高程系統(tǒng)
高程測量需要有一個起始零點(diǎn)。元朝建都大都（北京）后，于至元十二年（ 1275 年）派郭守敬勘察黃淮平原地形和通航水道，以縮短大運(yùn)河航程。他自孟津向東沿黃河故道在方圓幾百公里內(nèi)進(jìn)行地形測繪和水利規(guī)劃，首次提出以海水面為基準(zhǔn)面，以比較大都和汴梁的高低，這是“海拔”在測量上的初步運(yùn)用。 19 世紀(jì)末期，中國開始建立驗(yàn)潮站，由于驗(yàn)潮站所在地和觀測精度不同，產(chǎn)生了不同的高程系統(tǒng)，與河南省有關(guān)的高程系統(tǒng)有：
一、 大沽零點(diǎn)高程系統(tǒng) 清光緒二十三年（ 1897 年）海河工程局在天津海河口北炮臺院內(nèi)埋設(shè)一座花崗巖標(biāo)石，編號為 HH/155 。光緒二十八年（ 1902 年）春，天津地方政府委托英國海軍駐華艦隊(duì)測量大沽淺灘。英艦隊(duì)派船“蘭勃勒”號承擔(dān)該任務(wù)，同年秋完成任務(wù)。船長司密斯于 1903 年 1 月向海河工程局提供了關(guān)于確定大沽零點(diǎn)的報告：“作為測量基準(zhǔn)點(diǎn)是大潮期（強(qiáng)潮）的平均低潮位，此點(diǎn)高程為大沽淺灘外潮標(biāo)（水尺）的 1 英尺 9 英寸 或內(nèi)潮標(biāo)的 0 英尺 9 英寸 ”。此點(diǎn)北炮臺院內(nèi)標(biāo)石頂以下 16.1 英尺 , 此后順直委員會 , 華北水委會使用了大沽零點(diǎn)作為測量的起算點(diǎn)， 1934 ～ 1947 年黃委會引用這一系統(tǒng)。中華人民共和國成立后 , 在豫北和沿黃河兩岸多使用大沽零點(diǎn)高程系統(tǒng)。
二、坎門高程系統(tǒng) 民國期間，河南省陸地測量局測量 1:5 萬圖時，假定開封阮莊高程為 500 米 起算，抗日戰(zhàn)爭初期（ 1937 年）國防部測量局以坎門（浙江省玉環(huán)縣境內(nèi)）零點(diǎn)做起算聯(lián)測了該點(diǎn)高程為 78.071 米 。
三、廢黃河零點(diǎn)高程系統(tǒng) 廢黃河零點(diǎn)原以 1921 年 11 月 11 日下午 5 時 的江蘇廢黃河口低水面為零起算。后又采用驗(yàn)潮站平均海水面為新零點(diǎn)，因原點(diǎn)早已淹浸無存，在原點(diǎn)處新舊零點(diǎn)相差多少，無從查考。后導(dǎo)淮委員會以淮陰馬頭鎮(zhèn)“導(dǎo)淮 BM 11 ” 的高程 16.967 米 代替廢黃河口零點(diǎn)高程系統(tǒng)。 中華人民共和國成立后 , 淮委會采用這一系統(tǒng)在河南進(jìn)行了大量 1:1 萬比例尺地形圖測量。水利廳在淮河流域測量也用這一高程系統(tǒng)。
四、吳淞零點(diǎn)高程系統(tǒng) 吳淞口在長江口內(nèi)約 40 公里 處， 1871 年吳淞海關(guān)港務(wù)司暑設(shè)立吳淞零點(diǎn)水尺（當(dāng)時名信號站），以 1871 ～ 1900 年出現(xiàn)的最低潮位為零點(diǎn)，稱吳淞零點(diǎn)。曾數(shù)次設(shè)立基點(diǎn)，有吳淞海關(guān)港務(wù)司暑內(nèi)基點(diǎn)、張華濱基點(diǎn)、佘山基點(diǎn)、佘山新基點(diǎn)、鎮(zhèn)江 308 ′標(biāo)點(diǎn)等。楊子江技術(shù)委員會以鎮(zhèn)江 308 ′ = 9.319 米 為起算基點(diǎn)，在長江流域進(jìn)行測量。中華人民共和國成立后, 長江水利委員會進(jìn)入河南省測量，仍采用這一系統(tǒng)。
五、 1956 年黃海平均海水面系統(tǒng) 青島 驗(yàn)潮站位于 青島市大港一號碼頭西端，該地區(qū)地殼穩(wěn)定，遠(yuǎn)離斷裂地帶，光緒三十年（ 1904 年）建驗(yàn)潮 井。 1943 年擴(kuò)建 碼頭時 驗(yàn)潮井南移 10 米 （即現(xiàn)井位）。 1945 年驗(yàn)潮中斷。 1949 年青島解放，經(jīng)過整修，增設(shè)新的驗(yàn)潮設(shè)備，重新開始驗(yàn)潮。 1956 年中國東南部精密水準(zhǔn)平差時，為了選用零點(diǎn)，平差委員會派人北自大連南至榆林港沿海調(diào)查各驗(yàn)潮站情況，寫有詳細(xì)的調(diào)查報告。經(jīng)平差委員會全面比較，認(rèn)為青島的優(yōu)點(diǎn)較多，遂選定 1950 ～ 1956 年驗(yàn)潮資料推算的黃海平均海水面為零，采用 總參測繪局聯(lián)測 觀象山 原點(diǎn)的 高程 72.2893 米 （稱為“ 1956 年黃海高程”）。此后全國測圖均采用此高程系。
六、 1985 國家高程基準(zhǔn) 1983 年全國一等水準(zhǔn)網(wǎng)布測協(xié)調(diào)組擴(kuò)大會議上對高程基準(zhǔn)再次進(jìn)行研究，提出原則性意見，仍采用青島驗(yàn)潮資料。一般認(rèn)為潮汐周期為 18.61 年 , 總參測繪局用中數(shù)法、杜德遜、魯斯特、陳宗鏞、戈登 5 種公式，利用 1952 ～ 1979 年的驗(yàn)潮資料，組成 潮汐觀測變化周期，分別計(jì)算了 10 個 18 年和 10 個 19 年周期平均海水面的平均值，最大互差前者為 0.14 毫米 , 后者為 0.17 毫米 ，二者最大互差為 0.62 毫米 ，都很小。
1985 年全國一等水準(zhǔn)網(wǎng)布測協(xié)調(diào)組擴(kuò)大會議上確定用青島驗(yàn)潮站 1952 ～ 1979 年的 潮汐觀測 資料，按 19 年周期計(jì)算 10 個滑動 平均海水面的平均值。青島水準(zhǔn)原點(diǎn)的 高程 采用 總參測繪局 1980 年 觀 測 的水準(zhǔn)原點(diǎn)網(wǎng)和沙子口備用水準(zhǔn)原點(diǎn) 網(wǎng)的成果，經(jīng)統(tǒng)一平差確定，定名為“ 1985 國家高程基準(zhǔn) ” 。水準(zhǔn)原點(diǎn)高程為 72.2604 米 ，較 1956 年原值低 0.0289 米 （對以前測圖沒有影響）。
摘自河南省志第四十一卷測繪志
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