我国各种高程系之间的换算及应用_徐雷诺

一、高程及基面的概念1、高程高程（标高）指的是某点沿铅垂线方向到绝对基面的距离，称绝对高程。

简称高程。

某点沿铅垂线方向到某假定水准基面的距离，称假定高程。

“高程”是测绘用词，通俗的理解，高程其实就是海拔高度。

在测量学中，高程的定义是某地表点在地球引力方向至平均海水面的高度，也就是重心所在地球引力线的高度。

因此，地球表面上每个点高程的方向都是不同的。

高程是确定地面点位置的一个要素。

高程测量的方法有水准测量、三角高程测量、GPS高三维定位等，水准测量是精密测定高程的主要方法。

水准测量是利用能提供水平视线的仪器(水准仪)，测定地面点间的高差进而推算高程的一种方法。

世界各国采用的高程系统主要有两类：正高系统和正常高系统，其所对应的高程名称分别为海拔高和近似海拔高，统称为高程。

正常高系统和正高系统是有区别的，主要是由于重力场的影响不同，重力线就会产生一些偏移。

我国采用的高程系统是正常高系统。

2、基面基面是指计算水位和高程的起始面。

在水文资料中涉及的基面有：绝对基面、假定基面、测站基面、冻结基面等四种。

（1）绝对基面。

是将某一海滨地点平均海水面的高程定义为零的水准基面。

我国各地沿用的水准高程基面有青岛、大连、大沽、黄海、废黄河口、吴淞、珠江等基面。

（2）假定基面。

为计算测站水位或高程而暂时假定的水准基面。

常在水文测站附近没有国家水准点、而一时不具备接测条件的情况下使用。

（3）测站基面。

是水文测站专用的一种假定的固定基面。

一般选为低于历年最低水位或河床最低点以下0.5m～1.0m。

（4）冻结基面。

也是水文测站专用的一种固定基面。

一般测站将第一次使用的基面冻结下来，作为冻结基面。

二、国家水准网国家水准网(national levelingnetwork)是指在全国领土范围内，由一系列按国家统一规范布设和测定高程的水准点所构成的网，又称国家高程控制网。

为国家经济建设、国防建设和科学研究提供地面点高程，也为天文大地网、地形图测绘提供高程控制。

国家水准网采用由高级到低级，分级布设，逐级控制、加密，各等级的水准路线构成闭合环线。

一、二等水准路线是高程控制网的基础，沿地质构造稳定、坡度平缓的交通路线布设，用精密水准测量施测。

一、二等水准路线定期重复测量，用以研究地壳垂直运动。

为了计算观测高差的有关改正，沿一、二等水准路线还要实施重力测量。

三、四等水准路线是在一、二等水准网络内进行加密布设的高程控制网，直接为交通、能源、林业、水利等国民经济建设工程的规划设计、施工建设、管理运行及地形图测绘提供高程控制。

为了建立全国统一的高程控制网，必须确定一个水准基面，作为网中所有水准点高程的起算基准面。

通常采用大地水准面作为水准基面，它是以沿海验潮站长期的海水面升降观测结果取平均值而确定的。

严格说来，以不同验潮站所得的平均海面为基准来求同一水准点的高程，其结果各不相同。

国家水准网一般采用一个验潮站所确定的平均海面作为水准基面，并在验潮站附近设置永久性水准原点，将水准基面可靠地标定在地面上，由精密水准测量测定这一原点对于验潮站平均海面的高程，作为国家水准网推算高程的基准。

三、我国常用高程系统及其换算高程系统的换算是令人困扰的一个重要问题。

我国历史上形成了多个高程系统，不同部门不同时期往往都有所区别。

可以查到的资料相当匮乏，收集整理如下：1、1985国家高程基准过去我国采用青岛验潮站1950～1956年观测成果求得的黄海平均海水面作为高程的零点，称为“1956年黄海高程系”。

由于该高程系验潮资料过短，准确性较差。

国家测绘主管部门决定重新计算黄海平均海面，以青岛验潮站1950～1985年的潮汐观测资料为计算依据，求得的黄海平均海水面作为高程的零点，命名为“1985年国家高程基准”。

国家水准原点设于青岛市观象山，作为我国高程测量的依据，它的高程是以“1985年国家高程基准”所定的平均海水面为零点测算而得，废止了原来“1956年黄海高程系”的高程。

