大地原點

中華人民共和國大地原點亦稱“大地基準點”，是國家地理坐標——經緯度的起算點和基準點。

地球的形狀近似于一個橢球，但它的表面很不規則，有高有低，凹凸不平，不便進行測量計算，人類根據幾何學原理，用投影的方法建立起一個與地球形狀大小相似、表面光滑的參考橢球面，仿佛剝掉的橘子皮可以壓平一樣，只要在這個參考橢球上建立起一個坐標系，就可以精確表示地球上某點的位置了。準確描述地球形狀和確定地面上點的地理位置，以大地原點為起算點，即可精確確定我國領土范圍內任意位置的地理坐標，從而為經濟、國防建設提供基礎地理信息數據。

大地原點的建立，解決了參考橢球的定位問題。即在我國領土范圍內，以大地原點作為定位基礎，將大地水準面（地球表面）與參考橢球面的關系固定下來，并使二者基本吻合，使全國的測量有一個統一的、標準的、切合我國實際的大地坐標系——“1980西安坐標系”。

我國大地原點的由來

新中國成立初期，我國沿用蘇聯大地坐標系，把蘇聯1942年建立的坐標系統，逐級傳遞、引測到我國，建立起國家統一的“1954年北京坐標系”。該坐標系原點位于列寧格勒普爾科夫天文臺，距北京11000多公里。

由于距離遙遠，在我國境內測繪過程中會造成很大的誤差，若據此傳算到我國東部沿海，參考橢球面和大地水準面相差高達60米，傳算到南沙群島誤差會更大，極大地影響著經濟建設和國防建設。

在20世紀70年代，我國決定建立自己的大地原點與大地坐標系，其中大地原點的選點與建設是整個大地基準設置的重要環節。

1975年3月，國家測繪總局在北京召開了大地測量工作座談會，會議提出了建立中華人民共和國大地原點的設想。時任總局總工陳永齡，對于選點提出了六個要求：

①要選在四條一等三角鎖交差鎖部的擴大點上；

②垂線偏差為最小；

③地層穩定；

④交通方便；

⑤遠離大型工礦區；

⑥盡可能地接近我國陸地面積的中部。

同時滿足這6個條件，不是一件容易的事情。

受國家測繪總局委托籌建中國大地原點的陜西省測繪局（今陜西省測繪地理信息局），責成下屬單位國家測繪局第一大地測量隊（今自然資源部第一大地測量隊，以下簡稱“國測一大隊”）完成選點任務。

國測一大隊高度重視此項任務，時任隊黨委書記、隊長焦鳳山牽頭組織，于1975年11月成立了以王育城為組長，以薛璋、邵世坤為骨干，王義立、葛道良等同志參與的“設計勘選組”，具體負責選點工作。

勘選組對全國可能設置原點的地方進行了初步篩選，重點對武漢、鄭州、西安、蘭州等地的地形、地質以及大地構造等因素進行實地考查，在綜合分析后，把選點范圍逐步縮小到了以西安為中心的寶雞至華陰和銅川一帶。

在最后攻堅階段，勘選組成員蹬著自行車，奔走于各個地質隊，收集這些地方的地質和地震資料，并赴實地進行察看和調查，最后在涇陽縣的永樂鎮發現了一個10米以上、占地約0.67公頃（10畝）的大平臺，經過鉆探和地質、地震資料的分析，勘選組認定這是設置大地原點的理想地方。

之所以把大地原點選在這里，主要基于以下幾個方面的考慮：

①底層結構相對穩定。點位在渭河地塹中部，為相對穩定區，不易發生新的斷裂和強震后水平位移。

②地下物質穩定。土質為黃土狀亞粘土，新生界地層厚1000米，土質均勻、堅硬，點位下未發現礦藏。

③位置適中。點位基本處于祖國大陸中部，有利于大地測量數據向各方向均勻推算。

④環境好。點位地處農村，附近無大的工礦和地下采掘，大氣清晰，點選在一壟崗上，不易受水害。

⑤測量方便。點位周圍地勢平坦、開闊，易于天文、水準、三角、重力、長度測量和聯測。

⑥交通及生活方便。點位距西安市、咸陽市近，交通便利，有利原點管理和使用。

據曾參加過1970年元月在北京召開的“全國第一次地震工作會議”的勘選組成員邵世坤回憶：

在當時，這個位置滿足其他選點條件，唯獨地層穩定這個條件，大家心中無數。邵世坤搜集了大量資料、信息，從地理變遷、地質條件等方面潛心研究考證，認為這個位置在渭河地塹中部，地質構造相對穩定，不易發生新的斷裂和強震后水平位移，邵世坤在此基礎上撰寫了可行性報告經王育城上報陜西省測繪局。省局高度重視，由時任副局長金華牽頭，生產計劃處處長梁宏柏主持，總工張睿文參加的各方面專家學者近20人，對報告進行審定后，認為報告可行。1976年1月8日，勘選組成員薛璋和葛道良，到北京向測繪總局和中科院院士陳永齡等專家進行匯報。專家們肯定了勘選組工作扎實、細致的同時，經過嚴格論證，一致同意了大地原點的選址方案。

