世人皆知珠穆朗玛峰是世界第一高峰,它的海拔高程8844.43米。而这个高度是谁测算出来的呢?你生活工作的城市在地图上什么位置?修路修桥建房是否可行?我们脚下的似大地水准面是什么科学概念?自然资源部大地测量数据处理中心(陕西省第四测绘工程院)主任(院长)、陕西省劳动模范郭春喜博士就是这些数据处理项目的负责人。
纵:用珠穆朗玛峰的海拔高程标注
谈到郭春喜的人,总会津津乐道于珠峰测量,而珠峰测量也确实是郭春喜测绘生涯中浓墨重彩的一笔。那殚精竭虑、呕心沥血的50多个日日夜夜,让郭春喜记忆犹新。
2005年,国家决定继1975年之后再次启动珠穆朗玛峰高程测量活动。当时,由国家测绘地理信息局派出的野外测量人员在珠穆朗玛峰地区约1万平方千米的范围内,克服作业环境恶劣、气候严寒缺氧等重重困难,于5月22日11时08分登上珠穆朗玛峰峰顶,随后竖起测量觇标,胜利完成了峰顶测量任务,获取了全部野外测绘数据。6月12日,这些来之不易的数据送抵国家测绘局大地测量数据处理中心——计算珠峰高程的任务摆在了郭春喜及他的同伴面前。
郭春喜深知,珠峰高程测量展示的是国家的形象、综合实力与尊严。它不仅仅是对我国测绘科技水平的考验,也是一场关乎祖国尊严与名誉的“战役”,压力与动力并存。接下来的日日夜夜,郭春喜一面带领团队全身心地投入到工作中,一面亲自计算项目的最关键阶段:大地水准面精化的最终确定。那时,他和同伴们几乎是封闭在办公室,忍耐着高温酷暑,每天加班加点至深夜乃至凌晨,吃饭、休息都在办公室。郭春喜办公室的灯光常常照到天亮。
在珠峰高程测量中,郭春喜针对珠峰测量工作的特殊性,综合多项创新性和突破性应用技术,研究并制定了一套科学、可行的数据处理方案。他率领单位技术人员,综合运用卫星定位、水准测量、三角测量、电磁波测距、重力测量、测冰雷达及大地水准面精化等先进技术,创新性地解决了珠峰顶冰层厚度精确测定、全球海拔最高与最困难、最复杂区域珠峰及邻近区域重力场精细结构、高精度大地水准面计算等多项核心关键技术难题,在整个项目实施过程中实现了5大技术创新,使得珠峰高程新数据“含金量十足”。
2005年10月9日,对于郭春喜和他的团队来说,是一个值得自豪的日子。国务院新闻办公室举行新闻发布会,向全世界公布珠穆朗玛峰最新海拔高程:珠穆朗玛峰峰顶岩石面海拔高程8844.43米。珠穆朗玛峰峰顶岩石面高程测量精度±0.21米;峰顶冰雪深度3.50米。原1975年公布的珠穆朗玛峰高程数据停止使用。从此以后,在行政管理、新闻传播、对外交流、公开出版的地图、教材及社会公众活动中都将使用新数据。而每当谈起珠峰高程测量,郭春喜总是朴实地说:“这是国内诸多院士专家共同指导的结果,是集体智慧的结晶。”
横:用国家测绘基准体系的建立书写
机会总是留给有准备的人。随着我国经济、社会实力的不断提升,高精度高分辨率区域大地水准面的需求日益迫切。它不仅可以为测绘学、地球物理、地球动力学及海洋学等地球科学的研究和应用提供基础地球空间信息,而且是当今构建数字中国必不可少的基础数据之一,对加速数字中国及数字城市建设具有重要的科学意义、显著的经济效益和良好的社会效益。
经过30多年的努力,郭春喜先后完成了地球重力场精密结构与我国大地水准面精化研究、建立我国分米级精度的大地水准面的研究和实施等数十项研究课题。在此基础上,他系统总结了局部重力场逼近理论、技术及方法,在2000年率先提出厘米级精度的区域大地水准面精化概念与实施方案,逐步系统化地建立了重力场精细结构与省市大地水准面精化技术体系,并自主开发了我国重力场精密结构与似大地水准面确定先进实用化软件系统。
项目确定的似大地水准面成果,将我国大地水准面精度由米级、分米级成功提升到了厘米级,精度提高1—2个数量级,使我国基于水准的高程测量技术发生了革命性的变革,与欧洲、美国、瑞士等国家和地区确定的似大地水准面成果相比,属于同一量级。精化后的区域大地水准面可以满足一般水准测量与大比例尺测图工作,达到了用卫星大地测量技术代替水准测量的目的。同时,该成果大幅度扩展了卫星大地测量技术的应用领域,极大地减少了传统水准测量工作中费时、费力、工作量大、成本高的不足,充分发挥现代空间定位技术快速、高效等优势。成果先后应用于20多个省级区域、100多个城市区域高精度似大地水准面的确定工作。
为进一步将研究成果向海域扩展,郭春喜带领团队开展国家高程基准向海域的高精度延伸科技攻关工作。这是郭春喜团队极少接触的领域,没有经验可以借鉴。一方面,他积极向有经验的兄弟单位请教;另一方面,他带领团队展开了艰难的技术攻关。像往常项目开展一样,郭春喜主动承担项目攻关过程中最为繁琐、最为艰难的部分。在此期间,因为长期高强度的脑力劳动,郭春喜出现了严重的偏头疼。剧烈的头疼让他根本不能集中注意力,浑身疼得直冒冷汗。郭春喜除了积极配合医生治疗外,想了个办法,用圆头的中性笔抵住半边脑袋,疼痛得到缓解后继续工作。放下笔的时候,太阳穴周围都是深浅不一、密密麻麻的圆印。
国家测绘基准体系的建立,是一项艰苦的体力与脑力劳动。每次承担任务时,都面临着时间紧、任务重、标准高的状况。每一次承担国家测绘基准体系,都是一场艰巨的战役。从事大地测量数据处理工作30多年来,郭春喜带领团队先后承担国家重大测绘基准建设项目100多项,为我国测绘基准现代化建设和大地测量技术进步作出了重大贡献。
郭春喜的研究成果使我国测绘基准体系步入国际先进行列,在经济建设、国防建设、地震灾害预报等领域发挥了重要的测绘基准保障作用。汶川地震发生后,他积极组织开展相关研究,形成“汶川地震地形变化监测与分析”,帮助灾区人民快速恢复重建,在国际上发出了自己震后技术分析的权威声音。
在数字经纬中纵横的郭春喜时刻不忘陕西。他组织建成的陕西北斗导航定位基准站是目前国内技术水平最高的省级基准站系统,填补了我国中心区域及陕西境内缺乏实时导航定位服务的空白。为摸清大美陕西家底,他积极参与秦岭测图,为政府决策提供了技术支撑。
这就是郭春喜,一个不忘初心、热爱事业、无私奉献的测绘工作者;一个坚守一线、勤奋钻研、不懈追求的测绘工作者;一个在技术与管理上开拓创新、锐意进取的测绘工作者;一个用数字铸就纵横人生的测绘工作者。
(赵海梅)
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