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水准原点是水准测量传递海拔高程的基准点。国家水准原点就是在国家高程控制网中,所有水准点高程的起算基准点。
为了构建一个覆盖全国的高程控制系统,确立一个统一的高程起始面(即水准基准)至关重要,它将成为所有水准点高程计算的基准。通常,这一基准被设定为大地水准面,该面基于沿海验潮站长期监测的海平面升降数据的平均值来确定。然而,值得注意的是,平均海面并非严格的重力等位面,且不同地点的验潮数据显示,各处的平均海水面存在差异性。因此,对于一个国家而言,只能选取一个验潮站的平均海水面数据,作为全国高程计算的统一基准面,即高程基准面。在中国,这一基准面是依据位于青岛市的验潮站所观测的平均海面来确定的。
为确保高程基准面的位置能够长期、稳定地表示,并作为高程传递的起始点,必须设立一个稳固的水准原点。这需要在陆地上预先选定一个固定点,并确定其高程,作为全国水准测量的起始高程。这个固定点被称为水准原点。通过精密的水准测量方法,将其与验潮站的水准标尺进行联测,以高程基准面为零点,推算出水准原点的高程。这一高程值将成为全国各地高程推算的基础。
我国的水准原点网由主点——原点、参考点和附点共6个点组成,它建于青岛市观象山。水准原点网的网点都设置在地壳稳定、质地坚硬的花岗岩基岩上。水准原点的标石是用坚固的花岗岩石柱筑成,用混凝土牢固地黏附在坚固的岩石上。在柱石顶端凿有一竖孔,镶嵌一玛瑙标志,顶部为半球形。
中华人民共和国水准原点标志(来自互联网)
目前,我国使用的1985国家高程基准,是采用青岛验潮站1952—1979年验潮资料和重新联测资料计算确定的,依此推算的青岛国家水准原点的正常高为72.260米,就是全国水准测量的起算点高程,即全国各地推算高程的依据。建国初期使用的1956年黄海高程系,求得水准原点高出黄海平均海水面的正常高为72.289米。
由于建于青岛观象山的水准原点,是国家重要的地理空间基础设施,不向游客和公众开放。为利用水准原点这一独特资源,2006年,在青岛浮山湾东侧建设了向公众开放的中华人民共和国水准零点。水准零点指位于平均海水面、高程为零的点,水准零点并非水准原点,其信息数据是由专家精确移植水准原点而来,主要供游人参观,普及测绘知识。
来源:学习强国每日科技名词,全国科学技术名词审定委员会