高程指的是某點(diǎn)沿鉛垂線方向到絕對(duì)基面的距離,稱絕對(duì)高程,簡(jiǎn)稱高程。某點(diǎn)沿鉛垂線方向到某假定水準(zhǔn)基面的距離,稱假定高程。
分類
常用的高程系統(tǒng)共有正高、正常高、力高和大地高程4種,而高程基準(zhǔn)各國(guó)均有不同定義。
正高
沿地面點(diǎn)B的垂線方向到大地基準(zhǔn)面的距離H稱為正高,其計(jì)算公式為:
由于該公式中的gm較難通過(guò)測(cè)量確定,因此一般通過(guò)過(guò)去的近似值來(lái)確定。
正常高
正常高系統(tǒng)是為解決正高系統(tǒng)中g(shù)gm較難測(cè)量確定的問(wèn)題而在1954年由蘇聯(lián)地理學(xué)家莫洛堅(jiān)斯基提出的一種系統(tǒng),該系統(tǒng)將正高系統(tǒng)中的gm換成容易精確計(jì)算的Ym,其計(jì)算公式為:
力高
由于同一水準(zhǔn)點(diǎn)的正高和正常高系統(tǒng)測(cè)量值往往會(huì)有差別,為了在水利建設(shè)中避免出現(xiàn)問(wèn)題,出現(xiàn)了力高的定義,力高的定義是指通過(guò)該點(diǎn)的水準(zhǔn)面在緯度45°處的正常高。
大地高程
大地高程以橢球面為基準(zhǔn)面,是由地面點(diǎn)沿其法線到橢球面的距離。可以采用衛(wèi)星大地測(cè)量法或幾何物理結(jié)合大地測(cè)量法獲得。
基準(zhǔn)
高程基準(zhǔn)是推算國(guó)家統(tǒng)一高程控制網(wǎng)中所有水準(zhǔn)高程的起算依據(jù),它包括一個(gè)水準(zhǔn)基面和一個(gè)永久性水準(zhǔn)原點(diǎn)。
水準(zhǔn)基面,通常理論上采用大地水準(zhǔn)面,它是一個(gè)延伸到全球的靜止海水面,也是一個(gè)地球重力等位面,實(shí)際上確定水準(zhǔn)基面則是取驗(yàn)潮站長(zhǎng)期觀測(cè)結(jié)果計(jì)算出來(lái)的平均海面。中國(guó)以青島港驗(yàn)潮站的長(zhǎng)期觀測(cè)資料推算出的黃海平均海面作為中國(guó)的水準(zhǔn)基面,即零高程面。中國(guó)水準(zhǔn)原點(diǎn)建立在青島驗(yàn)潮站附近,并構(gòu)成原點(diǎn)網(wǎng)。用精密水準(zhǔn)測(cè)量測(cè)定水準(zhǔn)原點(diǎn)相對(duì)于黃海平均海面的高差,即水準(zhǔn)原點(diǎn)的高程,定為全國(guó)高程控制網(wǎng)的起算高程。
中國(guó)歷史上形成了多個(gè)高程系統(tǒng),不同部門不同時(shí)期往往都有所區(qū)別。可以查到的資料相當(dāng)匱乏,收集整理如下:
波羅的海高程
波羅的海高程+0.374米=1956年黃海高程
中國(guó)新疆境內(nèi)尚有部分水文站一直還在使用“波羅的海高程”。
黃海高程
系以青島驗(yàn)潮站1950—1956年驗(yàn)潮資料算得的平均海面為零的高程系統(tǒng)。原點(diǎn)設(shè)在青島市觀象山。該原點(diǎn)以“1956年黃海高程系”計(jì)算的高程為72.289米。
1985國(guó)家高程基準(zhǔn)
由于計(jì)算這個(gè)基面所依據(jù)的青島驗(yàn)潮站的資料系列(1950年~1956年)較短等原因,中國(guó)測(cè)繪主管部門決定重新計(jì)算黃海平均海面,以青島驗(yàn)潮站1952年~1979年的潮汐觀測(cè)資料為計(jì)算依據(jù),并用精密水準(zhǔn)測(cè)量接測(cè)位于青島的中華人民共和國(guó)水準(zhǔn)原點(diǎn),得出1985年國(guó)家高程基準(zhǔn)高程和1956年黃海高程的關(guān)系為:
1985年國(guó)家高程基準(zhǔn)高程=1956年黃海高程-0.029m。
1985年國(guó)家高程基準(zhǔn)已于1987年5月開始啟用,1956年黃海高程系同時(shí)廢止。
廣州高程=1985國(guó)家高程系+4.26(米)
廣州高程=黃海高程系+4.41(米)
廣州高程=珠江高程基準(zhǔn)+5.00(米)
大連市零點(diǎn)
