韓惠軍開始了人生第七次南極征程。他和同事唐鑄11月5日乘坐“雪龍”船,前往中國南極中山站和西南極重點(diǎn)考察區(qū)域執(zhí)行測(cè)繪任務(wù)。另外兩名同事齊忠華、劉沼輝將于11月下旬乘坐“雪龍2”號(hào),赴中國南極長(zhǎng)城站和東南極重點(diǎn)考察區(qū)域執(zhí)行測(cè)繪任務(wù)。
這次派出4名人員參加中國第38次南極考察,是自然資源部黑龍江測(cè)繪地理信息局(以下簡(jiǎn)稱黑龍江測(cè)繪局)第19次派員執(zhí)行南極測(cè)繪任務(wù)。
為了國家利益,測(cè)繪工作者乘風(fēng)破浪走南極,戰(zhàn)冰斗雪登冰穹。他們?cè)?jīng)幫助“雪龍”船成功營(yíng)救被困的俄羅斯考察船、完成中山站至昆侖站沿線運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)建設(shè)和觀測(cè)、測(cè)制覆蓋面積30多萬平方千米的南極地形圖、在南極地區(qū)建設(shè)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)基準(zhǔn)站……在極端惡劣條件下執(zhí)行每一項(xiàng)測(cè)繪任務(wù),在變幻莫測(cè)的氣候中做出每一次精準(zhǔn)測(cè)量。
奮斗在“不可接近之極”
南極最有科學(xué)研究?jī)r(jià)值的4個(gè)地理點(diǎn)位是:南極點(diǎn)、寒極點(diǎn)、南磁極點(diǎn)和內(nèi)陸冰蓋高點(diǎn)。19世紀(jì),美國在南極點(diǎn)建立了阿蒙森斯科特站,俄羅斯在寒極點(diǎn)建立了東方站,法國與意大利在南磁點(diǎn)聯(lián)合建立了迪蒙迪維爾站,南極冰蓋海拔最高的冰穹A區(qū)域在21世紀(jì)前沒有“主人”。中國計(jì)劃21世紀(jì)在此建站。
冰穹A區(qū)域海拔4093米,空氣稀薄,夏季最高溫度零下30多攝氏度,冬季可達(dá)零下八十?dāng)z氏度,被譽(yù)為“人類不可到達(dá)之極”。為了建設(shè)我國第一個(gè)南極內(nèi)陸考察站,更好地開展南極內(nèi)陸考察工作,2007年底,黑龍江測(cè)繪局測(cè)繪隊(duì)員吳學(xué)峰跟隨中國第24次南極考察隊(duì)到達(dá)冰穹A。
在20天左右的野外測(cè)繪中,吳學(xué)峰圍繞“冰穹A”區(qū)域周邊,每隔5千米布設(shè)一個(gè)觀測(cè)冰蓋運(yùn)動(dòng)的測(cè)量花桿,測(cè)量面積約600平方千米的矩形區(qū)域,獲取南極冰蓋位移速度和方向的觀測(cè)數(shù)據(jù)。這塊區(qū)域后來被考察隊(duì)命名為“中國墻”。
2009年1月27日,中國建成內(nèi)陸第一個(gè)南極考察站——昆侖站。第二年,韓惠軍接過吳學(xué)峰的接力棒,開始“中國墻”復(fù)測(cè)。
在昆侖站工作的21天里,韓惠軍面臨的最大挑戰(zhàn)就是高原反應(yīng)。雖然曾經(jīng)在西藏進(jìn)行過高原適應(yīng)性訓(xùn)練,但是嚴(yán)寒、缺氧、長(zhǎng)途跋涉和工作強(qiáng)度大等多重因素疊加起來,令韓惠軍血壓驟升。經(jīng)隨隊(duì)醫(yī)生李奎的調(diào)治,韓惠軍休整恢復(fù)后,便立刻投入到工作中。
他每天開著雪地車,基于“中國墻”監(jiān)測(cè)網(wǎng),開展冰流速網(wǎng)的復(fù)測(cè)和加密。零下四十?dāng)z氏度的低溫,一下地便瑟瑟發(fā)抖,走一步路喘三口氣,在那樣“可以躺著不愿意坐著,可以坐著不愿意站著,可以站著不愿意工作”的環(huán)境中,韓惠軍與諸多困難博弈著,“打死也再不來南極了”。
雖然有著抱怨,但祖國一召喚,韓惠軍便毫不猶豫打點(diǎn)行囊再次出發(fā),而且一去就是7次。
像韓惠軍這樣的測(cè)繪人,在黑龍江測(cè)繪局有很多。自2003年首次參加南極考察以來,該局先后參與了18次南極考察和1次北極考察,共派出56人次執(zhí)行現(xiàn)場(chǎng)考察任務(wù)。在極端嚴(yán)酷的自然環(huán)境中,與狂風(fēng)、暴雪、嚴(yán)寒、海浪、冰山搏斗,經(jīng)受生與死的考驗(yàn),譜寫了濃墨重彩的樂章。
測(cè)繪在我國南極考察站
了解茫茫南極大陸,離不開測(cè)繪這雙“眼睛”。
