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北京文津街水准原点旧址（摄于2009年） 8 j/ J& V" {' [5 N
地形图根基：中国近代区域控制测量 ; z6 k: _3 k5 B- d, B7 C' R$ Y) P
——测绘史话掠影
& C1 G0 j8 M; A- ?, F, f u 在近代测绘史志中，经常会看到图根点三个字。图根点是直接满足地形测图需要的控制点。通俗地说，就是地形图的根基。中国近代区域控制测量的直接目的，就是为地形图测绘提供可靠的根基。 . H/ a. T4 p: ?1 u4 D
光绪二十九年（1903年），清政府成立练兵处，督导编练新军。练兵处设立测绘科和京师测绘学堂，各省督练公所陆续成立测绘局（科）和陆军测绘学堂，培养测绘人才，开展以1：1万、1：2.5万、1：5万、1：10万等大比例尺地形图测绘。为此，各省逐步建立了局部地域控制网，即在确定本地平面原点的基础上，采用三角测量的方法构建平面控制网，或者直接使用已经测定的经纬度点；同时，确定本地区假定高程点，并以此为基点，采用平板仪测量和调绘方法，以等高线表示地形、地貌。  7 r' l" k" P5 P/ T3 H/ i- T
清末三角标图示
* G* e. R5 J Q! K 1908年，陆军部颁布《奏定测绘章程》18条，首次制定了三角测量、水准测量纲要，规定顺天府、内外蒙古由陆军部负责测量外，各省自行筹办有关测量事宜，并规定：“第一条 速成三角测量及水准测量以及测定各地位置真高而供绘制军用地图之用为宗旨。……第八条 京师及各省首府，应设经纬度原点一处。其经纬度及指角应以天体测量法测定。至于各省设该项原点时，可先咨会陆军部饬军咨处测地司会商举办。……第十条 第一种水准测量路线应循省会相互联络之大道而设，首尾相联成环状，渐次扩充以成网形，谓之水准网。其各点互距，以2克罗密达（即千米）为度。第一水准环状周围，以400克罗密达为度。……第十三条 所有测量上各点之真高，统由中等海平面起算。第十四条 第一、第二种三角点及第一种水准点，应一律埋置石点，以为标志，并须永久保存。”章程的各项规定为清末的控制测量提供了依据。 3 h# ]) h) \, G! f2 c# a" Q: A: z0 [
事实上，各省水准测量多以假定高程为起算面。1907年到1910年，山东陆军测绘局测绘1：5万地形图，平面原点为泰山山麓的泰安，假定高程300米，等高距20米。《奏定测绘章程》中要求的“真高”，到了20世纪30年代坎门高程系统建立后才开始向全国推广。  # D/ A& J, w( C3 w! g% P4 f
山东省假定高程起算
. j. Q( g+ P2 [ 根据《奏定测绘章程》，各省均制定了相应的落实措施。如1909年，东三省为测量东北“330余万方里”的陆地，而拟定了《东三省陆地测量总局暂行试办章程则》。其中提出，在东三省陆军参谋处之下成立陆地测量总局，组成410人的测量队，“用齐普雷盖耳及快速测机器械测三角点，用测坡照准器补绘地形”，“测三角点及标高点，点与点相距不得过40密达（米），如遇复杂地形，三角点仍须缩短，以期精细”，奉天、吉林、黑龙江的测量队各配齐普雷盖耳及快速测机器械10副，测坡照准器100副。同时对施测任务作了一系列具体规定，如规定“每用齐普雷盖耳或快测机所测三角形之面积，每日须逾40方里以外。测图及计算完毕应作几何写图10张，以便分配地形科各班”，“无论三角、地形测量，图上地物及注记各村镇、山河之名称，须研究确实，不得稍误。违者经长官查出，照军律严办，决不宽恕”。各省制定的符合本地的实施办法，有效地推进了当地的测绘工作。 
+ S8 L8 j5 F. c5 ^& y9 M 辽东地区8个经纬度点布测图 3 T% I$ R% c' E l! ^" R2 W