在水准原点，1985高程基准高程与1956黄海高程系之间的换算关系为：1985高程基准高程=1956黄海高程－0.029m。

徐雷诺我国各种高程系之间的换算及应用探索与交流2、黄海高程系以青岛验潮站1950～1956年验潮资料算得的平均海面为零的高程系统。

原点设在青岛市观象山。

该原点以“1956年黄海高程系”计算的高程为72.289m。

1985高程基准高程=1956黄海高程－0.029m。

3、波罗的海高程中国新疆境内尚有部分水文站一直还在使用“波罗的海高程”。

1956年黄海高程＝波罗的海高程＋0.374m。

4、广州高程及珠江高程广州高程＝1985国家高程系＋4.26m；广州高程＝黄海高程系＋4.41m；广州高程＝珠江高程基准＋5.00m。

5、大连零点日本入侵中国东北期间，在大连港码头仓库区内设立验潮站，并以多年验潮资料求得的平均海面为零起算，称为“大连零点”。

该高程系的基点设在辽宁省大连市的大连港原一号码头东转角处，该基点在大连零点高程系中的高程为3.765m。

原点设在吉林省长春市的人民广场内，已被毁坏。

该系统于1959年以前在中国东北地区曾广泛使用，1959年中国东北地区精密水准网在山海关与中国东南部水准网连接平差后，改用1956年黄海高程系统。

大连基点高程在1956年黄海高程系的高程为3.790m。

6、废黄河零点江淮水利测量局以1911年11月11日下午5时废黄河口的潮水位为零作为起算高程，称“废黄河口零点”。

后该局又用多年潮位观测的平均潮水位确定新零点，其大多数高程测量均以新零点起算。

“废黄河口零点”高程系的原点，已湮没无存，原点处新旧零点的高差和换用时间尚无资料查考。

在“废黄河口零点”系统内，存在“江淮水利局惠济闸留点”和“蒋坝船坞西江淮水利局水准标”两个并列引据水准点。

1985高程基准高程=废黄河高程－0.19m7、坎门零点民国期间，军令部陆地测量局根据浙江玉环县坎门验潮站多年验潮资料，以该站高潮位的平均值为零起算，称“坎门零点”。

在坎门验潮站设有基点252号，其高程为6.959m。

该高程系曾接测到浙江杭州市、苏南、皖北等地，在军事测绘方面应用较广。

8、吴淞（口）高程系统该高程系统比较混乱，不同地区采用数值不一，如采用，需要仔细核对。

上海地区吴淞高程系基面比1956年黄海高程系基面低1.6297m。

宁波：“1985国家高程基准”注记点=“吴淞高程系统”注记点－1.87m；嘉兴：“1985国家高程基准”注记点=“吴淞高程系统”注记点－1.828m；吴淞与废黄河、黄海、1985国家高程基准高程之间的关系：吴淞=废黄河+1.763m；吴淞=黄海+1.924m；吴淞=1985国家高程基准+1.953m。

9、原黄河流域采用的高程系统黄河流域高程系统较为紊乱，目前使用的高程系统有9种之多(大沽、黄海、假定、冻结、1985国家高程基准、引据点III、导渭、坎门中潮值、大连葫芦岛)。

目前已经全部统一为1985年国家高程基准。

四、淮河流域主要城市常用高程换算1985年国家高程基准已于1987年5月开始启用，1956年黄海高程系同时废止。

由于受地表沉降、测量误差的传递与积累、水准线路布设方案的不同等因素的影响，各地高程系之间换算会略有不同。

如江苏张家港：黄海高程＝吴淞高程－1.897m。

1985年国家高程基准和各常用高程之间换算关系：1985高程基准高程=1956黄海高程－0.029m；1985高程基准高程=废黄河高程－0.19m；1985高程基准高程=吴淞口高程－1.953m。

淮河流域主要河流及城市以废黄河高程和1956黄海高程系使用较多。

换算关系：郑州：1985高程基准高程=1956黄海高程－0.067m；1985高程基准高程=废黄河高程－0.219m；信阳：1985高程基准高程=1956黄海高程+0.035m；1985高程基准高程=废黄河高程－0.104m；阜阳：1985高程基准高程=1956黄海高程－0.017m；1985高程基准高程=废黄河高程－0.152m；蚌埠：1985高程基准高程=1956黄海高程－0.013m；1985高程基准高程=废黄河高程－0.145m；淮阴：1985高程基准高程=1956黄海高程－0.070m；1985高程基准高程=废黄河高程－0.204m；徐州：1985高程基准高程=1956黄海高程－0.078m；1985高程基准高程=废黄河高程－0.212m；临沂：1985高程基准高程=1956黄海高程－0.064m；1985高程基准高程=废黄河高程－0.160m；扬州：1985高程基准高程=1956黄海高程+0.001m；1985高程基准高程=废黄河高程－0.127m；连云港：1985高程基准高程=1956黄海高程－0.027m；1985高程基准高程=废黄河高程－0.203m■（作者单位：安徽省蚌埠市第二中学233000）（专栏编辑：周权）探索与交流。