2019年11月~2020年4月,首次參加南極考察任務(wù)的黑龍江測(cè)繪局極地測(cè)繪工程中心測(cè)繪隊(duì)員劉沼輝的一項(xiàng)重要任務(wù)是完成長(zhǎng)城站大地控制網(wǎng)預(yù)選點(diǎn)位選址。
南極大陸亙古荒茫,自然條件和地理?xiàng)l件特殊,現(xiàn)代地面交通工具根本無法使用,這意味著劉沼輝需要依靠雙腿,深入長(zhǎng)城站所在的菲爾德斯半島,找到適合布設(shè)大地控制點(diǎn)的位置。
菲爾德斯半島,地處西風(fēng)帶邊緣,風(fēng)速快、風(fēng)力強(qiáng),冰雪融化后道路泥濘難行。為了找到視野開闊、方便觀測(cè)的地形高點(diǎn),劉沼輝要頂著六七級(jí)的大風(fēng),不停在山上爬上爬下。從早上7點(diǎn)到晚上7點(diǎn),他徒步41千米,在80多平方千米的范圍內(nèi),完成了預(yù)選大地控制點(diǎn)14點(diǎn)的選址任務(wù)。
“一天走了八九萬步。回到營(yíng)地后,洗著腳竟然睡著了。”這個(gè)“90后”小伙子,第一次嘗到體力透支的滋味。
在長(zhǎng)城站執(zhí)行考察任務(wù)期間,劉沼輝曾為了搶修在運(yùn)輸過程中意外損壞的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)基準(zhǔn)站接收機(jī),兩天兩夜沒有合眼。再次回想起來,他并不記得有過累的感覺,“除了緊張還是緊張,就怕耽誤正常工作。”
考察期間,劉沼輝順利完成長(zhǎng)城站北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)基準(zhǔn)站維護(hù)和雙機(jī)改造,并基于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)聯(lián)測(cè)長(zhǎng)城站已有的6個(gè)大地控制點(diǎn)任務(wù)。這一工作促進(jìn)了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航在南極考察中的應(yīng)用,并為北斗衛(wèi)星導(dǎo)航的全球化應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支撐,進(jìn)一步提高我國南極考察測(cè)繪保障的自主性。
而在羅斯海新站,另外一組測(cè)繪隊(duì)員韓惠軍和唐鑄在緊張地開展著地形圖測(cè)繪任務(wù)。
羅斯海新站位于恩克斯堡島,這里又被稱為“難言島”。難言島山勢(shì)險(xiǎn)峻,布滿了冰川運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的大小碎石,走起路來十分艱難,加之時(shí)常刮著六七級(jí)大風(fēng),島上可以作業(yè)的時(shí)間并不多。
為抓住有利天氣節(jié)約時(shí)間,韓惠軍和唐鑄采用野外宿營(yíng)的方式開展工作。一個(gè)背包,兩條腿,每天工作長(zhǎng)達(dá)20余小時(shí),對(duì)兩人來說是家常便飯。令他們頭痛的還有淡水問題。在南極野外測(cè)繪,沒有水可以啃冰,但新站附近露巖多,找到一塊干凈的冰都很難。
一次因作業(yè)需要,他們需背負(fù)著沉重的儀器向難言島最高點(diǎn)爬去。“幾乎一步一步挪著走,腳下全是巨大且鋒利的碎石,一不留神摔下來,就有生命危險(xiǎn)。”韓惠軍回憶,那天晚上回到營(yíng)地,腳兩邊磨出了一溜水泡。
42天,80平方千米的山地中,韓惠軍和唐鑄順利完成了大地控制點(diǎn)布測(cè)9點(diǎn),復(fù)測(cè)12點(diǎn),像片控制測(cè)量20點(diǎn)等多項(xiàng)任務(wù),基準(zhǔn)站連續(xù)運(yùn)行觀測(cè)2個(gè)時(shí)段各816小時(shí),預(yù)選基準(zhǔn)站選址連續(xù)觀測(cè)48小時(shí),為羅斯海新站建設(shè)提供了重要的測(cè)繪保障。
“簡(jiǎn)單來說,我們的任務(wù)就是為南極‘畫地圖’,為極地考察提供基礎(chǔ)地理信息成果保障。但是,每一項(xiàng)測(cè)繪成果都浸滿汗水,來之不易。”韓惠軍說。
