珠峰量身高 为啥从青岛起算(主题)

2020-05-29 13:51:31 来源:山东商报

作者:张舒

责任编辑:高原
珠峰量身高 为啥从青岛起算(主题)
珠峰量身高 为啥从青岛起算(主题)

  这是水准原点所在的石屋。

  5月27日,2020珠峰高程测量登山队成功登顶珠峰,并于当天完成各项测量工作。这意味着,不久之后,在青岛“中华人民共和国零点景区”内树立的珠穆朗玛峰8844.43米的海拔,即将重新改写。近日,记者来到距离珠峰数千公里之外的青岛观象山,世界最高峰珠穆朗玛峰海拔的起算点——中华人民共和国水准原点就装载于此处。

  >>从不开放的神秘石屋

  在青岛市南区有一处观象山公园,园区不大,植被茂密,绿树成荫。从山脚下沿阶梯徒步而上,十几分钟就能走到山顶。顶部有一座造型别致的小石屋,外层由雕花石柱合围,内层还有绿色栅栏保护。石屋大门紧锁,没有挂牌,且从不向公众开放,看上去十分神秘。

  这处石屋建于1954年,屋内有口旱井,井下镶嵌着一颗拳头大小、价值不菲的玛瑙,点位有18厘米长,这里就是世界最高峰珠穆朗玛峰海拔的起算点——“中华人民共和国水准原点”。“最初的水准原点具象是一块被磨平的自然山石,后来又用质地更为坚硬的玛瑙来代替。”国际欧亚科学院院士李乃胜告诉记者,由于玛瑙的热胀冷缩系数比较小,可以保证海拔原点的精度。“水准原点由一个原点、两个附点、三个参考点和一个验潮站共同组成,它不仅是珠峰起测点,也是中国大地山川身高测量的起点。”

  所谓水准原点,即水准测量传递海拔高程的基准点。通俗来说,就如孩童测量身高时,需要在墙上刻画横线,而最初划定的那条横线,就是以后再次测量身高的起算点,成为一个测量标志,水准原点就相当于那条作为起算点的参考线。

  “我国在全国各地的高山山头等处设置了一级水准觇标,从位于青岛的水准原点到这些觇标的高程测量,测绘工作者必须徒步前进,分段观测。每隔几十米设一个站,每个站要往返观测,精确确定高程。以一级水准觇标为基准,附近又可以辐射二级、三级水准觇标,用于确定各地海拔高度。”李乃胜说。不过,测量珠峰高程,并不是从青岛起测,测量队只需从西藏拉孜县起测,然后结合前期取得的拉孜相对水准原点的精确高程,即可获得最终数据。

  >>水准原点不是“零”

  “1952年,国家测绘部门专门对沿海一些验潮站高程基准点进行调查,准备筹建一个国家水准原点,而建于1898年的青岛验潮站,因为多年来的潮汐观测数据和经1950年改造后增设自动验潮仪,在众多海域中胜出。”李乃胜说,1954年10月,中华人民共和国水准原点定位于观象山。

  与大多数人的认知不同,水准原点并不是海拔“零米”,而是海拔72.2604米,也就说,从这里起算的海拔总数需要减掉72.2604米,才能得出实际海拔高度。

  那么,水准原点为什么不从零开始计算呢?“国家规定以黄海海平面作为高度起算标准,也就是说零是从黄海海平面取的。不过,由于海面有潮起潮落,始终起伏不定,自然界很难找到一个固定的点,正好是海拔零米,所以就需要通过持续观测海面高度并进行多年记录,然后根据记录数据,计算出一个平均海水面高度作为基准海平面,并设立永久固定测量标志,向外传递高程。”李乃胜介绍,基准海平面的确定要根据多年不断的验潮资料计算得出,这个时间至少要达到潮汐变化的一个周期,大约是19年。青岛是全国潮汐资料积累最早的城市,从1898年就开始有潮汐资料记载,1956年的黄海高程系就是参考了青岛积累的潮汐资料,确定观象山上水准原点的高程为72.289米。

  “随着潮汐观测资料越来越系统和丰富,我国对基准海平面高程进行了校对,1985年我国核定国家水准原点的高程为72.2604米,现在观象山上的水准原点海拔即为72.2604米。”李乃胜说。

  >>选在青岛因“天时地利”

  青岛为何能够在众多沿海城市中脱颖而出,成为国家唯一测量标志的所在地呢?李乃胜告诉记者,青岛观象山最终被选为水准原点,主要有三个原因。

  首先是地质结构稳定。青岛地下结构为花岗岩,且中间没有断裂带,地质结构稳定,没有地震和自然灾害。中国沿海从鸭绿江口一直到广西云南一带整个海岸线,青岛是为数不多的几个非常稳定的地区之一,所以把水准原点放在青岛更有价值;其次是地理位置的优势。青岛地处中纬度地区,位于从南到北大致居中的位置,把这个点放在青岛,更能代表全国的平均海水面,便于向外传递高程;还有一个最重要的因素,青岛是最早开展现代科学研究的城市之一,青岛验潮站具有百年验潮的数据。中国最早的现代气象观测在青岛,最早参加国际测量活动的万国经度测量就在观象山上。

  水准原点在日常生活中的应用很广泛,例如南水北调工程,需要多地工人同时在不同的省市施工,如果没有一个统一的海拔高度标准,各地的施工标准不一,建好后水也流不过来。再比如高铁建设,也是分段施工,而且精度要求极高,一段一段的桥梁最后连接到一起通车,分毫不差,都和统一的高程有密切关系。 

作者:张舒

责任编辑:高原
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