中華人民共和國大地原點
2005年8月,我與小女一家旅游到了西安,看到西安旅游地圖上有"中國大地原點“的一個景點。于是我們驅(qū)車前往陜西涇陽縣參觀了中國大地原點,了解了有關(guān)知識?;貋砗笥謴木W(wǎng)上搜集有關(guān)資料,特寫本博文記述如下。 大地原點,亦稱大地基準(zhǔn)點,是國家地理坐標(biāo)--經(jīng)緯度的起算點和基準(zhǔn)點。 中華人民共和國大地原點是國家大地坐標(biāo)系統(tǒng)的起算點,于1977年由國家測繪局投資建設(shè),1978年建成交付使用,它位于陜西省西安市區(qū)北部,距離市區(qū)20公里處的涇陽縣永樂鎮(zhèn)西流村。
大地原點是國家大地坐標(biāo)系的基準(zhǔn)點,是中國國民經(jīng)濟建設(shè)和國防建設(shè)各項測量的起算點,象征著中國測繪工作的水平和國家尊嚴(yán)。大地原點作為中國的"地理國心",長期以來在中國經(jīng)濟建設(shè)、國防建設(shè)和社會發(fā)展等方面發(fā)揮了重要作用。
2012年10月15日,中國科協(xié)印發(fā)《中國科協(xié)辦公廳關(guān)于命名全國科普教育基地的通知》,中華人民共和國大地原點被命名為"全國科普教育基地",大地原點成為中國第五個測繪科普教育基地。
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)系的大地點所構(gòu)成的網(wǎng),即"國家大地控制網(wǎng)"。這些大地點的坐標(biāo)位置是按照國家統(tǒng)一的測量規(guī)范測定出來的,并設(shè)有固定的標(biāo)志,以便長期保存。為了推算出"大地網(wǎng)"中各個大地點的坐標(biāo),就必須選取一個點作為起算點,這一點就是大地原點,又稱為大地基準(zhǔn)點。通常在國家大地網(wǎng)中選一個比較適中的點作為原點,高精度測定它的天文經(jīng)緯度和到另一點的天文方位角,根據(jù)"參考橢球"定位的方法,求得該點的大地經(jīng)緯度、大地高和到另一點的大地方位角。這些數(shù)據(jù)稱為"大地基準(zhǔn)數(shù)據(jù)"。 建國初期,中國并沒有自己的大地原點,而是沿用前蘇聯(lián)玻爾可夫天文臺為坐標(biāo)原點的大地測量坐標(biāo)系統(tǒng),這與中國的建設(shè)和發(fā)展極不相稱。 從1975年開始,相關(guān)部門組織人力,搜集分析了大量資料,并根據(jù)"原點"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地考察、綜合分析,最后將中國的大地原點,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417.20米。 大地原點設(shè)在陜西涇陽縣永樂鎮(zhèn)西流村的原因,原因是它在中國大陸的中部。這里距中國邊界正北為880公里,距東北2500公里,距正東1000公里,距正南1750公里,距西南2250公里,距正西2930公里,距西北2500公里。同時,這里的地質(zhì)條件比較理想。 在中華人民共和國大地原點建成后,有關(guān)專家研究發(fā)現(xiàn),中國西漢時期長達1000多公里的超長基線就從此處經(jīng)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,令考古及測繪界科技人員感慨不已。 (左圖為2000多年前的漢代建筑基線位置示意圖)
大地原點的整個設(shè)施由中心標(biāo)志、儀器臺、主體建筑、投影臺等四大部分組成。高出地面25米多的立體建筑共七層,頂層為觀察室,內(nèi)設(shè)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(biāo)志埋設(shè)于主體建筑的地下室中央。 高出地面25米多的主體建筑觀測塔樓共七層,外觀呈八棱體圓狀,頂部出檐,總高27米,塔樓坐東向西,基座高約2米,頂層為觀察室,屋頂為半圓球形,頂部是玻璃鋼整體半圓形外殼,可自動啟閉,以便進行天文觀測,內(nèi)設(shè)儀器臺;下部為兩層遞收式八角裙樓。中心標(biāo)志埋設(shè)于主題建筑的地下室中央。 進入塔樓的底樓,拾階進入一層大門,是一個面積50多平方米的大廳。大廳正中央是一直徑約2米的圓柱,柱體中上部鑲嵌著一塊長方形的黑色大理石。在這個塔體中心圓柱上還固定著一瓦形銅板,上有"中華人民共和國大地原點"11個金色大字。
環(huán)繞圓柱四周的是8根直徑約0.5米的紅色大理石貼面的立柱。一樓大廳的高度是由大地原點的第一個觀測點的距離所決定。從樓梯向上可到達頂部,向下可到達原點標(biāo)石所在的地下室。 標(biāo)石是重要的測量標(biāo)志,用花崗巖制成,以標(biāo)定大地控制點(簡稱"大地點",是通過大地測量獲得統(tǒng)一而精確的水平位置和高程的點)的位置。為保證原點的穩(wěn)定性,標(biāo)石的基座底下灌筑有4根13米高的水泥樁柱,直達地球內(nèi)部的巖石上。 原點標(biāo)石的中心標(biāo)志埋設(shè)于主體建筑的地下室中央。從塔樓一層大廳到地下室,就可看見這里也是一個大廳,大廳的屋頂將近8米。大廳地面居中是一座 邊長為0.55米的正方體整塊紅色大理巖石基座,基座為整塊大理石鑿成,重7噸?;厦媸且粋€方型玻璃框,大地原點的實物標(biāo)志就放置在這個玻璃框的底部的中心位置。正中有一半球突起,即原點坐標(biāo)實物標(biāo)志。它是用紅色瑪瑙石制成的,直徑10厘米,精美堅固。 七樓的觀察室,可以看到與原點相對應(yīng)的一個圓孔(見最下面的圖)。這個圓孔跟地下室的原點標(biāo)志是在一同條垂直線上的,孔的大小也是相等的。上圖這個園圖章的中心點,就是大地原點。 設(shè)于主體外北、東南、西南三個方向有三個亭式建筑,亭中有儀器墩。 三個投影臺建在距中心標(biāo)志36米處的周圍地面,并以亭臺建筑裝飾,三投影臺的角距為120度,它們的作用是將標(biāo)志"十"字中心垂直投影到儀器墩面上。
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