
人們在圍棋中設定了均勻分布的九顆“星”,其間最中心的被稱作“天元”。假如廣袤的神州大地真如棋盤一般,那么,中國大地的“天元”又在哪里?
經過專家們數年的實地考察與綜合分析,最終在三秦大地的一個村落中,修建起一座莊嚴肅穆的高塔,塔內正中央的圓柱上, 用黑底金字寫著:中華人民共和國大地原點。
中華人民共和國大地原點,又稱“大地基準點”,即國家水平控制網中推算大地坐標的起標點。我國很早就有地理中心的觀念,在很多神話故事和古代地理著作中,一部分人認為萬山之祖的昆侖山是大地中心,另一部分人認為洛陽一帶才是。但其實,原點的地址名不見經傳,它坐落在陜西省咸陽市涇陽縣永樂鎮的一個小村莊——北流村(也稱石際寺村)。
這里地質結構與地下物質穩定,歷史上極少出現災害,四周通透,距離西安市很近,各個方面的條件都符合大地原點的設立。于是,科研人員來到這里,修建起中國大地原點的標識。
修建好的大地原點塔樓坐北朝南,地下室中央放著一座重約7 噸的正方體紅色大理石基座,正中鑲嵌著一顆直徑約1厘米的半球形的瑪瑙,球上刻有一個“十”字,這個“十”的交點就是中華人民共和國的大地原點,也是我國地理坐標經度與緯度的起算點和基準點。
巧合的是,根據史料記載,早在2000 多年前的西漢,也有一條長達1000 多千米的南北向建筑基線從此處經過。如今的大地原點與西漢時的地理基線,僅有約2 秒經度(60 米左右)的差距,令人驚嘆。
與“天元”位于圍棋棋盤正中不同,大地原點并不位于國家的幾何中心或坐標的零點,而是指建立國家大地坐標系統和推算大地坐標的原始點。但在至關重要的定位功能上,二者卻有異曲同工之妙——只有用一個準確、統一的大地測量基準點,才能確定領海、領空等準確的經緯度。所以確定一個大地原點,對國家的經濟、政治、國防等各個領域都影響深遠。
新中國成立初期,由于科技力量有限,我國把蘇聯建立的坐標系統逐級傳遞、引測到我國。很長一段時間里,我國的地理測繪都是依據萬里之外的他國地理原點來進行,并不適合中國國情。
20世紀70年代,我國決定建立起自己的大地坐標系統。大地原點選址要求十分復雜,首先要適合中國國情,其次要達到地基穩定的條件,從經濟生活角度上來考慮,它既要遠離市區,同時又必須交通方便。最后,在陜西省咸陽市涇陽縣的永樂鎮,發現一個高約8 米、占地約10 畝的大平臺。經過多方分析,專家們認定這里就是設置大地原點最理想的地點。
從勘測到確立,歷經三年,我國終于有了屬于自己的大地原點,而依據大地原點建立起的國家大地坐標系——“1980 西安坐標系”,在基礎測繪、國防建設、交通建設、能源開發、資源調查、城市規劃與建設、水利、航空、科學研究等領域,開始發揮巨大作用。
比如,修建一條高速鐵路或隧道,正式動工之前,施工人員需要根據山川、地形等走勢,進行實地調查勘測后,規劃選址、設計路線、布置橋梁……繪制出精確的圖紙,再按照圖紙進行施工建設。什么時候開鑿,什么時候推進,能否保持精確高度并精準對接,都取決于測量的數據是否精準。而這些數據的定位依據,就是大地原點。再比如,丈量田地、修蓋房屋、繪制地圖,甚至是電子導航系統,都需要大地原點坐標系作為依據。
隨著科技發展與衛星導航技術的廣泛使用,國家發展與科學研究都對國家大地坐標系提出了新的要求,迫切需要采用原點位于地球質量中心的坐標系統(簡稱“地心坐標系”)作為國家大地坐標系。2008 年7月1 日, 我國啟用“2000 國家大地坐標系”,該坐標系實現了由二維到三維,由低精度到高精度的轉變,能更好地滿足我國在各個領域的實際需要。
新一代坐標系統被廣泛使用,屬于大地原點“1980 西安坐標系”的時代已經過去,但這一里程碑式的歷史功績值得永遠銘記。
因為有它,我國所有的位置都具有了唯一性。
(摘自《環球人文地理》2024 年第3 期,知止圖)