历史长河奔涌向前,精神火炬代代相传。值此北京市测绘设计研究院七十华诞之际,回望峥嵘岁月,我们既为取得的辉煌成就而自豪,更为那些感人至深的奋斗历程而动容。我们将以连载的形式深情讲述一代代北测人“居之无倦,行之以忠”的故事,向这些为首都建设默默耕耘的测绘英雄们,致以最崇高的敬意!
比高度,必须有共同的高程基准
1977年,北京西郊,玉渊潭公社晾果厂工地上,推土机的轰鸣打破了往日的宁静,北京市水准原点工程开始建设。
解放前,很多人都认为五岳中最高为北岳恒山。解放后,通过测量得出,五岳之首,实为西岳华山,其海拔高度为 2154.9 米。北岳恒山屈居第二把交椅,高度为 2016.1 米。
(西岳华山 照片)
是谁,能有如此权威,为五岳定下最终次序?这个最终的“裁决者”实际就是中华人民共和国水准原点。
2020 年 12 月 8 日,习近平主席和尼泊尔总统班达里共同宣布了珠穆朗玛峰最新测定的高程——8848.86 米,本次珠峰高程采用的是全球大地水准面为基准。
(中国测量队员珠峰测量登顶照片)
这些高度的确定,都蕴含着一个道理,那就是必须要有统一的高程基准。
新中国国家高程基准的确立
新中国建立后,国家百废待兴,为了发展建设,亟需建立统一的国家高程基准。
1952 年,原解放军总参谋部测绘局组织专家对沿海一些验潮站及一些高程基准点进行专题调查。地质学家侯德封、地震学家李善邦等人综合各种因素后认为,把水准原点建在青岛观象山比较理想。
(地质学家侯德封(左)、地震学家李善邦(右))
1954 年,青岛观象山建立了新中国的水准原点。水准原点高出黄海平均海水面 72.289 米。这个基准被称为 1956 年黄海高程系。自此,中国高程系统才逐渐得到统一。
(青岛观象山水准原点照片)
1987 年 5 月,国务院废除其他城市零点,正式批准青岛观象山“水准原点”为中国测量高度唯一标准。
地方高程基准的前世今生
上海的吴淞高程系
1860 年(清咸丰十年),海关巡工司在黄浦江西岸的张华浜设立了信号站,并设置水尺开始观测水位。于 1901 年确定一个略低于最低潮位作为吴淞零点。
1920 年引测到松江佘山,建立永久性测量标志。
(上海吴淞口地图)
天津的大沽高程系
1902 年(光绪二十八年),英国海军驻华舰队派炮船“兰勃勒”号测量大沽浅滩,绘制了水下地形图。海河工程局以天津市大沽口北炮台处寻常高潮之最低海面为零作为起算高程,称“大沽零点”。
顺直水利委员会于 1931 年在该会院内(天津市自由道 22 号)建永久性水准点。后因地面沉降,1978 年天津测绘部门将水准原点移建至河北宝坻境内基岩原点,其大沽高程为 6.226 米。
广州的珠江高程系
1909 年(清宣统元年),两广督练公所参谋处测绘科以设置在西濠口粤海关前的珠江验潮尺中等潮位作为零点,自此联测出粤海关正门口基石面高程,作为珠江高程起算点,也称广州的“粤字一号”水准原点。
后广东陆军测量局将其高程引测至广州大东门北横街两广陆军测绘学堂(1911 年后改为广东陆军测量学校),在学堂内埋设花岗岩标石,使标石面高程恰为高出中等潮位 5 米,并刻上“此石面高于中等潮位五密达”(注:密达为英文 meter 中文音)字样,称之为“珠江高程系水准原点”,该点高程作为广州市高程系起算一直沿用至今。
(珠江高程系水准原点照片)
北京的水准原点
北京近现代水准原点共有三处。
正阳门洞将军石高程原点
为北京最早的高程原点。点位位于正阳门里门洞内。1914年7月(民国三年),当时市政公所测绘专科主任偕同国内外测绘技术人员实测全市水准,寒暑无间。这是北京最早的水准原点和首次近代水准测量,京都市政公所正式建立了北京近代水准网。
西安门大街水准原点
《我国高程系统及验潮档案资料》原文记载:“我国水准原点之建立,最早于民国四年(1915 年)在北京西安门大街(现北京(医)附属医院内)招聘日商建造的水准原点,质量尚能达到标准。……”
(西安门大街水准原点照片)
西安门大街水准原点位于西安门大街一号的北京大学第一医院妇产儿童医院内。建在一间由花岗岩构建的,边长为约4.5 米正方形石屋内。新中国成立后,被刻上“一九五二年九月表修”“中央人民政府革命军事委员会总参谋部测绘局”等字样。1956 年,北京市地质地形勘测处联测此水准原点,推算其高程为49.15852 米,同年,中国东南部水准测量进行了整体平差,高程系统采用黄海平均海平面,推算其高程为 48.85688米。
玉渊潭水准原点
因城市快速发展导致地下水位下降,造成西安门大街水准原点的下沉,影响了准确性和稳定性。经过相关专家实地考察,反复论证,最后决定在西郊玉渊潭新建水准原点。于 1979 年底基本建成。中国著名桥梁专家茅以升题写了匾额“北京玉渊潭水准原点”。经过三年寒暑更迭、六期精密监测,1983 年正式启用,成为首都城市规划建设高程测量的基准。
玉渊潭水准原点位于北京市测绘设计研究院院内,是全国超大城市唯一一个位于城市测绘院内的水准原点。
(北京玉渊潭水准原点照片,左侧为1995年外观、右侧为2001年新外观)
解放后,北京市测绘设计研究院一直承担全市水准网测量工作。目前,构建了由约2000个点组成的水准控制网,控制全市域16410平方公里的面积,整个网络均以玉渊潭水准原点为起算基准;北京市测绘设计研究院对水准点实行定期巡检制度,对于因城市建设、地质灾害等原因造成的点位损毁,进行修补、迁建。对于全市约800个位于沉降区的水准点,则进行年度监测,沉降监测成果向社会公布,供使用方结合地形图、或者其他资料综合使用。
通过对水准网的持续监测和维护,为北京城市规划、工程建设、应急管理等提供了不可或缺的空间高程基础数据保障。
水准原点,不仅在空间上确定了北京的高度,更在时间中见证了一座城市的发展与变迁。