问题

中国水准零点为何设置在青岛?

回答
中国水准零点之所以设置在青岛,其背后有着深厚的历史渊源、科学依据以及重要的国家战略考量。要详细解释这个问题,我们需要从多个维度来展开。

一、 青岛作为中国水准零点选址的背景与历史渊源

1. 地理位置的优越性: 青岛位于中国东海岸,面向黄海,海岸线曲折,拥有天然良港。这为海洋水文观测和与国际水文基准对接提供了便利。

2. 近代中国的地质与测绘发展: 晚清以来,随着西方列强的入侵和中国近代化进程的启动,地质勘探、地图绘制(测绘)等技术逐渐被引入中国。这些工作都需要一个统一的基准点来统一测量的高度。

3. 早期水准测量工作的尝试与积累: 在设置官方水准零点之前,中国的测绘部门已经进行了一系列的水准测量工作。选择一个稳定可靠的地点作为起算点至关重要。

4. 国际接轨的需要: 国际上对海平面高度的定义和测量有着成熟的体系。中国作为国际社会的一员,其水准基准的建立也需要与国际标准接轨,以便于国际合作和交流。

二、 青岛作为水准零点的科学依据与选择过程

1. 稳定可靠的基岩: 水准零点的选择首要原则是地壳稳定,不易受到地质活动(如地震、沉降)的影响。青岛地区地质构造相对稳定,拥有坚实的基岩,这为设立长期稳定的高程基准提供了保障。

2. 可靠的海拔参考: 水准零点通常与平均海平面或某个特定时期、特定海域的平均海平面相对应。青岛海域(黄海)的海平面相对稳定,能够提供一个可靠的参考基准。

3. 长期海平面观测数据的积累: 为了确定一个长期稳定的平均海平面作为高程基准,需要对该地区的海平面进行长期、连续、系统的观测。在青岛及附近海域,近代以来就进行了相关海洋观测活动,积累了大量的海平面数据,为选择和确定水准零点提供了科学依据。

4. 技术可行性与可操作性: 选择一个易于到达、便于建设观测设施和长期维护的地点也是重要的考量因素。青岛作为当时的港口城市,具备一定的基础设施和人力资源,便于开展相关工作。

三、 具体选址的地点——青岛天文台(原)

青岛天文台的设立: 在德国殖民时期(18981914年),德国人在青岛修建了天文台,这不仅是为了科学研究,也包含了测量和定位的实际需求。
与海平面的关系: 青岛天文台并非直接“接触”海平面,而是通过一系列精确的水准测量和天文定位,将天文台的某个标记点(通常是地面控制点)的高程与其所参考的海平面进行关联。
具体基准点: 中国的第一个国家级水准零点设立于1950年代,选址在青岛,具体是在青岛火车站附近的黄海海边。后来的水准零点参考点,例如在1956年建立的“1956国家高程基准”,其起算点也与青岛相关联。虽然具体的“点”可能经过调整和维护,但其基础依然是青岛沿海的观测数据。

四、 “零点”的含义与重要性

水准零点(高程基准): 水准零点并非指一个具体挖下去有多深的点,而是代表一个海拔高度为零的参考面。这个参考面是计算中国所有其他地区高程的起点。
重要性:
统一测量标准: 确保全国范围内所有地形测量、工程建设、水利规划、航海导航等都需要遵循同一个高程基准,避免因基准不同而产生的混乱和错误。
工程建设的依据: 桥梁、大坝、隧道、建筑物等所有工程的设计和施工,其高度都需要以水准零点为基准来确定。
科学研究的支撑: 地质学、地理学、海洋学、环境科学等众多学科的研究,都需要精确的高程数据。
国家安全与战略: 在国防、军事测绘、基础设施建设等方面,统一的测量标准是国家安全和发展的重要保障。