清末测绘学堂开设三角课程，内容一般局限于几幅地形图的控制测量或地区性控制测量，即以确定图根点为目的控制测量。1902年，英国海军驻华舰队派炮船兰勃勒号测量大沽口浅滩，绘制了沿海地形图。海河工程局以大沽口北炮台处平均高潮的最低海面为零，即大沽口浅滩外潮标（水尺）的53.34厘米作为高程基准面，称大沽零点。当时，在大沽口北炮台院内埋有标石，其顶高为大沽高程16.1英尺。北洋陆军参谋处等单位测绘的京师、天津、保定地区1：2.5万地形图197幅，其控制网均以大沽零点为准。中华民国六年(1917)北京市政公所为整治京师河道，进行了水准测量，布设了水准标石81处，仍然以大沽零点为水准基点。从京都市政公所当年印行的《北京水平石标一览表》的说明以及所附《京都市内外城水平石标地点图》可知，水准勘测与标石布设十分讲究，分布有序，覆盖全城内外。 
/ J8 M4 U& `0 A. H2 U' X+ p 《北京水平石标一览表》的说明 $ l1 |7 R9 R9 s; [1 }' t
根据朝廷颁布的测绘章程，各省采用比较精密仪器勘测与建立的局域控制系统达到了较高的精度。1908年冬，广东陆军测绘局在广州大东门北横街测绘学堂埋设花岗岩水准标石一座，作为广东省高程起算原点。现存标石正面刻：“此标石于1908年，由前清两广督练公所测绘处设置，作为广东水准原点。1956年因建筑施工倾斜，1965年10月，将原标石在原位置附近重建，并测得标志高程与原标石面同高。”30厘米见方的水准原点石上部刻：“此石面高于中等潮面五密达”。1937年，参谋本部陆地测量总局对其编号，确定为“粤第一号，一等水准点”。1958年，对该原点用精密仪器重新测量，误差仅为±4.09毫米。  7 Y' V$ O" |2 X5 A9 P! ?" i5 w
广东高程起算点
. Z# R0 }5 K# ] [ 中华民国成立后，由参谋本部陆军测量总局负责全国测绘工作。1914年，陆军测量总局制定了全国“十年速测计划”。计划要求：测绘1：2.5万地形图，速测1：5万地形图，勘测1：10万地形图。1916年计划付诸实施。为落实测绘计划，各省在清末控制测量的基础上，纷纷建立本省区的独立控制测量系统。1915年，在北洋政府参谋本部营院（今北京文津街北京医学院第一附属医院内），招聘日本人建造了北京水准原点。水准原点建造在一间4.5米×4.5米的房子里，墙壁上刻有“水准原点”字样。水准原点由三部分组成：上部是一块儿长形花岗岩台石，2.81米×0.45米（后部0.90米）×0.39米（后部0.43米），重2.6吨，朝南侧面镶嵌水晶尺，水晶尺每5毫米刻一分划，注记为“0”的分划表示高程零点；中部为八角形花岗岩台石，厚0.4米，重约4.8吨。接近地面的下部为圆柱体，高0.6米，直径2.20米。此柱石地下部分为混凝土浇筑，高10.5米，坐落在一块儿2.4米×2.4米×1.2米的混凝土磐石上。1952年9月，总参谋部测绘局对水准原点进行了维修，至今仍然保存完好。 
+ r" Z* J* Q6 T, D7 r& x$ W 北京水准原点剖面图 ! v+ A% z% J/ {0 u' A
北洋政府时期，连年战乱，经费不足，区域控制测量计划未能很好落实。根据各省到1929年完成十年速测计划情况推测，只有江苏、山西两省全面建立了本省控制网。大部分省份完成了50%以上的控制测量任务。  O5 r; F4 H, g, D+ p
民国时期三角标图示
" Y$ j% b6 @: ?2 j' G' D 应该说，各省局域控制网的建立为大比例尺地形图测绘提供了必要支撑。但是，各省独立建立自己的控制测量系统，起算点不统一，省际间又没有联测，不能形成全国一致的控制网，造成省与省、地区与地区间的地形图平面位置、高程难以拼合；部分使用清末的没有固定标石的经纬度点作为控制，其测量精度不高而且不均匀。因此，建立全国统一的测绘基准，打牢打准地形图测绘的根基，势在必行。 & L. {& y0 C; g9 N% [
根据《中国测绘史》及各省测绘志相关内容概述。版权归作者寓公剑所有，转载请联系。 & F' S, r7 l2 Y
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清代进行的大规模全国地图测绘
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