日本入侵東北地區(qū)期間,在大連港碼頭倉(cāng)庫(kù)區(qū)內(nèi)設(shè)立驗(yàn)潮站,并以多年驗(yàn)潮資料求得的平均海面為零起算,稱為“大連零點(diǎn)”。該高程系的基點(diǎn)設(shè)在遼寧省大連市的大連港原一號(hào)碼頭東轉(zhuǎn)角處,該基點(diǎn)在大連零點(diǎn)高程系中的高程為3.765米。原點(diǎn)設(shè)在長(zhǎng)春市的人民廣場(chǎng)內(nèi),已被毀壞。該系統(tǒng)于1959年以前在中國(guó)東北地區(qū)曾廣泛使用。1959年中國(guó)東北地區(qū)精密水準(zhǔn)網(wǎng)在山海關(guān)區(qū)與中國(guó)東南部水準(zhǔn)網(wǎng)連接平差后,改用1956年黃海高程系統(tǒng)。大連市基點(diǎn)高程在1956年黃海高程系的高程為3.790米。
測(cè)定方法
高程測(cè)量的方法有水準(zhǔn)測(cè)量、三角高程測(cè)量、GNSS(全程Global Navigation Satellite System,即全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng))高程測(cè)量和物理高程測(cè)量。
水準(zhǔn)測(cè)量是精密測(cè)定高程的主要方法。水準(zhǔn)測(cè)量是利用能提供水平視線的儀器(水準(zhǔn)儀),測(cè)定地面點(diǎn)間的高差,推算高程的一種方法。
名山數(shù)據(jù)
2005年,中國(guó)對(duì)珠穆朗瑪峰的高程的重新測(cè)定,是歷史上工程最浩大的高程測(cè)量。該測(cè)量花費(fèi)大量資金,耗時(shí)近半年,測(cè)量結(jié)束后在2005年九月公布的測(cè)量結(jié)果是:珠穆朗瑪峰高程為8844.43米。10月9日,中華人民共和國(guó)國(guó)家測(cè)繪局正式宣布,珠穆朗瑪峰新高度為8844.43米。之前沿用多年的8848.13米今后不再使用。2020年12月8日,中國(guó)國(guó)家主席習(xí)近平同尼泊爾總統(tǒng)班達(dá)里互致信函,共同宣布珠穆朗瑪峰的最新高程為8848.86米。
2007年四月,中國(guó)國(guó)家測(cè)繪局和建設(shè)部聯(lián)合公布了中國(guó)19座名山修正后的高程數(shù)據(jù)。這是繼2005年公布珠穆朗瑪峰高程后,中國(guó)再一次公布山峰類重要地理信息數(shù)據(jù)。此次公布的19座名山高程數(shù)據(jù)分別是:
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,全社會(huì)對(duì)重要地理信息數(shù)據(jù)的需求不斷增長(zhǎng)。依法公布中國(guó)著名山峰高程數(shù)據(jù),可有效規(guī)范重要地理信息數(shù)據(jù)的審核公布行為,引導(dǎo)社會(huì)公眾使用權(quán)威的重要地理信息數(shù)據(jù),強(qiáng)化公民國(guó)家版圖意識(shí)。在綜合考慮知名度、影響力、測(cè)量條件、國(guó)防安全等因素的基礎(chǔ)上,中華人民共和國(guó)國(guó)家測(cè)繪局將中國(guó)國(guó)家級(jí)重點(diǎn)風(fēng)景名勝區(qū)(包括世界遺產(chǎn))范圍內(nèi)的78座著名山峰高程納入了由國(guó)家公布的重要地理信息數(shù)據(jù)范疇。2006年7月下旬至2007年3月上旬,上述第一批19座著名山峰的高程測(cè)量完成,獲得了較為精確的數(shù)據(jù),并獲得了包括7位院士在內(nèi)的12位專家組成的評(píng)審委員會(huì)一致通過(guò)。
參考資料 >
習(xí)近平同尼泊爾總統(tǒng)班達(dá)里互致信函 共同宣布珠穆朗瑪峰高程.新華網(wǎng).2020-12-08
8848.86米!珠峰新高度公布,多圖回顧測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)險(xiǎn)與情.新京報(bào)網(wǎng).2026-02-04