五、 历史的演进与发展

1956年国家高程基准: 这是中国首次建立具有国际可比性的国家高程基准,起算点设在青岛。
1985年国家高程基准: 在1956年基准的基础上,结合了更多观测数据和更先进的测量技术,进一步优化和提升了国家高程基准。虽然具体起算点的表述可能更复杂,但其基础仍然是基于青岛区域的海洋观测和水准测量。
现行基准: 目前中国普遍采用“1985国家高程基准”。但需要指出的是,水准零点的“地点”可能并非一个永久固定不变的物理点,而是代表一个国家层面的高程基准定义和参考体系,这个体系的建立和维护离不开青岛作为重要的观测和参考区域。

总结来说,中国水准零点设置在青岛,是基于以下关键因素:

历史上的测绘基础和国际接轨的需求。
青岛地区稳定可靠的地理和地质条件。
长期积累的海平面观测数据。
青岛作为近代以来中国重要港口城市的地理位置优势。

青岛的这一选址,标志着中国在国家测量基准建设上迈出了重要一步,为国家经济建设和社会发展提供了坚实的基础。尽管随着科技的发展和新的测量技术的应用,高程基准的定义和实现方式也在不断进步,但青岛在中国水准零点历史上的特殊地位是不可磨灭的。

网友意见

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中国的水准原点不在银海大世界,银海大世界那个是水准零点景区。中国水准原点在观象山上,有个石头房子。水准原点在石头房子里面的一口井里面。而测量水平面的验潮站在大港里面,好像是在二号码头上。

水准原点设在青岛,原因有很多。据青岛市勘察测绘研究院院长张志华的说法,一是因为青岛位于中纬度地区,更能代表全国的平均海水面,便于向外传递高程;二是由于青岛海域是有代表性的半日潮汐,验潮站所在的胶州湾风浪小,海面稳定,便于验潮;三是青岛地质结构稳定;四是青岛早在一百年前就有验潮资料,几乎从未间断,具备天文、海洋、气象、验潮等多种科学资料,因此更有利于精确确定全国平均海水面。这4个原因中,尤以第四个原因最为重要。

1897年底,德国借口“巨野教案”发动“胶州湾事件”,青岛被迫沦为德国的殖民地。根据《胶澳发展备忘录》的记载,早在德占青岛的第二年,即1898年的3月23日,胶澳总督府已在青岛设立了气象站并开始对总督府辖区、海湾高潮线、海湾前的岛屿、海湾内部及前部水深进行基线测量、三角测量和地形测量。1901年的时候,气象台还添置了潮汐自动测量仪。可见,早在120多年前,青岛就开始了验潮工作,并具有了不间断的验潮资料。

1905年5月1日,德国总督府将气象台迁往今观象山,从此这里就成为了青岛观象台的所在地,而青岛也成为了中国现代天文事业的发祥地。1914年至1922年,青岛被日军占领,观象台也被日本人所操控。1922年底,北京政府收回青岛主权,但是日方一直以各种原因拒不交还观象台。直至1924年,观象台才由我国著名气象学家蒋丙然、天文学家高平子等代表中国政府正式接管。蒋、高二人分别担任台长和天文磁力科长职务,从此开始了卓有成效的开拓性工作,开创了中国近代的天文事业。青岛观象台亦因其卓越的工作成果,与上海徐家汇观象台、香港观象台并称“远东三大观象台”。

1928年,观象台成立了海洋科,我国的海洋科研工作由此起步。做为中国最早的海洋研究机构,海洋科专门从事胶州湾及其附近海洋的调查,开展一般性的近海海洋物理、化学观测,同时开始编制青岛港潮汐表,供航海应用。

与验潮工作同样值得一提的是,青岛水准点测量及标注工作亦从未中断过。据1936年青岛市工务局所制《青岛市区域水准点》,从德占时起,青岛市域已开始水准点的实地调查和测绘工作。德占时期测绘的表册已标注出90余处水准点,1936年的表册在德占时期的基础上有所增加,共标注有130余处。青岛地区水准点的标注工作,远远领先于同时期的国内其他城市和地区。由此,中华人民共和国的水准原点被设立在青岛也就不足为怪了。

