【簡(jiǎn)介】 我國(guó)版圖的中心,即中華人民共和國(guó)的大地原點(diǎn),你知道在哪里嗎? 大地原點(diǎn),亦稱大地基準(zhǔn)點(diǎn),是國(guó)家地理坐標(biāo)——經(jīng)緯度的起算點(diǎn)和基準(zhǔn)點(diǎn)。大地原點(diǎn)是人為界定的一個(gè)點(diǎn),是利用高斯平面直角坐標(biāo)的方法,建立全國(guó)統(tǒng)一坐標(biāo)系,使用的“1980國(guó)家大地坐標(biāo)系”簡(jiǎn)稱“80系”,也稱為“1980西安坐標(biāo)系”。 早在20世紀(jì)70年代,我國(guó)決定建立自己獨(dú)立的大地坐標(biāo)系統(tǒng)。通過(guò)實(shí)地考察、綜合分析,最后將我國(guó)的大地原點(diǎn),確定在陜西省咸陽(yáng)市涇陽(yáng)縣永樂(lè)鎮(zhèn)北流村,具體位置在北緯34°32′27.00″,東經(jīng)108°55′25.00″。 大地原點(diǎn)的整個(gè)設(shè)施,由中心標(biāo)志、儀器臺(tái)、主體建筑、投影臺(tái)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(nèi)設(shè)儀器臺(tái);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(kāi)以便觀測(cè)天體;中心標(biāo)志埋設(shè)于主體建筑的地下室中央。 大地原點(diǎn)在我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國(guó)防建設(shè)和社會(huì)發(fā)展等方面,發(fā)揮著很重要的作用。 【背景】 地球是一個(gè)近似橢圓形的球體,但它表面(包括大地水準(zhǔn)面)很不規(guī)則,有高有低,凹凸不平,不便進(jìn)行測(cè)量計(jì)算。為精確表示各地在地球上的位置,人們給地球表面假設(shè)了一個(gè)坐標(biāo)系,以經(jīng)緯度線來(lái)表示。按照國(guó)際慣例,將經(jīng)過(guò)英國(guó)倫敦格林尼治天文臺(tái)的經(jīng)線確定為零度經(jīng)線,緯度則以赤道為零點(diǎn),分別向南北半球推算。除此之外,測(cè)量成果需借助一個(gè)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,就是解決參考橢球的定位、定向問(wèn)題,即在領(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)將二者關(guān)系固定下來(lái),從而使全國(guó)的測(cè)量有一個(gè)統(tǒng)一的、標(biāo)準(zhǔn)的、切合實(shí)際的計(jì)算投影面。 我國(guó)為建立統(tǒng)一的國(guó)家坐標(biāo)系,需確定一個(gè)點(diǎn)作為起算點(diǎn),這個(gè)點(diǎn)就是中華人民共和國(guó)大地原點(diǎn),又稱為大地基準(zhǔn)點(diǎn)。通常在國(guó)家大地網(wǎng)中選一個(gè)比較適中的點(diǎn)作為原點(diǎn),高精度測(cè)定它的天文經(jīng)緯度和到另一點(diǎn)的天文方位角,根據(jù)“參考橢球”定位的方法求得該點(diǎn)的大地經(jīng)緯度、大地高和到另一點(diǎn)的大地方位角。這些數(shù)據(jù)稱為“大地基準(zhǔn)數(shù)據(jù)”。 新中國(guó)成立伊始,我國(guó)并沒(méi)有自己的大地原點(diǎn),也就沒(méi)有統(tǒng)一的大地測(cè)量基準(zhǔn)——大地坐標(biāo)系,無(wú)法確定領(lǐng)土、領(lǐng)海的準(zhǔn)確經(jīng)緯度,很多地方采用的是局部假定坐標(biāo)系,各地之間的地圖難以拼接,使得我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與國(guó)防建設(shè)等受到極大影響,因此迫切需要建立統(tǒng)一的大地坐標(biāo)系。 