。”

这是山峰测量的一个手段，叫做航空摄影测量，也叫遥感技术。据了解，随着遥感技术的提高，影像分辨率也越来越高，测量的精度也提高了数十米。“就像手机一样，1000万像素的肯定比500万像素的高，我们的测量技术也越来越发达。”