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【簡介】 我國版圖的中心,即中華人民共和國的大地原點,你知道在哪里嗎? 大地原點,亦稱大地基準點,是國家地理坐標——經緯度的起算點和基準點。大地原點是人為界定的一個點,是利用高斯平面直角坐標的方法,建立全國統(tǒng)一坐標系,使用的“1980國家大地坐標系”簡稱“80系”,也稱為“1980西安坐標系”。 早在20世紀70年代,我國決定建立自己獨立的大地坐標系統(tǒng)。通過實地考察、綜合分析,最后將我國的大地原點,確定在陜西省咸陽市涇陽縣永樂鎮(zhèn)北流村,具體位置在北緯34°32′27.00″,東經108°55′25.00″。 大地原點的整個設施,由中心標志、儀器臺、主體建筑、投影臺等4大部分組成。高出地面25米多的立體建筑一共7層,頂層為觀察室,內設儀器臺;建筑的頂部是玻璃鋼制成的整體半圓形屋頂,可用電控翻開以便觀測天體;中心標志埋設于主體建筑的地下室中央。 大地原點在我國經濟建設、國防建設和社會發(fā)展等方面,發(fā)揮著很重要的作用。 【背景】 地球是一個近似橢圓形的球體,但它表面(包括大地水準面)很不規(guī)則,有高有低,凹凸不平,不便進行測量計算。為精確表示各地在地球上的位置,人們給地球表面假設了一個坐標系,以經緯度線來表示。按照國際慣例,將經過英國倫敦格林尼治天文臺的經線確定為零度經線,緯度則以赤道為零點,分別向南北半球推算。除此之外,測量成果需借助一個與地球形狀大小相似的、表面光滑的參考橢球面向外推算;原點的建立,就是解決參考橢球的定位、定向問題,即在領土范圍內,使地球大地水準面與參考橢球體面基本吻合,并在這一點將二者關系固定下來,從而使全國的測量有一個統(tǒng)一的、標準的、切合實際的計算投影面。 我國為建立統(tǒng)一的國家坐標系,需確定一個點作為起算點,這個點就是中華人民共和國大地原點,又稱為大地基準點。通常在國家大地網中選一個比較適中的點作為原點,高精度測定它的天文經緯度和到另一點的天文方位角,根據“參考橢球”定位的方法求得該點的大地經緯度、大地高和到另一點的大地方位角。這些數據稱為“大地基準數據”。 新中國成立伊始,我國并沒有自己的大地原點,也就沒有統(tǒng)一的大地測量基準——大地坐標系,無法確定領土、領海的準確經緯度,很多地方采用的是局部假定坐標系,各地之間的地圖難以拼接,使得我國的經濟發(fā)展與國防建設等受到極大影響,因此迫切需要建立統(tǒng)一的大地坐標系。 建國初期,我國測繪坐標系統(tǒng)引用的是前蘇聯的大地原點,從列寧格勒的普爾科夫天文臺起算,參考橢球是克拉索夫斯基橢球,將前蘇聯1942年建立的坐標系統(tǒng)逐級傳遞、引測到我國,建立起國家統(tǒng)一的“1954年北京坐標系”。這與我國的建設和發(fā)展極不相稱,因為這個坐標系是把遠在萬里之外的前蘇聯的大地原點延伸過來后建立的,因此在測繪過程中會造成很大誤差,同時該坐標系與我國的地形地貌不貼近,極大地影響到經濟建設等。 因此,我國在20世紀70年代決定建立自己的大地原點與大地坐標體系,其中國家大地原點是整個大地基準設置的重要環(huán)節(jié)。 【沿革】 1975年3月,國家大地測量工作座談會提出了建立我國大地原點的設想,并對于選點提出了6個要求,國測第一大地測量隊承擔起了選點任務。1975年11月成立了以王育城為組長的“設計勘選組”,具體負責選點。 從1975年到1978年,國家測繪地理信息局國測一大隊用了3年時間,承建并完成了大地原點的選址、建設和布測。根據國家測繪局的指示,大地原點選址要適合我國國情,地基穩(wěn)定,遠離市區(qū),交通方便。