自然资源部地图技术审查中心
三百年来的珠穆朗玛峰测绘
徐永清
摘要：人类认知珠穆朗玛峰（简称“珠峰”）的历史，最早是从仰视其高度、描绘其地形地貌开始的。珠峰的测绘史已经有 300 多年，应该说，从一个侧面反映了人类对世界最高峰的认识过程。随着科学水平不断提高，技术手段不断更新，各国的科学家们更加热衷于科学考察珠峰、测绘珠峰。大大小小的珠峰高度测量开展了数十次。直到现在，测绘珠峰的热潮仍然没有减退。
清中期以后，西藏地图的制作，往往在《皇舆全览图》或《乾隆内府舆图》的基础上增删摹绘。清代关于西藏的地理图籍，比较重要的有二三十种。这些地图，显示着人们对西藏的地理认识在逐渐加深。其中大部分都描绘了珠峰地区的地形地貌，还有一些地图直接标绘了珠穆朗玛峰。从 1848 年起，印度三角测量队在喜马拉雅山脉附近地区测量，1849 年，珠穆朗玛峰被列为第 XV 号峰，它的高度直到 1852 年才被计算出来，为 29 002 英尺（8 839.8 米），英国皇家地理学会随即在 1856 年发布了世界最高峰的地图。1822 年，即道光二年，董祐诚以康熙、乾隆两朝地图为基础，编绘了《皇清地理图》。董祐诚（1791 — 1823 年），字方立，江苏阳湖人，精通历数、舆地、名物之学。《皇清地理图》中有西藏地图，图中珠穆朗玛峰标名为“珠穆朗玛山”。1832 年，道光十二年，李兆洛又在《皇清地理图》的基础上，做了改进和创新，编绘了《皇朝一统舆地全图》。这是经纬与计里画方并存于同一地图中的代表作。李兆洛（1769 — 1841 年），字申耆，江苏阳湖（今武进）人。他爱好舆地学，著述丰富，并培养了很多人才。《皇朝一统舆地全图》以京师为中心，制图范围东至大海，西至喀什噶尔，南起海南岛崖州，北至黑龙江。以矩形分幅，纵横尺寸为 20.3 厘米 ×27.7 厘米，共有 64幅图。纬差 5°30′为 1 排，共 8 排。比例尺约为 1∶2 700 000。雕版双色套印，居民地符号和经纬网用红色印刷，其他要素用黑色印刷。《清代学人列传》亦载此事：“康熙乾隆《皇舆一统图》藏内府，民间不易得，晚始得董方立模本，顾分四十一图，大小爪离，不便披览，且无历代沿革；乃改为总图每方百里，而以虚线存天度之经纬，先以朱印数十部，墨注古地名其上，起三代两汉魏晋南北朝唐宋元明，检各史地志，以《沿革表》及《一统志》核其沿革，并得其实地而著之，为《历代舆地沿革图》若干幅。
李兆洛考虑了实际应用和测天绘地的需要，将经纬网与方里网两种制图网格表示在一起，开创了中国实用制图网格的历史，此法后来被不断应用于各种地图中。在《皇朝一统舆地全图》中的西藏地图部分，珠穆朗玛峰以山峰符号标绘，标名为“珠穆朗玛山”。朱利叶斯·克拉卜洛特（Julius Klaproth，1783 — 1835 年），德国东方学家，翻译了很多中文的地理著作，并编绘亚洲地图，成为当时欧洲研究中国的权威人士。克拉卜洛特 1783 年 10 月 11 日出生于柏林，他年轻时就致力于东方学的研究。他于1835 年 8 月在巴黎去世，去世前刚刚完成了《中亚地图》。1836 年，《中亚地图》出版，原图共四幅，比例尺 1∶2 600 000，在图幅的名称下面，注明了是根据乾隆地图和中文材料编绘的。在《中亚地图》中，珠穆朗玛峰被写作 Dsiomolangma，但位置在珠穆朗玛以西即测林布所在地。18 世纪英国控制了尼泊尔、锡金、不丹和印度，掌握了沿喜马拉雅山南麓的中印边境地带。