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        大地原點(diǎn),地理“國(guó)心”

        2017-07-31 13:57:15阮華君
        知識(shí)窗 2017年7期
        關(guān)鍵詞:測(cè)繪測(cè)量

        阮華君

        打開(kāi)西安旅游圖,你一定會(huì)看到“中華人民共和國(guó)大地原點(diǎn)”這樣一個(gè)景點(diǎn),它位于涇陽(yáng)縣永樂(lè)鎮(zhèn)北流村,距離西安約40公里。大地原點(diǎn)是什么?它是如何確定的?有什么用呢?許多人難免會(huì)有這樣的疑問(wèn)。

        大地原點(diǎn),也稱大地基準(zhǔn)點(diǎn),是國(guó)家地理坐標(biāo)——經(jīng)緯度的起算點(diǎn)和基準(zhǔn)點(diǎn)。我國(guó)規(guī)定,以青島驗(yàn)潮站觀測(cè)所得的多年平均海平面(稱青島平均海面或黃?;鶞?zhǔn)面)為全國(guó)統(tǒng)一的高程起算面。中國(guó)地形圖上的海拔高度,就是從這個(gè)海平面起算的。

        在地形圖上,除了有“高度”之外,還有“廣度”——以便確定一個(gè)地方的具體位置。中國(guó)960萬(wàn)平方公里的土地上,“覆蓋”著一張由許許多多相互聯(lián)系的大地點(diǎn)所構(gòu)成的網(wǎng),即“國(guó)家大地控制網(wǎng)”。這些大地點(diǎn)的坐標(biāo)位置是按照國(guó)家統(tǒng)一測(cè)量規(guī)范測(cè)定出來(lái)的,并設(shè)有固定的標(biāo)志,方便長(zhǎng)期保存。為了推算出“國(guó)家大地控制網(wǎng)”中各個(gè)大地點(diǎn)的坐標(biāo),以便科研定位,就必須選取一個(gè)點(diǎn)作為起算點(diǎn),這一點(diǎn)就是大地原點(diǎn),又稱為大地基準(zhǔn)點(diǎn)。

        那中國(guó)大地原點(diǎn)是怎么確定的呢?

        中國(guó)以前沒(méi)有大地原點(diǎn),而是沿用蘇聯(lián)玻爾可夫天文臺(tái)為坐標(biāo)原點(diǎn)的大地測(cè)量坐標(biāo)系統(tǒng),推算誤差大,弊病多,難以適應(yīng)中國(guó)高科技發(fā)展的需要。為此,國(guó)家決定建立獨(dú)立的大地坐標(biāo)系統(tǒng)。相關(guān)部門(mén)組織人力,搜集、分析了大量資料,并根據(jù)“原點(diǎn)”的要求,對(duì)多個(gè)城市的地形、地質(zhì)、大地構(gòu)造、天文、重力和大地測(cè)量等因素實(shí)地考察,綜合分析,最后將中國(guó)的大地原點(diǎn)確定在陜西省涇陽(yáng)縣永樂(lè)鎮(zhèn)西流村境內(nèi),具體位置為北緯34°32′27.00″、東經(jīng)108°55′25.00″,海拔417.2米。

        這里的地質(zhì)條件比較理想:一是地理位置處于中國(guó)領(lǐng)土中部;二是地質(zhì)構(gòu)造穩(wěn)定;三是地下物質(zhì)穩(wěn)定;四是四面通透,沒(méi)有大的遮擋物,便于觀測(cè);五是距離西安近,交通便利,方便測(cè)繪工作者前往開(kāi)展工作。從地質(zhì)結(jié)構(gòu)上看,地下是淤積的黃土,比較穩(wěn)固。此外,大地原點(diǎn)所處的地方?jīng)]有礦藏資源,歷史上也從未出現(xiàn)過(guò)大的水災(zāi),所以由人為挖掘和水災(zāi)對(duì)其構(gòu)成威脅的可能性不大,把大地原點(diǎn)設(shè)在這里基本上是安全穩(wěn)定的。

        在中國(guó)大地原點(diǎn)建成后,有關(guān)專家研究發(fā)現(xiàn),西漢時(shí)期長(zhǎng)達(dá)一千多公里的超長(zhǎng)基線就從此處經(jīng)過(guò)。兩千多年前測(cè)定的建筑基線與建成的中華人民共和國(guó)大地原點(diǎn)基本一致,相差也就2分經(jīng)度(60米)的距離。這一古今測(cè)量史上的巧合,令考古及測(cè)繪界的科技人員感慨不已。

        建立大地原點(diǎn),是為了確定中國(guó)基礎(chǔ)測(cè)繪的統(tǒng)一坐標(biāo)系,作為一切定位、定向等地理信息數(shù)據(jù)的基礎(chǔ),滿足經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國(guó)防建設(shè)的基本需要。測(cè)量是研究地球表面的科學(xué),人們都知道地球大體是一個(gè)橢圓形,但它的表面(包括大地水準(zhǔn)面)很不規(guī)則,凹凸不平,不便進(jìn)行測(cè)量計(jì)算。而測(cè)量成果需借助一個(gè)與地球形狀大小相似的、表面光滑的參考橢球面向外推算,原點(diǎn)的建立就是解決了參考橢球的定位和定向問(wèn)題,即在中國(guó)領(lǐng)土范圍內(nèi),使地球大地水準(zhǔn)面與參考橢球體面基本吻合,并在這一點(diǎn)將兩者的關(guān)系固定下來(lái),從而使全國(guó)的測(cè)量有一個(gè)統(tǒng)一的、標(biāo)準(zhǔn)的、切合中國(guó)實(shí)際的計(jì)算投影面。

        如今,中華人民共和國(guó)大地原點(diǎn)被命名為“全國(guó)科普教育基地”,成為中國(guó)第五個(gè)測(cè)繪科普教育基地,是中國(guó)重要的測(cè)繪基礎(chǔ)設(shè)施,也是國(guó)家大地坐標(biāo)系的基準(zhǔn)點(diǎn),在中國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國(guó)防建設(shè)和社會(huì)發(fā)展等方面發(fā)揮了重要作用。

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