测绘与人类的安居休戚相关

测绘与人类的安居休戚相关_谈天说地讲测绘

谈天说地

古代人比我们高吗——从绳尺到光尺

那是周六的上午，小J从书架里取出《三国演义》，津津有味地阅读起来。但开卷不久，小J便找来铅笔和白纸，仔细地算了起来。算完了，又托着腮帮在沉思。

爷爷看在眼里，有点纳闷，阅读文学作品，难道用得着数学吗？

就在这时，小J忍不住问了一句：“爷爷，古代人比我们高吗？”

爷爷平静地回答：“人的高矮怎会一样？总体上跟人种有关，但跟年代没什么关系。”

“可桃园三结义中明明写着：刘玄德身长七尺五寸，张飞身长八尺，关羽身长九尺，我算了一下，折合成米制，刘玄德最矮，也有250厘米，而关羽的身高是300厘米，比最高的篮球运动员还高出一大截呢，不比现代人高多了？”

“哈哈！不是古代人比现代人高，而是历代尺的长度不一样。”

爷爷说完，走到书架前，找出一本《中国度量衡史》，翻到印着历代尺长统计表的那一页，指给小J看：“你看这儿，东汉时期每尺折合23.04厘米，你算一下，关羽的身高是多少？”

小J很快就回答：“应该是207.36厘米。”

爷爷一听就知道，孙子用的是速算法，他把9x变成了（10-1）x，计算就快捷多了。

小J仔细地看了看统计表，中国历代每尺最长的是清朝，每尺折合32厘米，最短的是周朝，每尺折合19.91厘米。

小J这才恍然大悟：“我明白了，原来古代人并不比现代人高。就拿桃园结义的三兄弟来说，个子最高的关羽，也跟如今的篮球运动员差不多。”

爷爷点点头：“对呀，看来印文学作品时，应该增加点有关计量的注释，尤其是翻译外国的文学作品时，更应该加以注释，免得产生误解。”

“爷爷是搞了一辈子测绘，怪不得对历代的长度知道得那样详细。”

“尺是重要的测绘工具之一，知道最原始的尺是用什么材料做的吗？”

“皮尺，用漆布做的。”

“那是后来才有的，最早的丈量工具是绳尺，我们的祖先在纤维材料做成的绳子上打着等长的结，这就是绳尺。”

“我听老师讲过，我们的祖先为了记事，在绳子上打着各种各样的结，原来绳结之间的距离，可以当尺来用。”

“4000年前，大禹治水使用了规（圆规）、矩（成直角的工具）、准（测水平的工具）、绳（测量长度的尺）。《史记》记载：‘左准绳、右规矩、载四时，以开九州、通九道。’别看绳尺最古老，但一直到现在，还没有失掉使用价值，只不过绳尺更细、更耐磨，绳尺上的结，用铜圈箍紧，上刻数字，在简易测量时还能派得上用场。你还见过哪些材料做的尺？”

“嗯——有木尺、竹尺、皮尺、钢尺。”

“还有呢？”

“对了，我在一本科普书上看到过，在船上测量水深时用的是声呐系统，声音也可以测量距离。”

“知道声呐系统的工作原理吗？”

“超声波发射出去后，遇到目标就反射回来，记录下超声波往返的时间，乘以声波的速度，再除以2，这就是测点与目标之间的距离。”

“说对了，声波也可以作为尺来利用，声波是一种振动波，形状像正弦曲线，就像水的波纹一样，我们称之为机械波，用作声尺的机械波是经过调制的，作为波束传向目标。声呐不但可以测量水深，用来绘制海图及描绘水底地形图，还可以用来探测潜艇的位置或被渔船用来寻找鱼群。”爷爷又问：“还有呢？”

“那我就说不上来了。”小J只好摊开了双手。

“还有电波和光波都可以用来精密测距，统称电磁波。”

“那就是电尺和光尺啰。”

“通俗地讲，可以这么说。”

“基本原理也跟声呐系统一样？”

“完全一样，用数学模型来描述，就是D=S•t/2，简单地说，就是电波或光波的速度乘以时间再除以2。这是脉冲法测距的基本原理。记下送入计数系统的脉冲数目，直接把所测距离用数码管显示出来。”

小J听了将信将疑：“真这样简单吗？”

爷爷说：“作为调制后的波束，电波用的是微波，而测距用的调制光波主要是调幅波，这样便于用相位法来测距。所谓相位法，就是把光尺分成两把，一把叫‘精尺’，主要测量长度中的尾数；一把叫‘粗尺’，主要是测量长度中的整数，将两种频率的高频电压加到砷化镓发光管上，形成两束红外光的调制波，就会由仪器的测相装置测出长度的整数及尾数，将两数相加，就得到完整的长度。从相位法测距又派生出一种方法，叫‘干涉法测距’，与相位法测距的差别在于不是直接测量调制信号的相位，而是通过测量光波本身经分光干涉后的相位叠加结果去测定距离。这种方法适合于短距离的精密测量，所以大部分应用于计量检定的实验室。以光波作为载波的测距仪分为两大类：一类是用激光作为光源，统称激光测距仪；另一类是以红外光作为光源，统称红外测距仪。而以电波做载波的测距仪，用的是微波波段，所以叫微波测距仪。这些载波都是电磁波，所以统称‘电磁波测距’。”

听到这里，小J点点头，表示工作原理是听清楚了。

爷爷接着说：“为了将距离测得更准确，在目标上最好安置棱镜，作为反射光束用，由于光束射得越远，信号越弱，所以，为了增强反射的信号，棱镜光具组由单棱镜增加到多棱镜，一般有3～4棱镜及9～12棱镜组成的棱镜光具组。”

“那挺麻烦！有没有不用棱镜的测距仪呀？”

“当然有，在用光波做载波的测距仪中，也有不用棱镜的，但一般是在将测距系统和测角系统组装成整体的全站仪上。”

“不用棱镜的测距仪器不是更方便吗？”

“可测距的远近，是与光源的强弱成正比的，测程较短时方便，但测程很远时，譬如说测星测月，那得极强的光源，这样的光电经纬仪只能固定在地面或安装在舰船上，想搬到野外去是办不到的。”

爷爷说完，又从书架的文件夹中取出一摞样本，这里就像电磁波测距仪的图片展。从最初的测距装置与测角装置分开的仪器，到两者合为一体的全站仪，应有尽有，活像一部电尺和光尺的发展史。这里，既有瑞士和德国著名光学仪器厂生产的光机产品，也有日本和我国生产的仪器，真是琳琅满目，大开眼界。

后来，爷爷指着一台新型的全站仪，将主机的功能及使用方法详细地讲给小J听，使小J对这类复杂的仪器有了初步的印象。

突然，小J向爷爷提了一个问题：“样本中绝大多数是光尺方面的仪器，为什么电尺方面的仪器很少呢？”