而西藏特殊的地理位置，使得英国殖民者产生了浓厚兴趣。从 1848 年起，印度测量局的三角测量队伍，在喜马拉雅山附近地区测量。1849 年至1852 年，确认珠峰高度为 29 002 英尺（8 839.8 米），为世界最高峰。1855 年，英国出版标绘珠峰的地图，并以“埃佛勒斯”为其命名，英国皇家地理学会随即在 1856 年将此名作为世界最高峰的英文名称。印度测量局 1858 年绘制的三角测量珠峰地图，以 XVer MOUNT EVEREST 标注珠穆朗玛峰地名，同时注明在方高度 29 002（英尺）（下页图 13）。
1862 年版《西藏全图》，1930 年美国国会图书馆购入并藏有，1 幅墨印。这张地图为木版印刷，尺寸 46 厘米 ×91 厘米，地图作者不详。
从此图的绘制风格来看，应为 19 世纪清朝官员绘制，湖北官书局制刻，其印制特点、风格，与湖北官书局同期绘制的一系列中国分省成套或单张地图完全一致。湖北官书局又称崇文书局，以刊刻古籍和地图闻名。在湖北官书局 1862 年版的这张《皇朝一统舆地全图》中，珠穆朗玛峰以山峰符号标绘，标名为“珠穆朗玛山”。
同治二年（1863 年），《大清一统舆图》刊印面世。该图依据《康熙皇舆全览图》和《乾隆内府舆图》编绘而成，内容比李兆洛图详细，增加了一些山川城邑及重要镇堡地名，区域范围也比李兆洛图大，北抵北冰洋，西及里海，东达日本，南至越南，远超出本国范围，故又名《皇朝中外一统舆图》，是清代官修最完备的地图集。《大清一统舆图》是胡林翼署理湖北巡抚期间主持编撰，请邹世诒、晏启镇绘制，历时数年，书未成胡已逝。后由继任严树森接续其事，请李廷箫、汪士铎校订，同治二年刊成。此图融合了中国“画方”与西洋经纬线，使其对地理的描述，与今天通用的地图更加接近，而与中国传统的示意图类地图有明显的区别。此图采用书本形式，冠以总图，下分31 卷，以南北 400 里（1 里 = 500 米）为 1 卷，每卷包括纬差 2°。由于标注准确，记载详细，这部图集一直被作为中国近代航空测绘开始前的权威官方地图，流传较广，影响较大。《大清一统舆图》在南六卷西藏部分标绘珠穆朗玛峰，用的名称是“珠穆朗玛山”，不再加上“阿林”二字。
1870 年，印度测量局生产的一张地图，显示了印度的大三角测量使用断面，并采用了 1852 年计算出的珠峰高程数据。在 1870 年生产的这张地图上（下页图 17），以 MOUNT EVEREST 之名标注了珠穆朗玛峰，并且标注了珠峰的高度 29 002 英尺（即 8 839.8 米）。从此，欧洲各国的地图都以英国地图为依据，珠穆朗玛峰的峰名，亦照英国地图称为“埃佛勒斯峰”。1875、1901 年版，德国《斯蒂勒地图集》（Stillers Atlas），珠穆朗玛峰的名称都是采用高里三喀，一直到 1904 年才改用埃佛勒斯峰。
1882 年出版的英国基恩（Augustus Keane）的《亚洲地理》，采用“高里三喀或埃佛勒斯峰”并行的办法，且以高里三喀放在前面。1893 年 6 月， 法 国 人 窦 脱 勒 依（Jules Leon Dutreuil de Rhins） 与 格 雷 纳 尔（F. Grenard）亲自前往西藏进行地图测绘，他们从新疆于阗出发，一路东行，于 1894 年6 月中旬经库库淖尔（青海湖）南岸抵达青海丹噶尔，然后再经西宁到达兰州，窦脱勒依根据此行的测量数据，绘制了包括青海河湟地区在内的青藏高原东北麓地区的详细地图—《西藏全图》。此图以中国西藏地名“珠穆朗玛山”标绘珠穆朗玛峰。光绪二十五年（1899 年），以《嘉庆会典》为基础编纂成光绪《大清会典》。光绪《大清会典》，附图卷二百三十七后藏图十四（南一中），即珠穆朗玛所在地区，以西藏地名“珠穆朗玛山”标绘珠穆朗玛峰。