建國(guó)初期,我國(guó)測(cè)繪坐標(biāo)系統(tǒng)引用的是前蘇聯(lián)的大地原點(diǎn),從列寧格勒的普爾科夫天文臺(tái)起算,參考橢球是克拉索夫斯基橢球,將前蘇聯(lián)1942年建立的坐標(biāo)系統(tǒng)逐級(jí)傳遞、引測(cè)到我國(guó),建立起國(guó)家統(tǒng)一的“1954年北京坐標(biāo)系”。這與我國(guó)的建設(shè)和發(fā)展極不相稱,因?yàn)檫@個(gè)坐標(biāo)系是把遠(yuǎn)在萬(wàn)里之外的前蘇聯(lián)的大地原點(diǎn)延伸過(guò)來(lái)后建立的,因此在測(cè)繪過(guò)程中會(huì)造成很大誤差,同時(shí)該坐標(biāo)系與我國(guó)的地形地貌不貼近,極大地影響到經(jīng)濟(jì)建設(shè)等。 因此,我國(guó)在20世紀(jì)70年代決定建立自己的大地原點(diǎn)與大地坐標(biāo)體系,其中國(guó)家大地原點(diǎn)是整個(gè)大地基準(zhǔn)設(shè)置的重要環(huán)節(jié)。 【沿革】 1975年3月,國(guó)家大地測(cè)量工作座談會(huì)提出了建立我國(guó)大地原點(diǎn)的設(shè)想,并對(duì)于選點(diǎn)提出了6個(gè)要求,國(guó)測(cè)第一大地測(cè)量隊(duì)承擔(dān)起了選點(diǎn)任務(wù)。1975年11月成立了以王育城為組長(zhǎng)的“設(shè)計(jì)勘選組”,具體負(fù)責(zé)選點(diǎn)。 從1975年到1978年,國(guó)家測(cè)繪地理信息局國(guó)測(cè)一大隊(duì)用了3年時(shí)間,承建并完成了大地原點(diǎn)的選址、建設(shè)和布測(cè)。根據(jù)國(guó)家測(cè)繪局的指示,大地原點(diǎn)選址要適合我國(guó)國(guó)情,地基穩(wěn)定,遠(yuǎn)離市區(qū),交通方便。要同時(shí)滿足這幾個(gè)條件并不容易。 一大隊(duì)接受任務(wù)后,搜集分析了大量資料,組織專家對(duì)全國(guó)可能設(shè)置原點(diǎn)的地方進(jìn)行了初步篩選,并根據(jù)“原點(diǎn)”的要求對(duì)武漢、廣元、西安、蘭州等多個(gè)城市的地形、地質(zhì)、大地構(gòu)造、天文、重力和大地測(cè)量等因素實(shí)地考察、綜合分析,把選點(diǎn)范圍縮小到以西安為中心的寶雞至華陰和銅川一帶。 高級(jí)工程師薛璋參加了大地原點(diǎn)的選址和確定標(biāo)高的任務(wù)。時(shí)值嚴(yán)冬,他和同事們冒著嚴(yán)寒實(shí)地考察,把設(shè)置原點(diǎn)的范圍進(jìn)一步縮小到咸陽(yáng)市涇陽(yáng)縣和西安市閻良區(qū)。在最后攻堅(jiān)階段,他和幾名同事蹬著自行車奔走于各個(gè)地質(zhì)隊(duì),收集這些地方的地質(zhì)和地震資料,并實(shí)地察看、調(diào)查,最后在涇陽(yáng)縣永樂(lè)鎮(zhèn)北流村境內(nèi)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)高約8米、占地10畝左右的大平臺(tái)。經(jīng)過(guò)鉆探和地質(zhì)、地震資料的分析,認(rèn)定這里是設(shè)置大地原點(diǎn)的理想地方。 1976年1月8日,薛璋帶著選址方案趕往北京,國(guó)家測(cè)繪局一致同意了這個(gè)大地原點(diǎn)的選址方案。 具體位置為:北緯34°32′27.00″,東經(jīng)108°55′25.00″,海拔417.20米。 