爷爷听了，觉得孙子提的问题很有分量，自己在测绘岗位上干久了，有些问题也就习惯成自然，不以为怪，经孩子一提问，他忽然想到了自然界的一条法则，那就是“优胜劣汰”。于是，语重心长地告诉孩子：“电尺主要是微波测距仪，由于电波的发射和接收都要通过抛物面天线，仪器外表比较庞大，在野外不便携带，实用性差，所以大家把注意力转向光尺类仪器，这就是红外光和激光测距装置发展快的原因。”

小J又问：“爷爷，我们现在的长度计量基本单位有些地方叫米，有些地方叫公尺，这是一回事吗？”

爷爷说：“问得好！在1985年9月6日，《中华人民共和国计量法》正式颁布，国家采用国际单位制，其中，长度的基本单位是米，即光在真空中1/299792458秒的时间之隔内所经过的距离。‘米’是美语‘meter’的译音，英语的写法是‘metre’，在《计量法》颁布以前，‘米’曾采用音译的全称‘米突’，为了区别于市尺和英尺，也有采用‘公尺’这一名词的。现在，‘米’和‘公尺’混着使用是不合适的，应该统一按法定计量标准，使用米制，因为，‘公制’的‘公分’与‘公厘’，跟‘米’制的‘分米’、‘厘米’，有相同的汉字，但实际长度却相差一个数量级。这种现象不仅媒体上混着使用，就连不少科技工作者，在涉及计量单位时，也不按法定计量标准使用，这就更加不好了！希望你们学生，从小就养成习惯，长大以后就不会混用。”

“我一定记住爷爷的话。可是，这‘米’制的第一把尺在哪里呢？”

“在法国，那是用铟钢铸成的，又叫因瓦原尺，是国际‘米’制的标准尺，仅仅作为长度比较的标准，实际使用时，用因瓦材料做成许多基线尺，这种基线尺的形状有两种，一种是圆形的，仅两端有三棱状的短尺，上面有刻划，供丈量时读数用的，尺长一般是24米，在野外丈量长度时，每24米左右安装三脚架，上面有轴杆头，把基线尺架在轴杆头上，两端挂上特制的重锤把尺拉紧，由两名测量人员在两端同时读数，并记录温度，因为因瓦尺虽然伸缩系数很小，但毕竟是金属，所以，长度应该加温度改正，归算到标准温度20℃时的长度。轴杆架不是随便可以摆放的，事先必须将需要测量的长度按所用尺的尺长分成小段，用经纬仪定直线，不然七拐八弯的，量出来不成了折线长度吗？再有，轴杆头不可能都在一个水平面上，那咋办？就用水准仪测出轴杆头之间的高差，这样就可以将倾斜距离改成水平距离，用勾股定律就行；另外还要加一些其他的改正，才能得出可以采用的结果。将每段的长度加起来，就是两点之间的边长。还有一种基线尺是扁的，又叫‘带状尺’，这种尺，主要是英国制造的，一般是100英尺，折合成‘米’制是30.46米，这种尺两端有一小段刻有分划，供丈量时读数用，丈量的方法跟‘线状尺’相同。各国都要建立实验室，用‘光干涉法’建立长度基准，并且在野外还要建立一些长度的检定场，这些检定场的长度就是用鉴定过的基线尺多年重复丈量后才向社会开放使用的，供检验钢尺及电磁波测距仪使用，用这种方法，将长度测量的系统误差控制在一定范围内。因为在计量单位中，长度单位是最重要的，这决定了面积和体积的计量单位，也牵涉到重量单位，各国都非常重视。所以说，国际单位制是在米制基础上发展起来的，能普及到全球，是因为米制是十进制，计量非常方便。”

小J插了一句：“我听老师说过，英尺是英制，使用英制的国家也很多，因为英国曾是个‘日不落帝国’，所以，英联邦的国家很多，但英尺不是十进制，用起来怪麻烦的。”

爷爷点点头：“这就说到点子上了。但有些国家虽然采用英制，由于工业产品中大量采用米制，所以他们在英制的数字后面加个括弧，注明米制的数字。譬如，在高速公路的路标上，英制的里程后面用括弧注明米制的里程。”

“我还有一个问题：常听老司机说，我把车开到多少‘迈’，这‘迈’算什么计量单位呀？”

“哦！‘迈’是音译，英文是‘mile’，就是英里。老司机说‘迈’，因为过去的老车，速率表上采用的是英制，说惯了，还叫‘迈’。其实，现在国产的车，全是米制的速率表，再要说‘迈’就不对了，因为，1英里等于1609米，如果驾驶装着英制速率表的汽车上高速公路，弄不好就会超速违章，那是要挨罚的！”

小J和爷爷相视一笑，这次关于尺的话题，就暂时唠到这儿。

测绘就在我们身边——从日常生活与测绘的关系谈起

小J看完了《三国演义》，想起了上次从爷爷那里了解了尺的故事，忽然勾起了对测绘科学技术的兴趣，便将《三国演义》放回书架原处，又打开其余的书架，这些是专门排列科技书籍的，爷爷和父母的专业书籍琳琅满目，大多是厚本子，有些还在书脊上烫了金字，是精装书，例如《摄影测量原理》、《大地测量学》、《实用天文学》、《工程测量学》、《数字地籍》、《最小二乘法》、《地理信息系统》……真是目不暇接，还有许多工作手册。可是，任凭小J翻遍所有书架，硬是找不到一本关于测绘的科普小册子，正好爷爷在看电视，他便央求爷爷帮个忙。

这可使爷爷也犯了愁，只好实话实说：“这些书架里的测绘专业书籍比图书馆里还要全，可你要看有关测绘方面的科普书，确实把我给难住了。这样吧，今天咱俩就换个话题，唠唠测绘跟我们日常生活方面的关系，愿意听吗？”

“愿意！”小J说着，便离开书架，坐到爷爷身边。

爷爷开始讲：“我们日常生活主要是指衣、食、住、行，样样都离不开测绘。就拿做衣服来说吧……”

“量体裁衣，离不开尺，对吧？”

“对呀！虽然做衣服的师傅不可能学过测量学，但他在量胸围和裤长的时候，做的就是最基础的测量活，有了这些数据，才能在面料上画出白线，这实际上就叫‘放样’，跟土木建筑及机械制造的工序是一样的。还有，大批的服装生产，只要利用平板绘图机，就可以将绘图笔换成切割刀具，用机器来裁剪整摞的面料，这就提高了服装加工的效率。”

“这我明白了，可测绘跟‘食’挨得上吗？”

