大地原點，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”這樣一個景點，它位于涇陽縣永樂鎮北流村，距離西安約40公里。大地原點是什么？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，也稱大地基準點，是國家地理坐標——經緯度的起算點和基準點。我國規定，以青島驗潮站觀測所得的多年平均海平面（稱青島平均海面或黃海基準面）為全國統一的高程起算面。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系的大地點所構成的網，即“國家大地控制網”。這些大地點的坐標位置是按照國家統一測量規范測定出來的，并設有固定的標志，方便長期保存。為了推算出“國家大地控制網”中各個大地點的坐標，以便科研定位，就必須選取一個點作為起算點，這一點就是大地原點，又稱為大地基準點。

那中國大地原點是怎么確定的呢？

中國以前沒有大地原點，而是沿用蘇聯玻爾可夫天文臺為坐標原點的大地測量坐標系統，推算誤差大，弊病多，難以適應中國高科技發展的需要。為此，國家決定建立獨立的大地坐標系統。相關部門組織人力，搜集、分析了大量資料，并根據“原點”的要求，對多個城市的地形、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，最后將中國的大地原點確定在陜西省涇陽縣永樂鎮西流村境內，具體位置為北緯34°32′27.00″、東經108°55′25.00″，海拔417.2米。

這里的地質條件比較理想：一是地理位置處于中國領土中部；二是地質構造穩定；三是地下物質穩定；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。從地質結構上看，地下是淤積的黃土，比較穩固。此外，大地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，所以由人為挖掘和水災對其構成威脅的可能性不大，把大地原點設在這里基本上是安全穩定的。

在中國大地原點建成后，有關專家研究發現，西漢時期長達一千多公里的超長基線就從此處經過。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基本一致，相差也就2分經度（60米）的距離。這一古今測量史上的巧合，令考古及測繪界的科技人員感慨不已。

建立大地原點，是為了確定中國基礎測繪的統一坐標系，作為一切定位、定向等地理信息數據的基礎，滿足經濟建設和國防建設的基本需要。測量是研究地球表面的科學，人們都知道地球大體是一個橢圓形，但它的表面（包括大地水準面）很不規則，凹凸不平，不便進行測量計算。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，并在這一點將兩者的關系固定下來，從而使全國的測量有一個統一的、標準的、切合中國實際的計算投影面。

如今，中華人民共和國大地原點被命名為“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設施，也是國家大地坐標系的基準點，在中國經濟建設、國防建設和社會發展等方面發揮了重要作用。

（摘自2017年07期《知識窗》）endprint