目前,黑龍江測(cè)繪局已在長(zhǎng)城站、中山站、昆侖站、泰山站以及羅斯海新站進(jìn)行了大地控制網(wǎng)建設(shè);生產(chǎn)制作的南極基礎(chǔ)測(cè)繪圖件及數(shù)字產(chǎn)品覆蓋了南極各考察站區(qū)周邊及查爾斯王子山脈等重點(diǎn)考察區(qū)域,為考察活動(dòng)提供了優(yōu)質(zhì)的測(cè)繪地理信息成果支撐。
2017年,人力資源和社會(huì)保障部、國家海洋局聯(lián)合表彰了我國開展極地考察30年來涌現(xiàn)出的先進(jìn)集體和先進(jìn)個(gè)人,黑龍江測(cè)繪局極地測(cè)繪工程中心被授予“中國極地考察先進(jìn)集體”,韓惠軍被授予“中國極地考察先進(jìn)個(gè)人”榮譽(yù)稱號(hào)。
新技術(shù)引領(lǐng)新征程
中國極地考察事業(yè)走過30余年,測(cè)繪地理信息工作已經(jīng)成為南極考察事業(yè)中不可或缺的組成部分。
朱李忠11年內(nèi)7赴極地,他注意到極地測(cè)繪技術(shù)的變遷。“起初,我從事的是基礎(chǔ)測(cè)繪,如布點(diǎn)、布網(wǎng)、出圖等,到現(xiàn)在已進(jìn)入到全面的地理信息融合服務(wù)與保障。”
在南極利用無人機(jī)開展傾斜攝影測(cè)量,便是其中一項(xiàng)重要工作。
2016年,第32次南極科學(xué)考察,朱李忠承擔(dān)了一項(xiàng)新任務(wù)——為長(zhǎng)城站拍攝“三維影像”,完成長(zhǎng)城站及周邊的傾斜攝影測(cè)量,制作真三維實(shí)景地圖。用無人機(jī)進(jìn)行傾斜攝影測(cè)量是國際普遍應(yīng)用的測(cè)繪技術(shù),但在南極,卻難上加難。
無人機(jī)適合在風(fēng)速5米/秒的條件下作業(yè)。南極的大風(fēng)一吹,工作就被迫暫停。于是,等風(fēng)停成了朱李忠工作的常態(tài)。從進(jìn)入長(zhǎng)城站到等來合適的天氣,他足足等了21天。
通過國內(nèi)技術(shù)團(tuán)隊(duì)支撐和不斷實(shí)踐摸索,朱李忠解決了地面站軟件出錯(cuò)、無人機(jī)無法起飛等突發(fā)狀況,在長(zhǎng)城站成功開展了無人機(jī)傾斜攝影測(cè)量,獲取到我國首張南極考察站區(qū)真三維實(shí)景地圖。
目前,黑龍江測(cè)繪局已獲取長(zhǎng)城站、中山站、恩克斯堡島等區(qū)域的實(shí)景三維地圖,為數(shù)字南極和智慧科考站的建設(shè)提供三維模型數(shù)據(jù)支撐。
從平面到立體,不僅是產(chǎn)品形式的轉(zhuǎn)變,更是服務(wù)的轉(zhuǎn)變。
“這主要體現(xiàn)在三方面,一是促進(jìn)位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)與其他學(xué)科多源數(shù)據(jù)的交叉分析,為考察現(xiàn)場(chǎng)提供決策支撐;二是將傳統(tǒng)地形圖變?yōu)檎嫒S實(shí)景地圖,提升了全流程應(yīng)急測(cè)繪保障能力;三是通過多源地理信息平臺(tái),可以更好地呈現(xiàn)南極變化、南極歷史等,做好科普宣傳。”極地測(cè)繪工程中心主任齊忠華介紹。
面向“十四五”,黑龍江測(cè)繪局極地測(cè)繪工程中心將立足“兩支撐,一提升”原則,推動(dòng)南極測(cè)繪基準(zhǔn)體系建設(shè)與維護(hù)常態(tài)化,做好極地基礎(chǔ)地理信息資源建設(shè),推進(jìn)南極大陸多源地理信息資源融合和變化監(jiān)測(cè),建立極地時(shí)空信息大數(shù)據(jù)庫、極地地理信息公共服務(wù)平臺(tái)和應(yīng)用服務(wù)體系等,為我國極地科學(xué)考察的政府決策、科學(xué)規(guī)劃、科學(xué)研究提供地理信息服務(wù)保障。
新技術(shù)、新裝備、新任務(wù),引領(lǐng)黑龍江測(cè)繪局的極地測(cè)繪人踏上了新的征程。“在今年至明年執(zhí)行的中國第38次南極考察中,黑龍江測(cè)繪局將首次使用復(fù)合翼無人機(jī)開展較大面積的低空航空攝影,如果成功,便開了先河。”齊忠華說,“只要國家需要,我們義不容辭。”
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