“当然有关系啦，在烹调过程中，原料的加工是一道很重要的工序，分多长的段、切多大的块，这都很讲究，虽然，加工过程中，哪位厨师也不会动用尺子去量，主要是靠目测。厨师同样没学过测绘，但对长短和体积的大小，都得心中有数，这才能做出美味佳肴。”

“说到‘住’，我有点懂了，居室的面积跟测量有关系。”

“对呀！买新房的时候，千万别忘了核实一下面积，居住面积和建筑面积要分清，这涉及产权。另外，这幢建筑位于城镇的什么位置，这跟地价有关系。所以，确定建筑物的位置和调查权属关系等，属于测绘专业的范围，那是一门技术，叫做‘地籍测量’。”

“原来住的问题跟测绘关系还很密切呢！”

“现在百姓选购房子可以登录有些城市的房产信息系统，这种GIS（地理信息系统，Geographic Information System）是一个利用基础地形图和GIS技术的系统，将房产交易、产权登记、产权交易、市场管理、房产测绘、拆迁管理、档案管理等12种业务处理子系统归纳成综合的地理信息系统。买主们可以在网上查看所有待售楼盘的信息，只要买主们相中了一套房屋，可以在网上签订合同，并通过网站办理产权证。连门都用不着出，就可以轻松地从网上选购房屋。看看，方便不？”

“全国所有城市都能做到吗？”

“目前在我国东部比较发达的城市已经办到了，我国的中、西部城市正在推广。”

“要是步子迈得再快些该多好！”

“还有，高耸建筑物应该定期监测，查看有没有出现底部沉陷现象？顶部有没有偏离？这都涉及人居住的安全。对于重要的古迹，更要经常进行沉降测量。如意大利的比萨斜塔，我国西安的大雁塔、小雁塔及应县木塔等，发现问题，及时补救，让这些文化遗产能长久地供子孙后代观赏。”

“我在学地理课的时候听老师说过，比萨斜塔曾一度出现险情，倾斜度加大了，由于抢救及时，总算稳定下来了。”

“这就看出测量工作的重要性了！说到‘行’，出门没有地图能行吗？黄金周驾车出外自助游，没有交通图不行，到了旅游目的地，没有导游图更是寸步难行。”

“我在报上看到过，有位外国人由于语言不通，在参观城市时找不到公共厕所，差点憋坏了，要是有张《城市公厕分布图》就方便多了。”

“是呀，这样的专用地图不少，大城市已经印出来了。此外，还有许许多多的专用图，大大丰富了地图市场。可是，问题也来了，不法商贩看到地图市场有利可图，便私下里盗版印刷，这种侵犯知识产权的行为，是法律所不容许的！”

“怪不得有时我在路边的地摊上看到，有些地图纸张不好，颜色也不鲜亮，那可能就是爷爷说的盗版地图。”

“你喜欢集邮，在文化大革命时期发行过一枚邮票，叫‘祖国山河一片红’，听说过吗？”

“听说过，在《中华人民共和国邮票目录》里有票样，挺贵的，集邮报刊上还报道过，拍卖会上每枚能拍出十多万元人民币。”

“那是1968年11月26日发行的。发行的当天，被一位测绘工作者看到了，他发现票面上方印的红色中华人民共和国地图不完整，这是个原则性的错误，便反映给有关部门，这枚邮票很快便停止发行，收回销毁，但已经卖出去的邮票就收不回来了，流入民间。”

“还是搞测绘的人警惕性强。”

“的确是这样，所以出版物在涉及中华人民共和国版图时，对国境线的描绘一定要按照1∶100万《中国国界线画法标准样图》来画，千万不能大意，咱们怎能把祖先留下来的宝地给画丢了呢！”

“实在太不应该啦。”

“地图的品种很多，还有许许多多的专用图集，凭着这些图册，可以帮助我们了解各地的物产分布，有哪些主要的矿产资源、山川地貌、城镇和交通，使我们能够牢固地掌握丰富的地理知识，更加热爱祖国。而历史图集可以使我们弄清楚历朝版图的变迁，帮助我们了解社会发展的轨迹。”

“爷爷，我听明白了，看来，咱们的日常生活，也离不开测绘。”

“哈哈，这就说到点子上啰！”

测绘是一门认识和改造自然的科学

有一次，爷爷的一位老同事寄来一个包裹，打开一看，原来是一个地球仪，红木底座上还镶了一只小巧玲珑的电子表。爷爷对寄来的礼物爱不释手，但他还是把这件心爱的礼物转赠给小J。

小J郑重地将地球仪放到自己的书桌上，还仔细地用绒布擦拭得锃亮。

看着孩子把地球仪当宝贝一样喜欢，爷爷打心里高兴，便问：“这回看清楚了吧，地球是什么形状呀？”

小J立马回答：“椭圆的呗！”

爷爷严肃地纠正：“准确地说，应该是旋转椭球体。古代人们就为地球的形状争论不休，有的说‘天圆地方’，认为地球是方的。有的反对，认为地球是圆的。有些科学家为了坚持真理，甚至付出了血的代价。这场争论早已成为历史，但地球究竟有多大，知道是谁提供的数据吗？”

“是测绘人员提供的数据，对吗？”

“你是怎么知道的？”

“我是从爷爷的藏书中看到的。许多书上都清清楚楚地写着呢。”

“真是好记性！”爷爷忍不住夸了一句。说完，从书架上抽出一本书，熟练地翻开那页印着地球参数的表格，让小J看。

小J细心地把那张表格抄录了下来。

地球参数表

小J抄录到笔记本上，准备带到学校告诉班里的同学，让他们也增加一点关于地球的知识。可是，他抄完以后，忽然想起了一个问题，便问爷爷：“我国采用哪些数据呢？”

爷爷回答：“中国在1952年以前采用海福特椭球体；从1953年至1980年采用克拉索夫斯基椭球体；随着人造地球卫星的发射，有了更精密的测算地球形状的方法。1975年第十六届国际大地测量及地球物理联合会上通过地球椭球体的新数据，称为GRS（1975），中国从1980年开始采用新数据，椭球参数是：长半轴为6378140米，短半轴为6356775.3米，扁率为1∶298.257。”

“这些数据是咋测出来的呢？”

“过去全靠大地测量工作者的辛勤劳动，最高等级的平面控制网是按经线及纬线布置的，将大面积的控制网联结在一起，不仅可以测量地球上任意点的位置，也可以用来推算地球的形状，虽然表中所列的椭球体参数，有些是以测量学家的名字来命名的，但这些测量学家是集中了许许多多测量工作者的劳动成果计算出来的，这里既包含了体力劳动，也包含着脑力劳动，通过测绘的结晶，去研究地球的形状。可以说，测绘既是一门技术，也是一门科学。只要比较一下表格中的数据就不难看出：开始时，由于大地测量的数据比较少，所以测算出来的椭球体参数比较概略，越往后，数据就慢慢接近，差别越来越小。自从人类将人造卫星送上太空以后，通过发回地球的遥感信息，可以更准确地描绘出地球的形状，到了载人飞船升空以后，宇航员们可以直接观察地球了。”