大地原點的位置確定后，勘選組成員李云、薛璋、呂翰鈞、周力田、張坤順等同志，南上秦嶺，北登嵯峨，踏遍了八百里秦川的山山水水，終于在原有一等鎖的基礎上改造成一個以原點為中心、圖形堅強的大地原點網，同時確定了大地原點觀測樓的高度為23米。

隨后，陜西省測繪局選派翁梅芬、佟祥祿、李云、黃明蘭、孟慶春等同志組成了原點基建組，他們帶上帳篷，在工地安家，經過兩年多的不懈努力，于1978年12月最終建成了巍峨挺拔的大地原點觀測樓和大地原點建筑群。

大地原點建成后，國測一大隊對其進行了天文、重力、三角、水準、長度等多工種綜合觀測。陜西省第四測繪大隊（今自然資源部大地測量數據處理中心）對觀測數據進行了改算、平差（由副隊長朱梅珍組織，鐘維玲具體負責），為我國參考橢球最終定位提供了高精度的基礎數據。

依據大地原點而建立的“1980西安坐標系”，大大減小了“1954年北京坐標系”的誤差，相當于在我國遼闊、復雜的國土上，繪制了一幅精確的地理坐標圖，在此基礎上，才能實施地圖繪制、道路交通設計、國土資源調查、城鄉規劃、國防經濟建設、航天航海、太空拓展等。

從大地原點的設計、勘察、選點、論證、施工直至1978年大地原點最終在陜西省涇陽縣永樂鎮建成，全部過程均由中國獨立自主完成，它也代表了新中國測繪工作者一絲不茍、嚴謹細致的科學精神。

關中明珠

關中平原，地處黃河中游，土地肥沃，地勢宏闊，史稱“八百里秦川”。坐落在關中平原腹地的大地原點，整個建筑自成院落，包括以下幾個部分：

1 標石及中心標志。標石用整體的、質地堅固的花崗巖鑿成，其中央嵌有直徑為78毫米 、高為120毫米圓柱形瑪瑙標志，標志半圓球上刻有十字線，十字線交叉點即為大地原點中心位置，坐標為東經108°55′，北緯34°32′，海拔高度417.20米。標石埋設在主體建筑地下室的中央，埋設深度在地平下3.9米，標石底面下是厚度為350毫米的混凝土承臺板，承臺板下有4根13米長的特制水泥樁打入土中。標石與儀器臺、主體建筑的建筑基礎互不接觸，標石穩固。

2 儀器臺。儀器臺用鋼筋混凝土整體灌注，呈空心柱形；內徑為1560毫米，其壁厚為220毫米，堅固穩定，能滿足各種觀測的要求。儀器臺面距地平高度為21.8米。

3 主體建筑。主體采用的塔式建筑相當于覘標的外架，與儀器臺互不接觸。建筑有七層，地平下一層為地下室，地平之上有六層，其第一層是六角形大廳，大廳中有六根用紅色大理石鑲嵌的方柱，圍繞著一根淡藍色的大圓柱，十分莊重。大圓柱迎著大門的一面，安裝著一塊黑色大理石曲面銘牌，上面鐫刻著“中華人民共和國大地原點”11個燙金大字，甚為莊重。頂層是觀測室，周圍全部是落地鋼窗。建筑的頂部是玻璃鋼制的整體半圓屋頂，其半徑為2.6米，屋頂可電控啟動翻轉至托架上，以便觀測天體。屋頂距地面高度為25.8米。

4 投影臺。在大地原點正北和東南、西南方向，建有3個式樣相同的亭式投影臺。各臺內中心建有混凝土儀器墩，供放置投影儀器，投影視線通過直徑為700毫米的專設管道，能直接照準瑪瑙標志中心。各投影臺距原點中心均為36米，三個方向間之角距為120°。投影臺巧奪天工，使得整個建筑群錯落有致，生氣盎然。

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，發揮了巨大的作用。

大地原點的塔式主體建筑，在三個投影臺襯托下蔚為壯觀，其下用瑪瑙制成的中心標志，仿佛一顆明珠鑲嵌在沃野千里的關中平原，成為了我國測繪事業的一個里程碑。

永遠的驕傲

測繪是經濟社會發展的一項基礎性工作，隨著社會的發展和科技的進步，測繪的功能不斷拓展，作用不斷延伸......

展望未來，大地原點將成為全國乃至世界一流的集測繪地圖文化長廊、數字地球、智慧中國、多媒體科技、中國版圖微縮展區為一體的測繪地理信息產業文化展示舞臺。

大地原點是中華民族在地理空間科技領域所取得成就的標志性代表，而作為國家地理坐標的起算點和基準點，集地理意義、科學意義、歷史意義、文化意義、國家意義于一身，它也成為國家尊嚴的一個象征。

來源：測繪學術資訊；內容來源陜西測繪地信局，文章摘自《陜西測繪60年記事》，有改動

轉自：中國測繪學會