验潮站
19世纪到新中国成立之前,世界列强纷纷依托在中国的租借地或占领区,沿我国东部海岸线设立验潮站或验潮所,以此确定所谓的高程零点,其中,英国在福州和天津分别确定了罗星塔高程零点、大沽高程零点,日本海军水务部则于1905年确立大连高程零点,他们用这些所谓的高程零点,肆意测绘中国国土。
彼时,中国政府也设立了上海吴淞高程零点与废黄河零点,这样我国境内的高程零点就极为混乱,迫切需要规范统一。1927年南京国民政府开始在浙江坎门选址,1929年10月建成坎门验潮井,从英国引进的一台自动验潮仪也于第2年5月正式验取潮汐资料,并以1930年到1934年的潮汐观测资料推算出了坎门平均海平面,作为零点高程起算面,然后将零点起算数据引测刻画到验潮基准点上,这就是坎门水准原点。
从1936年1月开始,南京国民政府正式启用坎门水准原点,并迅速引测到浙江、北京等全国17个省市,广泛应用于测图。尽管做出诸多改变,但当时我国各省使用的海拔零点未能完全达到一致,导致相邻省份对同一地点的测量高度竟然相差50米甚至60米,显然据此测绘的各类分区地图无法拼接和引用。1949年,随着南京国民政府向台湾败逃,以坎门水准原点统一全国海拔高度起算点的计划也就不了了之。
解放初期,新中国的经济发展与国防建设迫切需要详细准确的测绘资料作为依据,然而现存的各类坐标点、高程点、地形图仍然极为混乱,很难满足需求,规范测绘已经刻不容缓。
1952年我国开始筹建中国水准原点,对我国东部沿海的坎门、吴淞、青岛验潮站和高程零点进行专题调查,最终选择了青岛作为设立水准原点的理想地区。
1953年,专家对青岛的地形地貌展开了仔细的勘察,并最终在观象山上选址建立了中华人民共和国水准原点。通过就近引用黄海平均海平面数据,水准原点的高程被精确测算出来,并作为为全国高程控制网的起算高程。而后,我国高程基准以黄海平均海水面和中国水准原点为基础正式建立起来。
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我国采用的高程基准
我国曾采用过两个高程基准,分别是1956年黄海高程系统和1985国家高程基准。
(1)1956年黄海高程系统
通过提取青岛大港一号码头验潮站自1950年到1956年的潮汐资料,算得黄海海平面的零点,即1956年黄海平均海平面,随后引用这个高程基准进一步测得国家水准原点的海拔高度为72.289米,以此起算的高程系统就叫做1956年黄海高程系统。
1956年黄海高程系统
1975年,国家测绘总局与总参测绘局联合组成的测量队伍对珠峰经过两个多月的测量后,于5月27日获取了珠峰的准确海拔高度8848.13米,使用的起算点就是1956年确立的中国水准原点。