“听爷爷一说，这测绘的方法不是从地面发展到太空啦。”

“谁说不是哩！我们利用巨型的地面光电经纬仪和安装位置的已知数据，可以测出飞船的空间位置，这跟从飞船本身发回地面的轨道参数可以进行比较，如有偏离，可将修正参数发送到飞船的控制系统，随时纠正飞船的飞行姿态。这种互动式的航天测控通信网，是保证飞船在设计轨道上正确航行的重要条件，就拿‘神舟6号’飞船来说，从发射升空，到进入预定轨道，以及变轨、着陆等全部过程，误差极小，这些都是十多个地面控制站和布置在海上的四艘‘远望号’测量船精密测控的成果，这些地面站和测量船分布在全球，那里的测绘工作者默默地坚守在自己的岗位上，是一群无名英雄。”

“爷爷，我听出点头绪来了，飞船和地面站可以通过测控通信网互动地确定和修正飞行路线，怪不得飞船着陆的地点那样准确！”

“为了跟踪人造卫星，可以用激光测距系统来测定地球与卫星之间的距离，这种系统叫SLR。还有一种测月的激光测距系统，叫LLR，使用的是激光，这种测距仪可以测量比较长的距离，仪器的体积都非常巨大，主要组成部件是激光器、激光电源和石英钟。譬如说，地球至月球的最远距离约406594千米，所以，要将激光束射到月球表面，再让光束折射回来后能够接收到信号，这就需要强大的光源。后来阿波罗11号、14号、15号等在月球上安装了反射镜，这样，测距的精度更高了。”

“这样巨大的仪器有什么用呢？”

“地去的大地测量网都是布置在地面的，主要是两种用途，一种是科学研究任务，用来研究地球的形状、磁场的漂移、垂线偏差等；另一种是技术方面的用途，用来确定地球表面上的点位和高度、测绘地图、工程放样等。现在，将地面上的大地测量网扩展到太空，使天上和地面的控制网互相印证，数据就更准确。再有，地球陆地面积比海洋面积要小得多，在海洋中怎样迅速定位？这对海洋资源的开发和舰船的准确导航非常关键，有了空间的大地测量网，不是方便多啦！对了，空间大地测量还有其他手段，如NNSS人造卫星多普勒系统、GPS全球定位系统、VLBI甚长基线干涉系统、卫星照相同步观测确定测站间弦方向的严密解法等。在科学研究方面，正在把触角伸向更远的太空。”

“听爷爷这席话，我明白了，测绘专业，既是一门科学，又是一门技术。”

测绘与人类的安居休戚相关

2004年12月26日，小J在央视的新闻节目里看到一组惊心动魄的镜头：海边上，一道像楼房那样高的巨浪越过堤坝，涌上海岸，顷刻间，房舍、树木、车辆……像秋风扫落叶似的，全被巨浪卷得无影无踪，这就是骇人听闻的自然灾害——印度洋海啸。

小J喃喃地嘟囔了一句：“为啥事先没有预报呢？”

看到这组镜头，爷爷的心情也很沉重，他语重心长地告诉孩子：“应该建立预警系统。日本是地震发生频繁的国家，在建立预警系统方面考虑得比较周到。我国在海城地震的预报方面做得比较好。想听一个成功预报自然灾害的故事吗？”

“想呀！”

“那是1987年10月，爷爷去湖北省宜昌市参加科普会议，在会上，听了岩崩研究所的科研人员介绍了不久前成功预报新滩滑坡的经验。新滩是座古老的小镇，在秭归以东的西陵峡中，位于香溪和长江交汇点与牛肝马肺峡之间的北坡山麓。汉朝去西域和亲的王昭君就出生在那一带，风景优美，人杰地灵，是个好地方。小镇有2000多居民，他们世世代代在这里繁衍生息，可他们哪里知道，一场灭顶的灾难正一步一步地向他们逼近。原来小镇背山面水，北面是坡度峻峭的陡坡，每逢暴雨，不时有碎石及土块崩塌下来。可是，天长日久，人们习惯成自然，也就不在意，但这些现象，却逃不脱活跃在三峡的岩崩研究所研究人员的火眼金睛，他们早就在三峡的危险地段布置了严密的监控网，其中就将新滩列为险区的重点。在地质人员仔细勘察之后，圈完了险区的范围，测绘人员就在区内关键地方布置了一批观测点，定期乘坐测量船进行重复测量，对观测点的位置和高度进行比较，从差数中判断地表变化的速度和方向。”

“可是，测量也会有误差，怎么区分地表是否真正在发生变化呢？”

“灾难预报的监控测量，需要精密的测量成果，这就要将误差限制在设计的范围之内，根据指标来选择仪器和测量方法。但这项工作是旷日持久的，需要经常做重复的工作。其中，有一位测量员还是个驼背，但他们任劳任怨，乘坐研究所里的铁驳，在三峡中巡察，对两岸陡峻的峭壁精心地监测。终于，有一天，测量员们发现新滩险区的测控点变化在加速，这是一个危险的信号，便集中精力，进行重点监测，当然，这种变化眼睛是很难发现的，但精密测量的数据，明显地显示出变化，高程的下降和平面位置的移动，都在向山麓的新滩镇方向滑动，他们将这一险情，及时向当地政府汇报，引起了各级政府的重视，宣传工作展开了，很快向新滩镇的居民讲清真实情况，让居民思想上有所准备。这一工作也很艰难，许多居民对平时一些小的滑坡和泥石流习以为常，认为充其量也不过是小打小闹的重复，并没有将小镇的安危当回事。有些居民还嘲笑测量员们，说他们是小题大做，拿着鸡毛当令箭，故意吓唬老百姓。但测量员们以当地居民的安危为重，顶着流言飞语加紧进行严密的监测。终于，一场暴雨过后，各个测控点的变化到了临界点，出现了相对的静止状态，这就是说，险区上部的挤压已经到了极限，正在积蓄能量，一场大的滑坡即将爆发。当险情报告给当地政府以后，政府立即下令新滩居民撤离，紧急疏散到险区以外，并让长江港务局通知在险区附近的所有船舶立即停航，公路上也布置了监察站，让行驶的车辆均停在安全地带。而测量队员们都乘坐那条平时测控用的铁壳驳船，停在险区附近准备作紧急救援用。终于，险区顶部的岩土滑动开始了，速度从缓慢渐渐加速，最后推动下部的坡面做整体滑动。那些平时不相信大灾即将来临的小镇居民们，在险区外的安全地带亲眼目睹巨大摩擦引起的火光和震耳欲聋的巨响，将古老的小镇顷刻推进了西陵峡。据测量船老大的回忆，滑坡入水时，溅起的水柱有数十米高，铁驳船不停地遭到震波的冲击，四根缆绳断了两根，上岸拴缆绳的船员，被连续的巨浪卷进江水，经奋力抢救，才被救上船来。滑坡入水时激起的波浪，传到险区外停泊的游船上，有些游客还被从铺位震落到舱板上，其中当然包括一些外国游客，他们事后都竖起了大拇指，盛赞这场灾难预报得及时，不然，后果不堪设想。事后测算了一下，滑坡的土石方量在3000万立方米左右，这也算是近代长江流域最严重的一次滑坡了。”