要同時滿足這幾個條件并不容易。 一大隊接受任務后,搜集分析了大量資料,組織專家對全國可能設置原點的地方進行了初步篩選,并根據“原點”的要求對武漢、廣元、西安、蘭州等多個城市的地形、地質、大地構造、天文、重力和大地測量等因素實地考察、綜合分析,把選點范圍縮小到以西安為中心的寶雞至華陰和銅川一帶。 高級工程師薛璋參加了大地原點的選址和確定標高的任務。時值嚴冬,他和同事們冒著嚴寒實地考察,把設置原點的范圍進一步縮小到咸陽市涇陽縣和西安市閻良區(qū)。在最后攻堅階段,他和幾名同事蹬著自行車奔走于各個地質隊,收集這些地方的地質和地震資料,并實地察看、調查,最后在涇陽縣永樂鎮(zhèn)北流村境內發(fā)現了一個高約8米、占地10畝左右的大平臺。經過鉆探和地質、地震資料的分析,認定這里是設置大地原點的理想地方。 1976年1月8日,薛璋帶著選址方案趕往北京,國家測繪局一致同意了這個大地原點的選址方案。 具體位置為:北緯34°32′27.00″,東經108°55′25.00″,海拔417.20米。 中華人民共和國大地原點于1977年由國家測繪局投資建設,1978年建成交付使用。 大地原點是人為界定的一個點,以此為原點,我國建立了全國統(tǒng)一的獨立的坐標系,這就是著名的“1980國家大地坐標系”,簡稱“80系”。 大地原點設在涇陽縣永樂鎮(zhèn)的原因,《中華人民共和國大地原點選點報告》中作了這樣的解釋:“為了使大地測量成果數據向各方面均勻推算,原點最好在中國大陸的中部。” 涇陽縣永樂鎮(zhèn)地處我國領土中心,這里距邊界正北880公里,距正東1000公里,距正南1750公里,距正西2930公里。同時這里的地理環(huán)境也比較理想:1、地質構造穩(wěn)定;2、地下物質穩(wěn)定;3、四面通透,沒有大的遮擋物,便于觀測;4、距離西安不遠(40公里左右),交通便利,方便測繪工作者前往開展工作。 從地質結構上看,大地原點所在地位于八百里秦川關中腹地,地下都是淤積的黃土,所以比較穩(wěn)固。此外,原點所處的地方沒有礦藏資源,歷史上也從未出現過大的水災,因此由人為挖掘和水災對其構成威脅的可能性不大,把原點設在這里基本上是安全穩(wěn)定的。蘭州地形比較狹窄,武漢則因為有長江當時患水害,鄭州地理位置偏東,從這些方面考慮,它們都不夠合適。 大地原點建成后,有關專家經研究發(fā)現,我國西漢時期長達1000多公里的超長基線就從此處經過。2000多年前測定的建筑基線,與建成的中華人民共和國大地原點基本一致,相差也就2秒經度(60米)的距離。這一古今測量史上的巧合,令考古及測繪界感慨不已。 大地原點建成于1978年12月,建成后的16年間,都以涇陽“3261”信箱或“3261工程”代稱,因為3261在電碼中代表“測”字,直到1994年大地原點才對外公開,公眾方可進入參觀。 【建筑】 中華人民共和國大地原點所在地為一建筑群,占地5.9萬平方米,約58.2畝。其中主體建筑占地面積500平方米。整個設施由中心標志、儀器臺、主體建筑、投影臺4大部分組成。 主體為7層塔樓式圓頂建筑,高25.8米,半球形玻璃鋼屋頂,可自動開啟,以便天文觀測。 中心標志是原點的核心部分,用瑪瑙做成,半球頂部刻有“十”字線;它被鑲嵌在穩(wěn)定埋入地下的花崗巖標石外露部分的中央,永久穩(wěn)固保留,“十”字中心就是測量起算中心。 儀器臺建在中心標志上方,為空心圓柱形,高21.8米,頂部供安置測量儀器用。 投影臺是一座小亭子。 建成后不久,大地原點還增設并施測了國家基本重力點和天文基本點。 |
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