每个人都知道
珠穆朗玛峰,中国的最高峰
海拔8844.43米
东岳泰山主峰玉皇顶
海拔1545米
中国台湾省最高峰玉山
海拔3952米
然后
高山和万仞从哪里开始
我相信每一个科技工作者
有过这个问题吗
今天
小泰会和大家一起探索
高程基准面
2
中国高程基准的发展历史
早在元代,科学家郭守敬就借助海平面计算比较了元大都和汴梁,即北京到河南开封之间的地形和高度差异,这使中国成为第一个用海平面作为计算国家高程起点的国家,比西方至少早了400年。
由于潮汐因素的影响,自然海面不断运动起伏。如果要用数据来反映海面的升降,就必须用固定的海面来计算零点。因此,我国有关部门在海边设立了潮汐站,观测记录了多年来海水的平均高度,并通过计算得出平均值,即所谓的海拔零点或海拔零点。
潮汐测量站
19世纪至新中国成立前,世界列强依托在中国租借或占有的地区,在中国东部海岸线设置潮汐站或站,以确定所谓的高程零点。其中,英国分别确定了福州和天津的罗星塔和大沽塔的高程零点,日本海军水务局则在1905年建立了大连高程零点。他们利用这些所谓的高程零点随意测量和绘制中国的领土。
罗星塔零点图
当时中国政府还建立了上海吴淞高程零点和废黄河零点,使得中国的高程零点极其混乱,急需规范统一。1927年,南京国民政府开始在浙江坎门选址,并于1929年10月完成坎门验潮井。从英国进口的一台自动验潮仪也在次年5月正式获取潮汐数据,并以1930年至1934年的潮汐观测数据计算出坎门平均海平面作为零高程的起始平面,然后将数据从零点描述到潮汐参考点,这就是坎门水位的由来。
坎门水准原点图
自1936年1月南京国民政府正式启动坎门水准原点以来,迅速传入浙江、北京等全国17个省市,广泛用于测绘。尽管变化很多,但当时我国不同省份使用的海拔零点并不完全一致,导致相邻省份同一地点的实测高度相差50米甚至60米。显然,在此基础上绘制的各种区划图无法拼接引用。1949年,随着南京国民政府败给台湾省,以坎门级为原点统一全国海拔起点的计划落空。
解放初期,新中国的经济发展和国防建设迫切需要详实准确的测绘资料作为依据。但是现有的坐标点、高程点和地形图仍然极其混乱,难以满足需要。测绘标准化刻不容缓。
1952年,中国开始建设中国水准原点,并对中国东部沿海的坎门、吴淞、青岛验潮站和高程零点进行了专项调查,最终选择青岛作为设立水准原点的理想地区。
1953年,专家们对青岛的地形地貌进行了细致的勘察,最终选定了关向山上的遗址,确立了中华人民共和国的水准原点。引用附近黄海平均海平面数据,精确测量水准原点高程,作为国家高程控制网的起始高程。然后,在黄海平均海面和中国水准原点的基础上,正式建立了中国高程基准。
三
中国采用的高程基准
中国采用了两个高程基准,即1956年的黄海高程系统和1985年的国家高程基准。
1956年黄海高度系统
通过提取青岛大港一号验潮站1950年至1956年的潮汐资料,计算出黄海海平面的零点,即1956年黄海的平均海平面。然后,利用这个高程基准进一步测量出国家标准原点的高度为72.289米,由此推算出的高度系统称为1956年的黄海高度系统。
1956年黄海高度系统
1975年,由国家测绘局和总参谋部测绘局组成的测量队对珠穆朗玛峰进行了两个多月的测量,5月27日,珠峰的准确高度为8848.13米。使用的起点是1956年建立的中国标准产地。
珠穆朗玛峰高度
1985年国家高程基准
随着时间的推移,测绘专家发现,1956年的黄海高程基准仅限于观测黄海,没有考虑我国沿海海面的倾斜,仅提取青岛大港1号验潮站7年内的潮汐资料,无法消除较长时期内潮汐变化的影响,所用数据有误。因此,中国决定重新测量中国整个海域的沿海海面和高程基准。
从1976年到1985年的十年间,唐、陈宗勇等专家重新计算了中国的平均海平面和中国标准起源的海拔高度。经国务院批准,1987年5月26日,国家测绘局宣布1985年国家高程基准和国家一级水准网投入使用。
1985年国家高程基准
2005年,国家测绘局正式公布珠穆朗玛峰山顶海拔8844.43米,这是以1985年国家高程基准为基础的。
四
如何进行高程测量
高程测量一般采用水准测量和三角高程测量。通过测量得到两点之间的高差,然后将高差加到已知点高度上,通过高程传递的方法得到未知点的高度。
水准测量是确定两点高差的主要方法,也是最精确的方法。主要用于建立国家或区域高程控制网,用光学水准仪或电子水准仪配合水准标尺完成测量工作。
调平原理
调平中使用的水平仪
三角高程测量是一种简单的确定两点高差的方法,不受地形条件限制,可以快速传递高程,但其精度低于水准测量,主要用于山区或地形起伏较大地区地面点高程的确定。
三角高程测量原理
三角高程测量用仪器
五
对相关知识的误解
近年来,测量人员经常被问到这样一个问题,水准原点和水准零点是同一点吗?边肖认为,如果一个专业不是专业,那就要看这个水平的原点是否能和这个水平的零点明确区分。
不同的位置
水准原点位于青岛观象山山顶的一个小石屋内,水准零点位于青岛海印世界风景区。
海拔不同
水准原点标高为72.260米,水准零点从水准原点开始测量,标高为0米。
扮演不同的角色
水准原点是在国民经济、国防和科学研究中起重要作用的点。它是中国高程的起点,就像格林威治一样,由测绘部门管理,不对外开放。水准零点是旅游景点,对公众开放,不能用于高程传递,更体现了文化旅游的意义。
水准原点
水准原点
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