“爷爷，听完这个故事，我到现在心里还挺紧张的，想不到测量在灾难预报上还有那么大的作用。可爷爷说的方法需要测量员们经常到险区去工作，这不但危险，而且麻烦，难道没有比较快捷的办法吗？譬如说自动化什么的……”

爷爷笑了笑说：“新滩滑坡的时候做不到，但现在可以做到了。前面已经说过，我们可以发射人造卫星，建立空间大地控制网，这些人造卫星的轨道可以从地面测量，当建立起空间大地控制网以后，也可以反过来用天上的控制网测量地面点的三维坐标，全球卫星定位系统就是其中之一，简称GPS，美国已经在黄石公园布置了监测网，用来监视火山的喷发。日本则用来监测地震的发生。这些监测点上都安装了GPS接收机，通过遥感系统，将数据定时发回分析中心，这样就可以及时地发现地质构造的变化了。海啸是由于在海洋底部发生地震造成的，监测系统当然可以预报。问题是，监测网的建立，当范围较大时，不是一个国家能完全承担的，必须要依靠国际大家庭群策群力才能做到。”

“听明白了！”

“刚才讲的故事，是一个成功预报自然灾难的例子，这是经验。可有些自然灾难，我们事先没有觉察到，这就是教训。将经验和教训好好总结一下，使我们的认识提高到新的高度，再用新的认识来指导下一轮的灾难监测和预报工作，使预报更准确，人类的科学水平就是这样一步一步提高的。爷爷搞了一辈子测绘，现在退休了，还得经常读书，补充新的知识，这叫知识更新。只有这样，才能跟上这个变化迅猛的时代。要不，你爸爸妈妈一说起专业知识，爷爷会听不懂的。所以你呀，从小就得养成好好学习的习惯。学习可不仅仅是当学生时候的事，一辈子得活到老，学到老！”

“我一定向爷爷看齐！”

“嗯！我这就放心啦！”

珠穆朗玛峰测高是传统测绘与现代测绘技术的完美结合

2005年3月16日，爷爷在中央电视台新闻频道中看到我国测量队开始对珠穆朗玛峰进行复测的报道后，立即叫小J一起来观看新闻节目，这就引发了小J的浓厚兴趣。从那时起，即使小J正在做当天作业，只要新闻联播一开始，他总要停下来仔细听节目预告，看有没有关于珠峰复测的消息。他还发现，这阵子在晚上，爷爷有时会拿起剪刀，把在报纸和杂志上看到的有关报道剪下来，细心地放进一本专门的文件夹。

有一天晚上，小J实在忍不住了，终于问爷爷：“珠穆朗玛峰的高度早就知道了，为啥还要再测？”

爷爷没有直接回答，他反问道：“你知道珠穆朗玛峰有多高吗？”

小J如数家珍：“海拔高度8848.13米，这是地理教科书上写明的。”

“知道是哪年测的吗？”

“1975年。”

爷爷这才切入正题：“说对了，自从向全国和全世界公布高度数据后，已过去30年。这30年来，地壳有没有变化？峰顶冰盖的厚度究竟是多少？我们的测绘技术又有了新的发展，可以对珠峰开展新的考察和研究。所以你应该注意到，这次是国家测绘局、中国科学院、西藏自治区人民政府联合重测珠穆朗玛峰的高度，是经国务院正式批准的国家测量项目。”

“难道测量珠穆朗玛峰还有民间活动吗？”

“当然！知道地名的意思吗？”

“知道，‘珠穆朗玛’是藏语的音译，意思是第三女神。”

“对呀，这世界最高峰就是地球的第三极，难怪全世界的科学家对第三女神特别钟爱啦！”

“我在科普书里看到过，这座最高峰在几亿年前不但没山，还是一片汪洋大海呢。”

“那你一定在科普书里了解了这地球第三极的形成过程啰！”

“记得在科普书里是这样写的：在2.8亿年前，地质上叫渐新世初期，这一带叫‘新特地斯海’，后来由于印度板块与欧亚板块发生碰撞，硬是挤出一条隆起带，最后形成横在我国与印度、尼泊尔等国中间长约2500千米的喜马拉雅山脉，直到340万年前，这片高原的隆起速度明显加快，形成了最高又最年轻的第三极珠穆朗玛峰。爷爷！我说得对吗？”

“你这小精灵，看过的书，还记得这么牢！”

“书上还写着，中国科学院的地质学家在考察喜马拉雅山脉时，还发现了不少海洋生物的化石，这就是铁的证据，说明这一带过去曾经是海洋。我把科普书上的知识说给同学们听，有些同学信，也有不信的，我们辩论得可凶了。后来，我把有关的科普书籍带给那些不信的同学轮流看，他们这才无话可说。”

“说得对！所以呀，观察第三极的变化，是研究地壳运动的最好窗口。地质学的研究，以地层和岩层为重点，但地质年代的跨度，是以万年或亿年来统计的。现在应用测量技术，可以将数十年内的变化测得很精确，这对我们从微观上深入研究地球的变化是非常有用的数据，难怪珠穆朗玛峰的测量数据全球瞩目。”

“爷爷，最早对第三极进行测量的是谁？”

“当然是我们中国。那得从清朝康熙五十四年（1714年）说起，那时朝廷委派3名测绘高手对西藏进行测绘，领头的是理藩院主事胜住，还有两名是精通科学技术的喇嘛，一位是楚尔沁藏布，另一位是兰木占巴。他们为了测绘西藏地图，在野外千辛万苦，踏遍西藏境内的高山峡谷，包括珠穆朗玛峰一带，采用经纬图法和梯形投影法，对山峰的位置和高度进行测量。4年后，在著名的《皇舆全览图》西南边缘上，就标明了珠穆朗玛峰的位置和地名。所以说，我们的祖先早在290多年前就首次测绘了地球第三极，这幅《皇舆全览图》在1719年制成满文铜版、1721年制成汉文木版、1733年又在欧洲制成法文地图，这是最早确定珠穆朗玛峰地理名称的地理文献。”

