高程系统  

   高程测量需要有一个起始零点。元朝建都大都(北京)后,于至元十二年( 1275 年)派郭守敬勘察黄淮平原地形和通航水道,以缩短大运河航程。他自孟津向东沿黄河故道在方圆几百公里内进行地形测绘和水利规划,首次提出以海水面为基准面,以比较大都和汴梁的高低,这是“海拔”在测量上的初步运用。 19 世纪末期,中国开始建立验潮站,由于验潮站所在地和观测精度不同,产生了不同的高程系统,与河南省有关的高程系统有:

一、 大沽零点高程系统 清光绪二十三年( 1897 年)海河工程局在天津海河口北炮台院内埋设一座花岗岩标石,编号为 HH/155 。光绪二十八年( 1902 年)春,天津地方政府委托英国海军驻华舰队测量大沽浅滩。英舰队派船“兰勃勒”号承担该任务,同年秋完成任务。船长司密斯于 1903 年 1 月向海河工程局提供了关于确定大沽零点的报告:“作为测量基准点是大潮期(强潮)的平均低潮位,此点高程为大沽浅滩外潮标(水尺)的 1 英尺 9 英寸 或内潮标的 0 英尺 9 英寸 ”。此点北炮台院内标石顶以下 16.1 英尺 , 此后顺直委员会 , 华北水委会使用了大沽零点作为测量的起算点, 1934 ~ 1947 年黄委会引用这一系统。中华人民共和国成立后 , 在豫北和沿黄河两岸多使用大沽零点高程系统。

二、坎门高程系统 民国期间,河南省陆地测量局测量 1:5 万图时,假定开封阮庄高程为 500 米 起算,抗日战争初期( 1937 年)国防部测量局以坎门(浙江省玉环县境内)零点做起算联测了该点高程为 78.071 米 。

三、废黄河零点高程系统 废黄河零点原以 1921 年 11 月 11 日下午 5 时 的江苏废黄河口低水面为零起算。后又采用验潮站平均海水面为新零点,因原点早已淹浸无存,在原点处新旧零点相差多少,无从查考。后导淮委员会以淮阴马头镇“导淮 BM 11 ” 的高程 16.967 米 代替废黄河口零点高程系统。 中华人民共和国成立后 , 淮委会采用这一系统在河南进行了大量 1:1 万比例尺地形图测量。水利厅在淮河流域测量也用这一高程系统。

四、吴淞零点高程系统 吴淞口在长江口内约 40 公里 处, 1871 年吴淞海关港务司暑设立吴淞零点水尺(当时名信号站),以 1871 ~ 1900 年出现的最低潮位为零点,称吴淞零点。曾数次设立基点,有吴淞海关港务司暑内基点、张华滨基点、佘山基点、佘山新基点、镇江 308 ′标点等。杨子江技术委员会以镇江 308 ′ = 9.319 米 为起算基点,在长江流域进行测量。中华人民共和国成立后, 长江水利委员会进入河南省测量,仍采用这一系统。

五、 1956 年黄海平均海水面系统 青岛 验潮站位于 青岛市大港一号码头西端,该地区地壳稳定,远离断裂地带,光绪三十年( 1904 年)建验潮 井。 1943 年扩建 码头时 验潮井南移 10 米 (即现井位)。 1945 年验潮中断。 1949 年青岛解放,经过整修,增设新的验潮设备,重新开始验潮。 1956 年中国东南部精密水准平差时,为了选用零点,平差委员会派人北自大连南至榆林港沿海调查各验潮站情况,写有详细的调查报告。经平差委员会全面比较,认为青岛的优点较多,遂选定 1950 ~ 1956 年验潮资料推算的黄海平均海水面为零,采用 总参测绘局联测 观象山 原点的 高程 72.2893 米 (称为“ 1956 年黄海高程”)。此后全国测图均采用此高程系。

六、 1985 国家高程基准 1983 年全国一等水准网布测协调组扩大会议上对高程基准再次进行研究,提出原则性意见,仍采用青岛验潮资料。一般认为潮汐周期为 18.61 年 , 总参测绘局用中数法、杜德逊、鲁斯特、陈宗镛、戈登 5 种公式,利用 1952 ~ 1979 年的验潮资料,组成 潮汐观测变化周期,分别计算了 10 个 18 年和 10 个 19 年周期平均海水面的平均值,最大互差前者为 0.14 毫米 , 后者为 0.17 毫米 ,二者最大互差为 0.62 毫米 ,都很小。

1985 年全国一等水准网布测协调组扩大会议上确定用青岛验潮站 1952 ~ 1979 年的 潮汐观测 资料,按 19 年周期计算 10 个滑动 平均海水面的平均值。青岛水准原点的 高程 采用 总参测绘局 1980 年 观 测 的水准原点网和沙子口备用水准原点 网的成果,经统一平差确定,定名为“ 1985 国家高程基准 ” 。水准原点高程为 72.2604 米 ,较 1956 年原值低 0.0289 米 (对以前测图没有影响)。

摘自河南省志第四十一卷测绘志

 

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