《大清会典》地名写法较接近《大清一统志》。图上有一点和乾隆时期图一样，就是在测林布山之东，珠穆朗玛之西，多了一座珠穆朗布山。《大清会典》卷二百三十七后藏地图后面的文字说明，在谈到蓬楚藏布河时说：“又西南经哲穆宗城东北，绰拉岭水，讷色尔山水，阿巴拉山水，珠穆朗玛山水，测林布山水，丁拉岭水合流为牛藏布河，东流注之。”这段叙述和《大清一统志》中的珠峰记载相似。
9 印度对珠峰高度的测量 （1880— 1954 年）1880、1881、1883、1902 年，印度测量局从大吉岭附近 6 个测站测定珠峰高程。测站距珠峰 137 ～ 175 千米，测站点高程为 2 594.6 ～ 3 638.3 米，1905 年计算时假定折光系数为 0.05，未考虑垂线偏差，算得的高程为 8 888 米。所得结果与 1849 — 1850 年测定结果联合计算，得出珠峰高程为 8 882 米，此次 6 个测站所获结果的高程最大互差达 13 米。计算中仍未考虑基准面和归算问题，只是在采用折光系数方面有所改善。这个高程值既没考虑测站点的垂线偏差，也未考虑椭球体高程与大地水准面高程的区别问题，实际上这个高程值是在一个不定的基准面上，而折光系数又不贴近实际，所以印度暂不把这一高程值作为官方数值，即不修改印度地图上原注的 8 840 米的高程。尽管如此，8 882 米这个高程数值还是普遍地引起了人们的注意，在美国出版的地图上采用了这个数值，过去在中国地图上标注 8 882 米，也可能是参考这一数值。1921 年，印度测量局重新研究珠峰高程的测定，又在孟加拉平原上海拔为 2 628 米的 6 个测站和大吉岭上海拔为 3 613 米的 2 个测站上，分别做了观测。1922 年计算时，只对大吉岭山上 2 个测站的观测结果加了垂线偏差改正，而孟加拉平原上 6 个测站未加改正。关于归算到大地水准面高程的问题，估计从孟加拉平原测站到珠峰大地水准面升高21.3 米，也没有考虑观测站大地水准面的差距，可见当时考虑还是很不细致的。这次求出的椭球体面高程为 8 884.6 米，或然误差（约为中误差的 2/3）±1.4 米，归算到大地水准面的高程，即海拔高程为 8 863.3 米。1929 年，印度测量局又讨论珠峰高程问题，这时他们对于椭球体高程与大地水准面高程之间的关系有了进一步的认识，指出 1922 年推算的珠峰高程不准确，问题主要是印度所使用的埃弗勒斯椭球体没有严格的定位的定义，特别是没有规定椭球体与大地水准面之间的关系。印度大地测量的基线归算水准不同，如果取其平均值，则正好使大地水准面与参考椭球体在印度大地原点 Kaliaupur 处相切。如果这样的话，孟加拉平原大地水准面差距为 -9.5 米左右，对 1922 年计算的珠峰高程应再减去 9.5 米，即为8 854.4 米。1952 — 1954 年，印度政府组织了一次对珠峰高度的测量。印度测量局征得尼泊尔同意，把三角测量推进到尼泊尔境内，在尼泊尔境内布设了一个长达 480 千米的地形三角锁。锁的两端闭合在印度三角网的边上，构成一个四边形的闭合环，在三角锁内测了 4 个拉普拉斯方位角，量了 3 条基线，在这条锁的侧翼又布设了一个扩充网，共有 8 个点作为观测珠峰的测站点。