“听爷爷这么说，清代朝廷对测绘科技还蛮重视的。”

“是呀，那时正逢康熙盛世，这位少年时代就登基的皇帝，对科学技术很重视。那时，美国的科学家富兰克林才8岁，而德国的数学家高斯还未出世呢。但是，康熙在位时间虽然很长，他对科学技术的爱好，仅仅是个人的行为，并没有形成朝廷的政策，所以没能延续下来。可惜的是，康熙的后代们，并没有认识到科学技术的重要性，使综合国力渐渐衰退，最后招致洋人的侵略，丧权辱国，使本来强大的中国，沦落成半封建半殖民地的社会。”

“爷爷，我记得书上写过，英国人曾经在印度对地球第三极测过高度。”

“是的，在19世纪中叶，印度是英国的殖民地，印度的测量局局长是一名英国上校，名叫埃佛勒斯，他在1852年曾领着一拨儿测量人员在印度平原上对喜马拉雅山脉进行测量，采用大地测量中的交会法，当时他们既没有到过尼泊尔，更未进入西藏地区，连地名都不知道，就将地球第三极用英国上校的名字来命名，叫做‘埃佛勒斯峰’，高度为8840米，命名的过程是由1858年任印度测量局局长的乌阿建议，被英国皇家地理学会批准的。这一名称在各种资料上延续了将近百年。我记得很清楚，在中华人民共和国成立初期，上海《大公报》曾发起一次征文：‘中国的世界第一’，在发表出来的文章中，有一篇就是写地球第三极的，正式将第三极冠上本来的名称‘珠穆朗玛峰’。我国的地名，怎能容忍外国人随便篡改呢？”

“这事确实太荒唐！”

“在此后的100多年中，外国的测量学者对珠穆朗玛峰的测量兴趣始终挺浓厚，经常发布并不准确的数据，甚至在20世纪初，国外的地理资料中曾采用气压计测定的数据8882米作为珠穆朗玛峰的高度，1954年，印度测量局又公布了重新测定的数据为8847.6米。直到1975年5月27日，我国登山队从北坡登上了珠穆朗玛峰顶，其中有一位是女登山队员潘多，登山队员们在峰顶竖起了觇标，守候在半坡的国家测绘局第一大地测量队的队员们分别从5600～6240米高的半坡中，在以峰顶为中心的69°扇形区域内的9个测站点上，同时对峰顶进行交会测量，用三角高程的方法测出峰顶的高度，并减去峰顶积雪的高度。1975 年7月23日，新华社向全世界宣布，珠穆朗玛峰的海拔高度为8848.13米。这是当时最权威的数据。”

“我们的地理教科书和地图上都是采用这个数据。”

“1975年那次测量任务采用的是传统的测量方法，但采用的仪器是当时最好的精密经纬仪，半坡上那9个测站点的平面位置是采用大地测量中的三角测量方法确定的，高程采用三角高程测量法，简单地说，就是利用三角形中的正切公式推算的。当登山队员将觇标竖立在珠穆朗玛峰顶的时候，半坡上的9个测站点，同时用经纬仪瞄准觇标，用交会法测出水平角，按正弦定律算出距离，得出平面位置，再用垂直角计算出各测站点与峰顶的高差，取平均数得出觇标顶部的高度，再减去觇标高差和积雪覆盖层的高差，就得出峰顶的海拔高度了。”

“这我听明白了，爷爷说的基本原理我们在数学课里学过，这都是三角学中的基本定律。”

“可事情没有你想的那么简单，由于半坡上的测站点都是单向观测峰顶，所以计算出来的高差也是单方向的，峰顶的气象条件非常复杂，温度梯度也不一样，所以观测的视线是向下曲折的，在单向观测得出的数据中要考虑到折光差的改正，这在测量术语上叫做折光系数，用符号K来表示，而K的数值，取决于这些视线通过不同高度上大气的温度，而温度数据是很难采集的。另外，这是地球的第三极，在地球表面上矗立起弧形的世界屋脊，重力场跟一般地方是不一样的，这就需要在山上进行重力测量，位置越高越准确，用来计算垂线偏差，这都是很难做到的。”

“经爷爷这么解释，那珠穆朗玛峰的测量还真挺复杂。”

“不但复杂，还很困难。你想呀，峰顶空气稀薄，气温又反复无常，风力又猛，加上从北坡登顶，比从尼泊尔的南坡登顶要困难得多，登山队员空手上去都很困难，还要带上金属觇标和其他器材，这困难程度可以想象得出来，而测量队员们得守在测站点上，死死地盯住峰顶，只要觇标一竖起来，立刻就得抓紧时间观测，所以，精力得高度集中。我后来听国家测绘局第一大地队的同行作的报告，他们是忍着强烈的高山反应坚持在神圣的岗位上，在极强的紫外线照射下，他们的脸几乎跟黑人一样，这成果来之不易呀！”

“爷爷，我常听您讲野外生活的经历，那就够辛苦的，测量地球第三极的队员们就更艰苦了！”

“咱们国家的地势以西南最高，叫青藏高原，而东南沿海，多冲积平原和湿地，虽然沿海也有大山，如五岳中的东岳泰山，也很险峻，可那些都只能算是低山地貌，人攀上顶峰，不会有什么不舒服的感觉。到了青海就不一样，即使走在青海湖畔，有些人也会有高山反应。”

“爷爷，高山反应有啥不舒服的感觉？”

“由于海拔越高，空气越稀薄，主要是缺氧，如果不是当地人，就会有头痛、心慌、气喘等症状，容易疲倦，晚上失眠。就拿参加地球第三极测绘的队员来说，到了6000米以上的地带，除了头痛以外，呼吸困难，往往睡下以后会憋醒，如果极度缺氧时，人会处于昏迷状态，并出现幻觉。即使是最擅长登山的夏尔巴人，处在8300米的突击营地时，也很难入眠。临到突击的前夜，他们通常是在帐篷中围坐一圈来度过夜晚。”

“怪不得同班同学小W在黄金周去拉萨旅游时，一下飞机就得抱着个氧气袋。”

“在1975年参加珠穆朗玛峰测高时，普布和徐东升两名队员到达7790米的高度进行重力测量，当时的气温是-40℃，当普布脱掉手套操作重力仪时，有四根手指冻伤坏死。当年6月28日，邓小平、李先念在首都体育馆走到参加珠穆朗玛峰测高的测量队员面前时，普布正想抽回伤残的右手，却被邓小平一把握住，小平同志和蔼地说：“没关系，你就是普布吧！我早就听说了，你打破了重力测量的世界纪录，普布不普通啊！”

