大地原點(diǎn)，地理“國心”

阮華君

大地原點(diǎn)，地理“國心”

阮華君

打開西安旅游圖，你一定會看到“中華人民共和國大地原點(diǎn)”這樣一個景點(diǎn)，它位于涇陽縣永樂鎮(zhèn)北流村，距離西安約40公里。大地原點(diǎn)是什么？它是如何確定的？有什么用呢？許多人難免會有這樣的疑問。

大地原點(diǎn)，也稱大地基準(zhǔn)點(diǎn)，是國家地理坐標(biāo)——經(jīng)緯度的起算點(diǎn)和基準(zhǔn)點(diǎn)。我國規(guī)定，以青島驗(yàn)潮站觀測所得的多年平均海平面（稱青島平均海面或黃?；鶞?zhǔn)面）為全國統(tǒng)一的高程起算面。中國地形圖上的海拔高度，就是從這個海平面起算的。

在地形圖上，除了有“高度”之外，還有“廣度”——以便確定一個地方的具體位置。中國960萬平方公里的土地上，“覆蓋”著一張由許許多多相互聯(lián)系的大地點(diǎn)所構(gòu)成的網(wǎng)，即“國家大地控制網(wǎng)”。這些大地點(diǎn)的坐標(biāo)位置是按照國家統(tǒng)一測量規(guī)范測定出來的，并設(shè)有固定的標(biāo)志，方便長期保存。為了推算出“國家大地控制網(wǎng)”中各個大地點(diǎn)的坐標(biāo)，以便科研定位，就必須選取一個點(diǎn)作為起算點(diǎn)，這一點(diǎn)就是大地原點(diǎn)，又稱為大地基準(zhǔn)點(diǎn)。

那中國大地原點(diǎn)是怎么確定的呢？

中國以前沒有大地原點(diǎn)，而是沿用蘇聯(lián)玻爾可夫天文臺為坐標(biāo)原點(diǎn)的大地測量坐標(biāo)系統(tǒng)，推算誤差大，弊病多，難以適應(yīng)中國高科技發(fā)展的需要。為此，國家決定建立獨(dú)立的大地坐標(biāo)系統(tǒng)。相關(guān)部門組織人力，搜集、分析了大量資料，并根據(jù)“原點(diǎn)”的要求，對多個城市的地形、地質(zhì)、大地構(gòu)造、天文、重力和大地測量等因素實(shí)地考察，綜合分析，最后將中國的大地原點(diǎn)確定在陜西省涇陽縣永樂鎮(zhèn)西流村境內(nèi)，具體位置為北緯34°32′27.00″、東經(jīng)108°55′25.00″，海拔417.2米。

這里的地質(zhì)條件比較理想：一是地理位置處于中國領(lǐng)土中部；二是地質(zhì)構(gòu)造穩(wěn)定；三是地下物質(zhì)穩(wěn)定；四是四面通透，沒有大的遮擋物，便于觀測；五是距離西安近，交通便利，方便測繪工作者前往開展工作。從地質(zhì)結(jié)構(gòu)上看，地下是淤積的黃土，比較穩(wěn)固。此外，大地原點(diǎn)所處的地方?jīng)]有礦藏資源，歷史上也從未出現(xiàn)過大的水災(zāi)，所以由人為挖掘和水災(zāi)對其構(gòu)成威脅的可能性不大，把大地原點(diǎn)設(shè)在這里基本上是安全穩(wěn)定的。

在中國大地原點(diǎn)建成后，有關(guān)專家研究發(fā)現(xiàn)，西漢時期長達(dá)一千多公里的超長基線就從此處經(jīng)過。兩千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(diǎn)基本一致，相差也就2分經(jīng)度（60米）的距離。這一古今測量史上的巧合，令考古及測繪界的科技人員感慨不已。

建立大地原點(diǎn)，是為了確定中國基礎(chǔ)測繪的統(tǒng)一坐標(biāo)系，作為一切定位、定向等地理信息數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)，滿足經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國防建設(shè)的基本需要。測量是研究地球表面的科學(xué)，人們都知道地球大體是一個橢圓形，但它的表面（包括大地水準(zhǔn)面）很不規(guī)則，凹凸不平，不便進(jìn)行測量計(jì)算。而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(diǎn)的建立就是解決了參考橢球的定位和定向問題，即在中國領(lǐng)土范圍內(nèi)，使地球大地水準(zhǔn)面與參考橢球體面基本吻合，并在這一點(diǎn)將兩者的關(guān)系固定下來，從而使全國的測量有一個統(tǒng)一的、標(biāo)準(zhǔn)的、切合中國實(shí)際的計(jì)算投影面。

如今，中華人民共和國大地原點(diǎn)被命名為“全國科普教育基地”，成為中國第五個測繪科普教育基地，是中國重要的測繪基礎(chǔ)設(shè)施，也是國家大地坐標(biāo)系的基準(zhǔn)點(diǎn)，在中國經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國防建設(shè)和社會發(fā)展等方面發(fā)揮了重要作用。

（摘自2017年07期《知識窗》）