中国大地原点:泾阳,全国唯一!【大地基准点】国家地理坐标—经纬度的起算点和基准点

中华人民共和国大地原点,位于陕西省泾阳县永乐镇北流村,具体位置在:北纬34°32′27.00″,东经108°55′25.00″。

大地原点,亦称大地基准点,是国家地理坐标——经纬度的起算点和基准点。

大地原点是人为界定的一个点,是利用高斯平面直角坐标的方法建立全国统一坐标系,使用的“1980国家大地坐标系”,简称“80系”,也称为“1980西安坐标系”。

20世纪70年代,中国决定建立自己独立的大地坐标系统。通过实地考察、综合分析,最后将中国的大地原点,确定在陕西省泾阳县永乐镇北流村。

大地原点的整个设施由中心标志、仪器台、主体建筑、投影台等四大部分组成。高出地面25米多的立体建筑共七层,顶层为观察室,内设仪器台;建筑的顶部是玻璃钢制成的整体半圆形屋顶,可用电控翻开以便观测天体;中心标志埋设于主体建筑的地下室中央。

大地原点在中国经济建设、国防建设和社会发展等方面发挥着重要作用。

中文名

中华人民共和国大地原点

外文名

China National Geodetic Origin

别名:大地基准点

地理位置

陕西省泾阳县永乐镇北流村

建立时间1978年12月

建立背景:

地球是一个近似椭圆形的球体,但它的表面(包括大地水准面)很不规则,有高有低,凹凸不平,不便进行测量计算。为了精确表示各地在地球上的位置,人们给地球表面假设了一个坐标系,以经纬度线来表示。按照国际惯例,经过英国格林尼治天文台的经线确定为零度经线,纬度则以赤道为零点,分别向南北半球推算。除此之外,测量成果需借助一个与地球形状大小相似的、表面光滑的参考椭球面向外推算,原点的建立,就是解决参考椭球的定位、定向问题,即在领土范围内,使地球大地水准面与参考椭球体面基本吻合,并在这一点将二者关系固定下来,从而使全国的测量有一个统一的、标准的、切合实际的计算投影面。

中华人民共和国大地原点:

中国为了建立统一的国家坐标系,需要确定一个点作为起算点,这个点就是中华人民共和国大地原点,又称为大地基准点。

通常在国家大地网中选一个比较适中的点作为原点,高精度测定它的天文经纬度和到另一点的天文方位角,根据“参考椭球”定位的方法,求得该点的大地经纬度、大地高和到另一点的大地方位角。这些数据称为“大地基准数据”。

新中国成立伊始,中国并没有自己的大地原点,也就没有统一的大地测量基准——也就是大地坐标系,无法确定领土、领海的准确经纬度,很多地方采用的是局部假定坐标系,各地之间的地图难以拼接,使得中国的经济发展与国防建设等受到极大影响,因此迫切需要建立统一的大地坐标系。

建国初期,中国测绘坐标系统引用的是前苏联的大地原点,从列宁格勒的普尔科夫天文台起算,参考椭球是克拉索夫斯基椭球,将前苏联1942年建立的坐标系统,逐级传递、引测到中国,建立起国家统一的“1954年北京坐标系”。这与中国的建设和发展极不相称,因为这个“1954年北京坐标系”是把远在万里之外的前苏联的大地原点延伸过来后建立的坐标系,因此在测绘过程中会造成很大的误差,同时该坐标系与中国的地形地貌不贴近,极大地影响到经济建设等。

因此,中国在20世纪70年代,决定建立自己的大地原点与大地坐标体系,其中国家大地原点是整个大地基准设置的重要环节。

历史沿革

1975年03月,在国家大地测量工作座谈会上,提出了建立中国大地原点的设想,并对于选点提出了六个要求,国测第一大地测量队承担起了选点任务。1975年11月成立了以王育城为组长的“设计勘选组”,具体负责选点。

从1975年到1978年,国家测绘地理信息局国测一大队用了3年时间,承建并完成了大地原点的选址、建设和布测。根据国家测绘局的指示,大地原点选址要适合中国国情,地基稳定,远离市区,交通方便。要同时满足这几个条件并不容易。