“邓爷爷说得真亲切！”

“对于地球第三极的测量，吸引了各国许多科学家的关注，从20世纪初期到现在，一直没有消停过。比较引人关注的有这几次：1949年美国人里昂那多•克拉克根测出还有比珠穆朗玛峰高出193米的山峰，后经别人验证，数据有错。1954年印度测量局重新测量珠穆朗玛峰高8847.6米。1987年3月，美国天文学家沃尔斯坦教授从卫星数据测出我国的乔戈里峰高度为8859米，认为是世界最高峰。但同年，意大利的科技人员宣布，他率领的人员用全球卫星定位系统（GPS）测得的高度，珠穆朗玛峰为8872米，乔戈里峰为8616米，还是珠穆朗玛峰是全球最高峰，驳倒了沃尔斯坦教授的错误数据。1992年，美国和意大利科学家综合GPS技术和光电测距技术，重新测量地球第三极的高度，测量结果是8846.1米。1999年，美国‘千禧年珠峰测量’项目启动，由沃斯本于11月在美国地理学会年会上宣布高度为8850米。”

“爷爷说的都是外国人测出的数据，在这次复测之前，我国对地球第三极的测量只有1975年那一次吗？”

“当然不止1975年那一次，应该说，连同2005年的复测，前后一共有5次。最早的一次是在1966年开始的，我国组织了对珠穆朗玛峰的科学考察活动，其中就有测绘课题组。当时共布置交会点39个，最高的水准点布置到6120米的高度，距峰顶最近的三角点是5千米，水准点是14千米，重力点4千米，天文点10千米。于1972年完成了全部计划，得出峰顶的雪面高度是8849米，这是由于当时峰顶未设觇标，只能瞄准山顶冰雪层的顶部观测垂直角的缘故。第二次就是1975年，测出峰顶的高度是8848.13米，这个高度已减去登山队员用钢钎凿开冰雪测量的厚度，而高度是以黄海平均海水面算起的，这就是印在教科书和地图上的权威数字。第三次是1992年与意大利登山队合作的科研项目，我国测量工作者除按传统方法复测峰顶高度外，由意大利登山队将GPS接收机带到峰顶，我们的测量工作者在第七号三角点和大本营进行同步测量，得出了两套成果，一套是传统方法的，另一套是GPS同步联测得出的。第四次是在1998年，我国同美国登山队合作的科研项目，但由于美国登山队登顶失败，我国的测量工作者只能用传统的方法交会出顶峰的高度。第五次就是2005年复测了。不论是由我国独立测量，还是与外国合作，我国的测绘工作者全是从国家测绘局第一大地测量队中选拔的。”

“我听爷爷说过，他们是一支被国务院授予‘功绩卓著、无私奉献的英雄测绘大队’。可是，测量第三极为什么非要爬到峰顶去进行呢？”

“要想用传统的方法交会出峰顶的准确位置，必须在峰顶安设觇标，不然，峰顶不是一个点，而是一小片不规则的面，从半山坡瞄准时，没有觇标不可能交会在同一个点上，必然产生偏移。采用现代的全球卫星定位系统（GPS）时，必须将天线带上峰顶，才能测出峰顶的位置和高度。比起1975年第二次测量第三极，这第五次采用了传统测量和现代测量相结合的方法，这叫“双保险”。自从1975年我国发布了珠穆朗玛峰的高度以后，得到了世界的公认，认为这是最权威的数据。但也有不服气的，因为30年来又出现了新的测量方法，产生新的争议是难免的，主要是两个原因：一是测量技术的准确性；二是峰顶冰雪覆盖层的厚度可靠性。这就是第五次复测需要面对的课题。”

“爷爷，这次复测究竟有哪些难点？”

“照我看哪，难点有二。首先，这次复测除增加GPS接收天线外，还有测量冰雪厚度的测深雷达、气象测量仪以及装有反射棱镜的峰顶觇标，这些仪器是否都能带上峰顶？到了峰顶后在恶劣的气候条件下能否正常工作？这都是难以预料的。其次，即使攀上峰顶，要将我们自己专门设计的特殊觇标竖立在峰顶的合适位置也不容易，反射棱镜的面必须面向半山腰5800～6300米的6个测站点，3条支架必须分布均匀，安装稳固，因为GPS的接收天线也在觇标上部，这是为了人员走动时不致使接收信号受到干扰，而测深雷达又必须在峰顶不停地移动才能测准冰雪覆盖层的剖面。你想想，登上峰顶，人们就已经筋疲力尽，还要抓紧时间完成这些测量工作，这不仅是对恶劣自然环境的挑战，也是对自身极限能力的挑战，难道不是这样吗？”

听完爷爷这段话，小J陷入了沉思，他在想象英雄们在向地球第三极挺进的过程中必须勇敢地闯过平常人难以想象的险关：高原反应、能使人致盲的晶莹世界、刺骨的寒风、深不可测的冰裂隙、对极限能力的挑战……

向地球第三极发动冲刺这一神圣的任务，使小J受到了感染，他变得亢奋起来，好像他自己也应该参加这项光荣的使命。他感悟到，要想完成这样的任务，除了扎实的科学知识以外，还要有强健的体魄。上课时，他听课更认真了，每天起得更早，围着小区练长跑。最明显的变化是，每当爷爷在晚上打开电视机收看新闻联播时，小J总会更加注意节目预告，一旦听到有关地球第三极的复测新闻，便会聚精会神地听报道，并陆续将有关信息记录到小笔记本上。

自从第一批测量队员从西安出发以来，第二批36名队员也离开西安前往格尔木。3月17日开始，在青藏板块进行GPS监测网的观测任务全面展开，这个小组要穿越藏北无人区和昆仑、喜马拉雅、冈底斯等大山，联机观测的测量点都在海拔4500～5000米之间，路线约7000千米，监测网覆盖面积相当于西藏的1/4，其结果将反映这一带地壳变化的微观数据，为地球第三极的水平运动和垂直运动提供证据。GPS监测网30个点的观测任务于4月17日完成。

3月20日，水准测量在珠穆朗玛峰山麓的扎西宗乡开始，这是用几何的方法，将1985年的国家高程基准传递到复测的交会点上。

4月7日，峰顶测量设备运抵珠峰大本营。

4月13日，在测量营地举行升旗仪式。

4月18日，在海拔5300米建立第二座测量营地。

4月20日，珠穆朗玛峰GPS网和导线测量开始。

4月25日，为复测建立的第一个绝对重力基准点观测结束。

4月30日，峰顶测量设备运到6500米的前进营地。

5月8日，登顶测量的准备工作完成，也就是说，为交会峰顶而建在半山腰的6个交会点上，已传递到从1985年国家高程基准起算的海拔数据，并建立起GPS网的参考站。

小J终于看到了登顶测量那激动人心的一刻，那是2005年5月22日，正好是星期日，中央电视台对突击冲顶向全世界进行直播，小J铭记着坚守在6500米的高山营地作新闻报道的张萌。