这些测站至珠峰的距离为 46 ～ 75 千米，它们的高程为 2 642 ～ 4 472米，水准路线是从大吉岭引进的，没有连测到 8 个测站上，8 个测站点的高程是经短边三角高程传算过来的。这次测量最值得重视的是在观测珠峰的所有 8 个测站上，都由等高仪测定了经纬度，求得了它们的垂线偏差，使计算结果不受垂线偏差的影响。还沿着这条三角锁的子午方向到大吉岭的东支的三角点上，测定了天文经纬度，从而可以利用天文水准方法推算大地水准面差距，为把椭球体高程转化为大地水准面高程创造了有利条件。为了内插和外插垂线偏差，以便推算大地水准面差距，还计算了一些点的地形垂线偏差和均衡地形垂线偏差，得到每个测站到珠峰大地水准面升高高度为 9 ～ 16 米。印度以前测定的高程值是不精确的，是在数据很不完备的情况下计算的，如计算时采用带有误差的折光值，也没有考虑到基准面。用现代科学的标准来判断，早期计算出来的珠峰高程，由于忽略或没有周密地考虑某些物理因素，求得的高程值不仅误差大，其理论概念也是模糊的。这次所测高程，相当于珠峰南坡覆雪最少的情况。折光计算采用福特公式，大气温度随高度递减率（梯度）采用 5.83 ℃ /1 000 米。最后计算出来的珠峰高程的权平均值为 8 847.6 米，各方向最大互差为 5 米，中误差为±1.5 米。可以看出，新的高程值与老的高程值从意义上来说是完全不同，两者是不能相比较的。印度这次测定精度较高，许多国家都改用此值，近似为 8 848 米，作为印度官方的珠穆朗玛峰高程。10 珠峰测绘、登山地图（19— 20 世纪欧美）1893 年，英国皇家地理学会曾编制了一幅比例尺为 1∶3 800 000 的地图—《西藏及周边地区》，此图发表在 1894 年 7 月的英国《地理杂志》，以后又略加修改，作为 1906 年贺地石（Thomas Holdich）《神秘的西藏》（Tibet the mysterious）一书的附图。这幅图在欧洲影响很大，它被认为是当时欧洲人实测的最好的西藏地图。1900 年，英国皇家地理学会出版《西藏及周边地区》地图，图上标明系根据最新的资料汇编了这幅地图，彩印，单幅，尺寸 44 厘米 ×65 厘米，比例尺 1∶3 800 000，美国国会图书馆收藏，由英国皇家地理学会亨利贡献。1910 年，瑞典探险家斯文·赫定出版德文版地图《西藏高原》，这幅比例尺为 1∶37 000 000的德语地图，也准确标注了珠穆朗玛峰。图中珠峰的名字是 M.t Everest，其上注明山峰高度 8 848 米。
1921 年，英国珠峰登山探险队第一次到达珠峰北侧，这次攀登珠峰，英国珠峰登山探险队使用了珠穆朗玛峰探险地图，图上以 MT. Everest 的地名标绘了珠穆朗玛峰，并且在地名之下标明珠穆朗玛峰高度 29 002 英尺。在此期间，登山探险队员莫斯海德（Morshead）和惠勒（Wheeler），在原来未曾调查过的广大珠峰地区，测绘制作了 31 000 平方千米（12 000 平方英里）的地形图，1∶250 000比例尺。同时惠勒还摄影测量绘制了 1 600 平方千米（600 平方英里）的珠峰地形图，比例尺为 1∶63 360。莫斯海德进行了超过 21 000 平方千米（8 000 平方英里）的地质调查，并且绘制了地质图。1933 年 8 月出版的美国《国家地理》刊登了该杂志制作的第一张珠穆朗玛峰地区的详细地图，图中记录了一架飞机飞跃珠穆朗玛峰的轨迹，20 年后人类才实现了首次登顶珠峰。这一期《国家地理》杂志在一篇文章开头写道：“自 1852 年珠穆朗玛峰被发现是世界上最高的山峰以来，它就对探险家们产生了一种催眠般的魅力。”这种魅力使得珠峰成为《国家地理》杂志的长期主题，并不断制作出精彩的珠峰地图。