水准原点之所以没有建在海边,是由于验潮测得的平均海水面无法直接观测,也不方便保护。相比之下,观象山顶无疑更稳定、更便于保护。位于青岛观象山的水准原点,由1个原点5个附点构成水准原点网,是水准测量传递海拔高程的基准点。在“1985国家高程基准”中,水准原点的高程为72.2604米。也就是说,当我们站在观象山的水准原点附近时,如果我们与其在同一个水平高度,那么我们所处的高度就是72.2604米。

海拔原点是一处很牛的地方,因为全国所有高程都是以它为基准测量计算出来的。1986年7月1日,国家一等水准网的测量平差成果在北京通过鉴定。而此前,欧洲、北美、前苏联都已建立了统一的高程系统。国家一等水准网有100个环、289条路线组成,总长为9万3300多公里。水准路线上埋设了100多座基岩水准标石,1800多座基本水准标准和17900多座普通水准标石。它们所标明的海拔高度的起算点,都是青岛观象山上的水准原点。以此为基础,山东省国土资源厅于2005年在全省开展了C级GPS网三等水准网的建设及大地水准面精化工作,由此建立和完善了全省统一平面和高程基础控制网,规范了测绘基准的管理。而2008年4月,青岛市开始启用全省C级GPS网二等水准网成果。

也许我们很难直接感受到水准原点与我们的关系。事实上,全国统一的高程数据资料,不仅是研究地壳和地面垂直运动、海平面变化的基本数据,在城市建设、重大工程建设、国防施工、防汛水情预测等方面也都发挥着重要的作用。可见,水准原点多么具有科普价值。

在青岛市区诸多山头公园中,唯独观象山曾以“穹台窥象”之名被列为青岛老十景。其穹台,即指坐落在观象山巅的中国科学院紫金山天文台的青岛观象台。观象山山势和缓,顶部平坦,花木葱宠,环境幽美。据记载,该山在1930年代初就已辟为公园。解放后,通过进一步植树绿化,栽花种草,铺设石砌路径和石桌石椅、凉亭、花廊等,使得这里变得愈发风景怡人。虽然早在1954年,观象山的水准原点便得以确立,但直到1980年代中期,观象山公园才被规划为开展天文气象科普教育的活动场所。不过,由于观象山的水准原点站是国家重要的基础设施,不便于对外开放,所以其科普效果差强人意。

2006年5月,为了利用好水准原点这一独特资源、丰富青岛旅游内涵、宣传普及海洋测绘知识,经国家测绘局批准,由专家精确移植水准原点信息数据,在位于青岛市东海中路的银海大世界建成了“中华人民共和国水准零点景区”。中国水准零点的标志是位于地下旱井内的“零点”石球。同位于青岛观象山的“水准原点”比较计算,该石球的顶点高度为海拔0米。即如果一个人的站立处与水准零点为同一水平高度,那么这个人的身高,就可以被说成是海拔多少。

说到这里,突然感觉一切兜兜转转,儿时的憧憬与后来的失落,已然变成现在的幸福感。而这种幸福感来自于水准原点和水准零点带给青岛这片海的别样仪式感。没错,青岛的海因这两处“中国水准”而具有了与他处不同的意义。也许以后的青岛人可以多一种邀请友人的方式,那就是“欢迎来青岛量身高”,记得一定要补充说明一下“是海拔多少米的那种哦”!或者更拽一点的说法是“没到过青岛,别说你知道自己的高度”!