当小J在11时08分看到登山测量队的20名男女队员登上峰顶的时候，全身的血液都快沸腾了，他悄悄地看了看父母和爷爷，他们都在全神贯注地盯着屏幕，表情肃穆，特别是爷爷，紧紧地攥着双拳，当11时50分峰顶竖起特制的红色觇标时，爷爷才将拳头舒张开，使劲地拍着大腿。可爸爸和妈妈直到雪深雷达开始工作时，才相视一笑，互相击掌。小J深深懂得，他是在看热闹，而只有行家，才真正在看门道。

看到这里，小J忍不住问妈妈：“这雪深雷达是怎么测量出冰雪覆盖层的深度？”

妈妈耐心地解释说：“GPS天线是安装在觇标顶部的，11始接收卫星信号。11时59分，雪深雷达在峰顶20米宽的范围内开始移动测量雪层和冰层的厚度，工作原理是用电磁波往返时间的一半测出高差，从而确定雪面、冰面、碎石面及岩石面的地心坐标系三维坐标。当雪深雷达的开关启动时，机内的GPS与测深雷达的数据可同步录入内存，所以，观测是自动进行的。”

这时，电视画面上出现了半山腰交会点上观测峰顶觇标的镜头，小J便指着画面上的仪器问爷爷：“这是爷爷以前拿样本给我看的全站仪吗？”

爷爷说：“不错，这是将经纬仪和测距装置组成一体的仪器，既可以测量垂直角和水平角，又可以测距，只要瞄准觇标顶部的反射棱镜中央，内存就会记录垂直角、水平角和距离的数据。如果三角形中已经测出斜边，根据垂直角就可以算出高差和水平距离。交会点早已测出平面坐标和海拔高度，这就可以按传统的方法计算出峰顶的坐标和高度。另外，半山腰的6个交会点也早已用GPS测出另一套坐标和高程，根据当天同步在交会点和峰顶观测到的GPS数据，就可以计算出峰顶的另一套坐标和高程。两套坐标可以互相比较，这叫传统测量和现代测量的‘双保险’。在1975年那次测量中，GPS全球定位系统还没有出现，所以，这次珠穆朗玛峰的测绘过程，可以说是测绘发展史的一个缩影。”

小J心满意足地点点头，他不但看到了科研人员考察南极和北极的过程，他也赶上了这次对地球第三极的复测过程，在他的心里，这地球第三极的复测过程，要比考察南极和北极更惊险，那是对人类极限的挑战。

爷爷订了《中国测绘》杂志，还订了《中国测绘报》，每当从信箱中拿出这两种报刊，小J都要细心地阅读有关复测的报道，他急切地关注着峰顶高度的新结果，看看这30多年来的变化。

小J终于在报上看到，经国务院批准授权，国家测绘局于2005年10月9日公布了珠穆朗玛峰经复测后的新结果，峰顶岩石面的海拔高度为8844.43米，精度为±0.21米，峰顶冰雪深度为3.5米。

看到这里，小J又憋不住了，他立刻向正在仔细读报的爷爷发问：“都说欧亚板块的挤压会使喜马拉雅山脉越来越高，这最高峰怎么反而变矮了呢？”

爷爷摸着小J的头，慈祥地笑了笑，慢慢地回答：“别急！孩子，这里有新华社记者采访中国科学院院士陈俊勇的报道。”

“陈俊勇是谁？”

“就是这次复测的技术顾问，他还担任过国家测绘局的总工程师。他解释：这次峰顶变矮，是‘去帽减鞋’的结果，什么叫‘去帽’呢？你看，1975年测得的峰顶雪面高度是8849.05米，减去雪深0.92米，就得到峰顶岩石面的海拔高度8848.13米，可当时限于条件，这雪深是登山队员用插杆的方式测量的，这次用雪深雷达探测仪测出的雪层厚度接近1米，冰层厚度约为1.5米，冰层以下岩石面以上的不确定物质层（其密度介于冰与岩石之间，专家们估计极有可能是冰和碎石的混合物）厚度约为1米，加起来共有3.5米，这就是‘帽子’厚了。再来看看这‘减鞋’是咋回事。这次复测中，我国测绘人员参考了5种地球重力场模型，600多个重力点和更加完善的地形资料，确保峰顶测高起始面的计算更加准确，这次选择的大地水准面比1975年要高出0.7～0.8米，这就相当于减去喜马拉雅山脚下‘鞋’的高度，因为地球是个不规则的旋转椭球体，必须逼真地拟合地球的实际形状，作为全球高度起算的基准面，这个大地水准面的确定，与重力点的分布密度相关。所以，经过‘去帽减鞋’，剩下的差数就是两个原因造成的，一是测量误差，二是从20世纪60年代以来，峰顶的冰雪层的厚度总体上呈现变薄的趋势，从1975年至今，峰顶的高度矮了0.3～0.4米。”

“爷爷，难道这也是‘温室效应’造成的吗？”

“是的，通过科学考察，科学家们已经觉察到了，地球的南极和北极，冰川在逐渐融化。这次复测地球第三极，我国科学家也目睹了冰山加速融化的现象。这全球性的环境保护，需要全体地球居民共同维护才行，可有些国家的政府曾经不愿意在《京都议定书》上签字，这实在让人费解！”

“可是，爷爷，温室效应使地球3个极的冰川加速融化，地球变暖了，会给地球带来什么灾害？”

“你都看到了，首先是热带风暴的次数比以前增加了，风暴造成的灾害也越来越严重，就拿‘卡特里娜’台风给新奥尔良造成的灾难来说，连美国政府都感到惊讶，我国沿海地带台风袭击的损失也不小。另外，北欧及日本冬季都带来严寒，厚厚的积雪压塌民宅、造成交通事故等类似的灾难仅仅是开始。再说，喜马拉雅冰川，是亚洲7条最大河流（恒河、印度河、雅鲁藏布江、怒江、澜沧江、长江和黄河）的水源，随着冰川的融化加速，先是洪水泛滥，最后导致淡水缺乏、水库库容减少、水力发电量逐步减少、危及工业用电。所以，环境保护得世代相传，不然的话，总有一天，全球的沿海城市就有可能被涨高的海水淹没。总之，人们要善待自然，自然才会赐福给人们，千万要牢记这句话。”

小J深沉地说：“我懂啦！”