1935 年，由队长伊·希普顿率领 7 人组成的英国珠峰登山队第 5 次攀登珠峰，只到了珠峰北坡海拔 7 000 米，即北坳附近就返回。这次登山进行了测绘，珠穆朗玛峰委员会在皇家地理学会的建议下邀请测量员迈克尔·斯宾德（Michael Spender）携带由丹麦大地测量研究所借来较轻的蔡斯照相机和徕卡经纬仪加入探险队，其特殊任务是对珠峰北坡进行立体摄影测量，主要目的是绘制珠穆朗玛峰地区的地图。斯宾德 1935 年的珠峰摄影测量照片，于 1939 年 2 月在瑞士海尔布鲁格的地图工厂绘制完成，之后长期被束之高阁，60年后才重见天日。1953 年 5 月 29 日，新西兰登山家埃德蒙·希拉里和夏尔巴向导丹增·诺尔盖成为第一次登上珠穆朗玛峰的人，1954 年 7 月的《国家地理》杂志上描述了这一激动人心的时刻，同时发表一幅地图，详细描述了登顶过程。
埃德蒙·希拉里在 1954 年 7 月的《国家地理》杂志上描述了登顶珠峰的时刻：“我们在那里。我们之上没有任何东西，下面是一个世界。”一张历史性攀登路线的地图从视觉上完美地解释了希拉里的叙述，这是《国家地理》绘制珠穆朗玛峰地图漫长而丰富的历史中的辉煌一刻。1963 年，美国探险队第一次成功攀登珠穆朗玛峰，《国家地理》杂志求助于全景地图之父、奥地利艺术家海因里希·贝兰（Heinrich Berann），为《国家地理》1963 年 10 月号绘制了一幅美丽的珠峰全景图。地图描绘了 6 名探险队员登上峰顶的新旧两条路线，其中一条沿着珠峰西坡走的路线尚未完成。这一标志性地图展现了珠峰地形的美丽和险峻，为了得到这个项目所需的细节，海因里希·贝兰租了一架飞机绕珠峰山顶飞行。1966 年 10 月，《国家地理》发表了海因里希·贝兰创作的又一幅更具雄心壮志的喜马拉雅山脉全景地图——《喜马拉雅的天空世界》，这幅华丽的地图，是基于一位登山者拍摄的 100多张照片，以及贝兰自己的观察，花了 600 个小时创作的，贝兰认为是“我 25 年全景地图绘制活动的最高成就”。
1983 年 10 月，美国登山队首次从令人生畏的珠峰东坡（东侧康雄壁路线）成功登顶。为了显示此条路线及之前已被征服的东北线、南线和西线，国家地理制图师与芝加哥航测的工程师一起创建了这张数字模拟鸟瞰地形图，展示了珠峰的三条攀登路线，刊于 1984年 7 月号《国家地理》。1988 年的珠峰三维立体图，是当年《国家地理》11 月刊的副刊，至今许多人依旧认为它是有史以来最美的珠峰地图。该图采用当时最新的航空航天摄影图像，由制图师和探险家布拉德福德·沃什伯恩领导绘制完成。这幅有史以来最美的珠峰地图笔者也收藏了一张，此图全开彩色双面印刷，正面是竖版的三维立体地图，标有珠穆朗玛峰三种文字的地名。背面是横版的珠峰影像图，下部刊有详细的图说。1988 年，瑞士联邦地形局绘制完成了登山家布拉德福德·沃什伯恩登顶珠穆朗玛峰的悬崖面及阴影图。据说，瑞士的制图者为绘制此图非常辛苦，经常花一天的时间只能完成地图一平方的英寸绘制。
未完待续（下）
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