这里是世界上最高的建筑物——迪拜塔,高828米,是在飞机上拍摄的。
我们生活中离不开高度这个数据,而任何高度都需要有一个基准。比如说一个人的身高,那基准就是脚底,而头顶比脚底高多少,便是身高。那么我们生活中衡量建筑物、山、地面的高度,以什么为基准呢?
对,就是我们经常听说的“海拔”,我们经常听到珠穆朗玛峰,海拔8848米,那么这个海拔,是从哪里“拔”起来的呢?全世界的海平面高度都一样吗?答案是否定的,不仅全世界的海平面不一样高,而且同一位置的海平面,因为潮汐和波浪的作用,时刻都在发生变化。但我们日常生活、工程建设、科研科考,都不可能以变动的海平面作为基面。
所以我们的科学家、工程人员,需要常年观测海平面的高程,然后取平均值,用来确定一个基准面。我国1956年规定以黄海的多年平均海平面作为统一基面,为中国第一个国家高程系统,结束了过去高程系统繁杂的局面,叫"1956年黄海高程系统"。
由于计算所依据的青岛验潮站的资料系列时间较短(1950年~1956年)等原因,国家又以青岛验潮站1952年~1979年的潮汐观测资料为计算依据,修改完善了高程基面,发布了现行的“1985国家高程基准”。 这个高程的零点,位于青岛市,如今这里成为了旅游景点。
这是我们国家所有“海拔”数据,计算的初始依据,所有的比身高的操作,都是和这里进行比较。 但是我国的范围太大,幅员辽阔,我们不可能把喜马拉雅山搬到海边来测量高度。所以国家要把这个基准传递到全国各地,设置水准网,布设成了一等、二等、三等、四等4个等级。而当我们需要测量高度的时候,就需要从这些水准网络里面找到水准点,进行比较。
测量工作是枯燥而繁琐的,而且必须精益求精,不能有半点疏忽。直到现在生活中,有任何工程需求,都要进行水准测量。 这是今天早上(2019年9月5日),小编在北京街头拍到的测量工作人员工作场景。
当工作人员把高层基面的数据引入到全国各地,就需要设立一些点位,来作为标记,作为当地高程测量的一个基础。由于小编的工作关系,所以每到一个地方,总能发现这些。 这张照片拍摄于福建省湄洲湾内的小岛上,这里的海控点是在国家一至四等大地点(三角点或精密导线点)间布设的加密控制点。
这是东北辽宁境内的一处郊外,名称为“方位点”,也是用来传递高程基准的一个点位。 就这样,高程基准,在全国范围内都可以找到依据。
高程零点的测量,是在验潮站内完成的,验潮仪器自动的完成不同时间海平面的测量,并经过复杂的计算过程,分析出多年平均的海平面位置。然后,由专家精确移植水准原点信息数据,在青岛银海大世界内建起了“中华人民共和国水准零点”。
当我们要建设高楼大厦的时候,便可以通过高程系统,精准的知道大楼的高程。我们还可以在建筑小区的附近设立临时的0点,以保证临近的楼房,高度相一致,达到设计要求。 拍摄于济南西站。
当高程比海面低的时候,高程数据就是负数。但当我们要进行港口设计、航海需求的时候,我们通常不能使用和平均海平面来比较的水深。为什么呢? 因为海平面不断变化,我们与平均海平面相比,这里海底高程是-10m,但在退潮的时候,很可能这里变成了水深只有7-8m。吃水9米的船,如果看到某港口海底高程是-10m,那一定敢进港了,但低潮时就会搁浅。 图中浅滩高程可能是-2m,但低潮时变滩涂。
所以港口方面的基面,通常使用“理论深度基准面”,也就是通常情况,海面不会比这个基面更低。船舶航行更为安全。 理论深度基准面在各地有所不同,均需要测量计算,而如图中所示,某处的理论深度基准面比85高程基准,要低1.7米。(本图拍摄于非洲,数据为我国北方某港口,仅为示意。)