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首先,不叫水准零点,应该叫水准原点。“零点”的海拔一般应该是零米,那就得在海边挖口井,这样是不行的,海边的地址条件不稳定,万一哪天损坏了,不就麻烦了吗?水准原点在青岛观象山山上,山上都是花岗岩的大石头,结构稳定啊。“1956 国家高程基准”和“1985 国家高程基准”都把水准原点设在这儿,高程为72.2604 米,是国家高程控制的起算点。

东海路银海大世界那个所谓的“水准零点”就是个民营的旅游公司搞的噱头,忽悠不懂的人。那个地方是九几年填海造的防波堤,测绘局怎么可能把这么重要的基准点放在这样的地方?连卫生都不怎么打扫,那么脏,里面的雕塑陈设粗制滥造、锈迹斑斑、俗不可耐。号称那个标志的高程是从观象山经过精密测量引过来的,鬼才信,精密的高程测量是要花钱的,这个公司当初也就是个在海边招呼游客做游艇的小旅游公司,能舍得花这么多钱去聘请专业的测绘团队?说不定是随便拿张盖房子的图纸简单量了一下,误差多大谁也不知道,反正没人来检查,也不永远不会真的用。还收好几十的门票呢,里面还有导游在煞有介事的讲解,说“山有多高,水有多深,就是从这儿开始的测量”,瞪眼说瞎话,是从你这儿开始的吗?我也可以随便找个地方,说全中国的高程是从我这儿开始的,你说咱俩有什么区别?号称是科普测绘知识,我看就是打着科普的名义、打着国家测绘局的旗号骗钱。

这种地方肯定得在城市,放在荒郊野外,哪天被人拆了,都不知道是谁干的。还要放在一定规模的城市,得有一定级别的单位负责管理啊。

56年以前,中国不止一个水准原定,比较著名的还有广州中山三路的一个,它是广州历年来用于计算珠江水系海拔的原始点,整个20世纪五六十年代,广东一直使用此原点延伸的水准网(广东首个“水准原点”“藏身”中山三路民居(图)-搜狐新闻中心)。上海也有几个水准点,最著名的是佘山上的一个,也是这附近一带的水准基点。后来全国需要联网,需要统一。

为什么要设置在青岛呢?

第一,作为水准原点所在地,这个地方的平均海平面高度就作为海拔零米,你知道,由于地球自转,赤道比两极鼓出来二十多公里,也就是说纬度越低,海平面越高,要是选低纬度的地方,比如广州,那么北方很多地方明明是海水淹不到的岸上,但是海拔高度却是负的。同理要是太靠北,南方的海拔就显得太高了,明明是海底的地方,海拔还是正的好几米。所以只能选择纬度比较适中的地方。青岛纬度36度,这一点比较合适。当然上海30度,连云港34度多,也凑合。广州纬度太低了。

第二,青岛地址条件稳定。这一点很好理解,基准点当然要找个稳当的地方,在青岛挖一下,下面是大块的花岗岩,不会存在沉降的问题,地震也很少。这一点上海地址条件就差点了,上海的沉降问题非常严重,地下的淤泥层有数十米到甚至上百米,据说有的老建筑的一楼都快变成地下室了。而且上海是海岸线还总是在变化,不停的有泥沙堆积,吴淞口的验潮站虽然也有一定历史了,但是可能过几十年就不在海边了也说不定,成陆地了。

第三,青岛有比较丰富的测绘数据。早在一百多年前,德国人一来就在青岛港建了验潮站,而且一直没断过,数据保持的很完整。这一条上海和广州也满足,也有长年的数据,其他城市就差点了。

第四,青岛海域具有代表性的半日潮汐。这一点,广州是完全不符合,上海虽然也算是半日潮,但是不那么正规。

广州黄埔

上海

青岛

第五,青岛是典型的海滨城市。验潮站肯定得在海边,观象山离大港也就一两公里,肉眼清晰可见,观象山上也可以俯瞰大海。上海的佘山也有个水准原点,以前英国人弄的,这个地方做过这一代的水准原点,但是佘山离吴淞口四十多公里,高程引过来误差肯定也大;站在水准原点附近都看不到大海,给人的感觉也不好吧。

综上所述,青岛是最合适的选择。

中国的水准原点当然不是世界的水准原点,全世界有几个比价著名的水准原点,多数国家都不会像中国一样自己设置自己的

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