中華人民共和國(guó)大地原點(diǎn)于1977年由國(guó)家測(cè)繪局投資建設(shè),1978年建成交付使用。 大地原點(diǎn)是人為界定的一個(gè)點(diǎn),以此為原點(diǎn),我國(guó)建立了全國(guó)統(tǒng)一的獨(dú)立的坐標(biāo)系,這就是著名的“1980國(guó)家大地坐標(biāo)系”,簡(jiǎn)稱“80系”。 大地原點(diǎn)設(shè)在涇陽(yáng)縣永樂(lè)鎮(zhèn)的原因,《中華人民共和國(guó)大地原點(diǎn)選點(diǎn)報(bào)告》中作了這樣的解釋:“為了使大地測(cè)量成果數(shù)據(jù)向各方面均勻推算,原點(diǎn)最好在中國(guó)大陸的中部?!?/p> 涇陽(yáng)縣永樂(lè)鎮(zhèn)地處我國(guó)領(lǐng)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(shí)這里的地理環(huán)境也比較理想:1、地質(zhì)構(gòu)造穩(wěn)定;2、地下物質(zhì)穩(wěn)定;3、四面通透,沒(méi)有大的遮擋物,便于觀測(cè);4、距離西安不遠(yuǎn)(40公里左右),交通便利,方便測(cè)繪工作者前往開(kāi)展工作。 從地質(zhì)結(jié)構(gòu)上看,大地原點(diǎn)所在地位于八百里秦川關(guān)中腹地,地下都是淤積的黃土,所以比較穩(wěn)固。此外,原點(diǎn)所處的地方?jīng)]有礦藏資源,歷史上也從未出現(xiàn)過(guò)大的水災(zāi),因此由人為挖掘和水災(zāi)對(duì)其構(gòu)成威脅的可能性不大,把原點(diǎn)設(shè)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?yàn)橛虚L(zhǎng)江當(dāng)時(shí)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(diǎn)建成后,有關(guān)專家經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),我國(guó)西漢時(shí)期長(zhǎng)達(dá)1000多公里的超長(zhǎng)基線就從此處經(jīng)過(guò)。2000多年前測(cè)定的建筑基線,與建成的中華人民共和國(guó)大地原點(diǎn)基本一致,相差也就2秒經(jīng)度(60米)的距離。這一古今測(cè)量史上的巧合,令考古及測(cè)繪界感慨不已。 大地原點(diǎn)建成于1978年12月,建成后的16年間,都以涇陽(yáng)“3261”信箱或“3261工程”代稱,因?yàn)?261在電碼中代表“測(cè)”字,直到1994年大地原點(diǎn)才對(duì)外公開(kāi),公眾方可進(jìn)入?yún)⒂^。 【建筑】 中華人民共和國(guó)大地原點(diǎn)所在地為一建筑群,占地5.9萬(wàn)平方米,約58.2畝。其中主體建筑占地面積500平方米。整個(gè)設(shè)施由中心標(biāo)志、儀器臺(tái)、主體建筑、投影臺(tái)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(dòng)開(kāi)啟,以便天文觀測(cè)。 中心標(biāo)志是原點(diǎn)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(biāo)石外露部分的中央,永久穩(wěn)固保留,“十”字中心就是測(cè)量起算中心。 儀器臺(tái)建在中心標(biāo)志上方,為空心圓柱形,高21.8米,頂部供安置測(cè)量?jī)x器用。 投影臺(tái)是一座小亭子。 建成后不久,大地原點(diǎn)還增設(shè)并施測(cè)了國(guó)家基本重力點(diǎn)和天文基本點(diǎn)。 |
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