主体建筑

国测一大队接受任务后,搜集分析了大量资料,组织专家对全国可能设置原点的地方进行了初步筛选,并根据“原点”的要求,对武汉、广元、西安等多个城市的地形、地质、大地构造、天文、重力和大地测量等因素实地考察、综合分析,把选点范围缩小到了以西安为中心的宝鸡至华阴和铜川一带。

高级工程师薛璋参加了大地原点的选址和确定标高的任务。时值严冬,他和同事们冒着严寒实地考察,把设置原点的范围进一步缩小到了泾阳县和西安市阎良区。在最后攻坚阶段,他和几名同事蹬着自行车,奔走于各个地质队,收集这些地方的地质和地震资料,并实地察看、调查,最后在泾阳县的永乐镇北流村境内发现了一个高约8米,占地10亩左右的大平台。经过钻探和地质、地震资料的分析,认定这里是设置大地原点的理想地方。

1976年1月8日,薛璋带着选址方案赶往北京,国家测绘局一致同意了这个大地原点的选址方案。

具体位置为:北纬34°32′27.00″,东经108°55′25.00″,海拔417.20米。

中华人民共和国大地原点于1977年由国家测绘局投资建设,1978年建成交付使用。

大地原点是人为界定的一个点,以此为原点,中国建立全国统一的独立的坐标系,这就是著名的“1980国家大地坐标系”,简称“80系”。

大地原点设在泾阳县永乐镇的原因,《中华人民共和国大地原点选点报告》中作了这样的解释:“为了使大地测量成果数据向各方面均匀推算,原点最好在中国大陆的中部。”

陕西泾阳县永乐镇石际寺村地处中国领土的中部,这里距中国边界正北为880千米,距正东1000千米,距正南1750千米,距正西2930千米。同时,这里的地理环境也比较理想:

一、地质构造稳定;

二、地下物质稳定;

三、四面通透,没有大的遮挡物,便于观测;

四、距离西安近,交通便利,方便测绘工作者前往开展工作。[2]

西汉地理基线

从地质结构上看,“中华人民共和国大地原点”所在地位于八百里秦川关中腹地,地下都是淤积的黄土,所以比较稳固。此外,大地原点所处的地方没有矿藏资源,历史上也从未出现过大的水灾,因此,由人为挖掘和水灾对其构成威胁的可能性不大,把大地原点设在这里基本上是安全稳定的。兰州地形比较狭窄,武汉则因为有长江,当时有水害,郑州地理位置偏东,从这些方面考虑,就放弃了在这些地方建设大地原点。

在中华人民共和国大地原点建成后,有关专家研究发现,中国西汉时期长达1000多千米的超长基线就从此处经过。2000多年前测定的建筑基线与建成的中华人民共和国大地原点基本一致,相差也就2秒经度(60米)的距离。这一古今测量史上的巧合,令考古及测绘界感慨不已。

大地原点建成于1978年12月,建成后的16年间,都以泾阳“3261”信箱或“3261工程”代称,因为3261在电码中代表“测”字,直到1994年大地原点才对外公开,公众可以进入参观。

建筑构成

设施构成

中华人民共和国大地原点所在地为一建筑群,占地5.9万平方米,约58.2亩。其中主体建筑占地面积500平方米。整个设施由中心标志、仪器台、主体建筑、投影台等四大部分组成。[9]

中华人民共和国大地原点,由主体建筑、中心标志、仪器台、投影台四部分组成。主体为七层塔楼式圆顶建筑,高25.8米,半球形玻璃钢屋顶,可自动开启,以便天文观测。中心标志是原点的核心部分,用玛瑙做成,半球顶部刻有“十”字线。它被镶嵌在稳定埋入地下的花岗岩标石外露部分的中央,永久稳固保留,“十”字中心就是测量起算中心。仪器台建在中心标志上方,为空心圆柱形,高21.8米,顶部供安置测量仪器用。

建成后不久,“中华人民共和国大地原点”还增设并施测了国家基本重力点和天文基本点。

2021-05-19 原文

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