北京文津街水準原點舊址（攝于2009年）
地形圖根基：中國近代區域控制測量
――測繪史話掠影
在近代測繪史志中，經常會看到圖根點三個字。圖根點是直接滿足地形測圖需要的控制點。通俗地說，就是地形圖的根基。中國近代區域控制測量的直接目的，就是為地形圖測繪提供可靠的根基。
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光緒二十九年（1903年），清 *** 成立練兵處，督導編練新軍。練兵處設立測繪科和京師測繪學堂，各省督練公所陸續成立測繪局（科）和陸軍測繪學堂，培養測繪人才，開展以1：1萬、1：2.5萬、1：5萬、1：10萬等大比例尺地形圖測繪。為此，各省逐步建立了局部地域控制網，即在確定本地平面原點的基礎上，采用三角測量的 *** 構建平面控制網，或者直接使用已經測定的經緯度點；同時，確定本地區假定高程點，并以此為基點，采用平板儀測量和調繪 *** ，以等高線表示地形、地貌。
清末三角標圖示
1908年，陸軍部頒布《奏定測繪章程》18條，首次制定了三角測量、水準測量綱要，規定順天府、內外蒙古由陸軍部負責測量外，各省自行籌辦有關測量事宜，并規定：“之一條 速成三角測量及水準測量以及測定各地位置真高而供繪制軍用地圖之用為宗旨。……第八條 京師及各省首府，應設經緯度原點一處。其經緯度及指角應以天體測量法測定。至于各省設該項原點時，可先咨會陸軍部飭軍咨處測地司會商舉辦。……第十條 之一種水準測量路線應循省會相互聯絡之大道而設，首尾相聯成環狀，漸次擴充以成網形，謂之水準網。其各點互距，以2克羅密達（即千米）為度。之一水準環狀周圍，以400克羅密達為度。……第十三條 所有測量上各點之真高，統由中等海平面起算。第十四條 之一、第二種三角點及之一種水準點，應一律埋置石點，以為標志，并須永久保存。”章程的各項規定為清末的控制測量提供了依據。
事實上，各省水準測量多以假定高程為起算面。1907年到1910年，山東陸軍測繪局測繪1：5萬地形圖，平面原點為泰山山麓的泰安，假定高程300米，等高距20米。《奏定測繪章程》中要求的“真高”，到了20世紀30年代坎門高程系統建立后才開始向全國推廣。
山東省假定高程起算
根據《奏定測繪章程》，各省均制定了相應的落實措施。如1909年，東三省為測量東北“330余萬方里”的陸地，而擬定了《東三省陸地測量總局暫行試辦章程則》。其中提出，在東三省陸軍參謀處之下成立陸地測量總局，組成410人的測量隊，“用齊普雷蓋耳及快速測機器械測三角點，用測坡照準器補繪地形”，“測三角點及標高點，點與點相距不得過40密達（米），如遇復雜地形，三角點仍須縮短，以期精細”，奉天、吉林、黑龍江的測量隊各配齊普雷蓋耳及快速測機器械10副，測坡照準器100副。同時對施測任務作了一系列具體規定，如規定“每用齊普雷蓋耳或快測機所測三角形之面積，每日須逾40方里以外。測圖及計算完畢應作幾何寫圖10張，以便分配地形科各班”，“無論三角、地形測量，圖上地物及注記各村鎮、山河之名稱，須研究確實，不得稍誤。違者經長官查出，照軍律嚴辦，決不寬恕”。各省制定的符合本地的實施辦法，有效地推進了當地的測繪工作。
遼東地區8個經緯度點布測圖
清末測繪學堂開設三角課程，內容一般局限于幾幅地形圖的控制測量或地區性控制測量，即以確定圖根點為目的控制測量。1902年，英國海軍駐華艦隊派炮船蘭勃勒號測量大沽口淺灘，繪制了沿海地形圖。海河工程局以大沽口北炮臺處平均 *** 的更低海面為零，即大沽口淺灘外潮標（水尺）的53.34厘米作為高程基準面，稱大沽零點。當時，在大沽口北炮臺院內埋有標石，其頂高為大沽高程16.1英尺。北洋陸軍參謀處等單位測繪的京師、天津、保定地區1：2.5萬地形圖197幅，其控制網均以大沽零點為準。中華民國六年(1917)北京市政公所為整治京師河道，進行了水準測量，布設了水準標石81處，仍然以大沽零點為水準基點。從京都市政公所當年印行的《北京水平石標一覽表》的說明以及所附《京都市內外城水平石標地點圖》可知，水準勘測與標石布設十分講究，分布有序，覆蓋全城內外。
《北京水平石標一覽表》的說明
根據朝廷頒布的測繪章程，各省采用比較精密儀器勘測與建立的局域控制系統達到了較高的精度。1908年冬，廣東陸軍測繪局在廣州大東門北橫街測繪學堂埋設花崗巖水準標石一座，作為廣東省高程起算原點。現存標石正面刻：“此標石于1908年，由前清兩廣督練公所測繪處設置，作為廣東水準原點。1956年因建筑施工傾斜，1965年10月，將原標石在原位置附近重建，并測得標志高程與原標石面同高。”30厘米見方的水準原點石上部刻：“此石面高于中等潮面五密達”。1937年，參謀本部陸地測量總局對其編號，確定為“粵之一號，一等水準點”。1958年，對該原點用精密儀器重新測量，誤差僅為±4.09毫米。
廣東高程起算點
中華民國成立后，由參謀本部陸軍測量總局負責全國測繪工作。1914年，陸軍測量總局制定了全國“十年速測計劃”。計劃要求：測繪1：2.5萬地形圖，速測1：5萬地形圖，勘測1：10萬地形圖。1916年計劃付諸實施。為落實測繪計劃，各省在清末控制測量的基礎上，紛紛建立本省區的獨立控制測量系統。1915年，在北洋 *** 參謀本部營院（今北京文津街北京醫學院之一附屬醫院內）， *** 日本人建造了北京水準原點。水準原點建造在一間4.5米×4.5米的房子里，墻壁上刻有“水準原點”字樣。水準原點由三部分組成：上部是一塊兒長形花崗巖臺石，2.81米×0.45米（后部0.90米）×0.39米（后部0.43米），重2.6噸，朝南側面鑲嵌水晶尺，水晶尺每5毫米刻一分劃，注記為“0”的分劃表示高程零點；中部為八角形花崗巖臺石，厚0.4米，重約4.8噸。接近地面的下部為圓柱體，高0.6米，直徑2.20米。此柱石地下部分為混凝土澆筑，高10.5米，坐落在一塊兒2.4米×2.4米×1.2米的混凝土磐石上。1952年9月，總參謀部測繪局對水準原點進行了維修，至今仍然保存完好。
北京水準原點剖面圖
北洋 *** 時期，連年戰亂，經費不足，區域控制測量計劃未能很好落實。根據各省到1929年完成十年速測計劃情況推測，只有江蘇、山西兩省全面建立了本省控制網。大部分省份完成了50%以上的控制測量任務。
民國時期三角標圖示
應該說，各省局域控制網的建立為大比例尺地形圖測繪提供了必要支撐。但是，各省獨立建立自己的控制測量系統，起算點不統一，省際間又沒有聯測，不能形成全國一致的控制網，造成省與省、地區與地區間的地形圖平面位置、高程難以拼合；部分使用清末的沒有固定標石的經緯度點作為控制，其測量精度不高而且不均勻。因此，建立全國統一的測繪基準，打牢打準地形圖測繪的根基，勢在必行。
根據《中國測繪史》及各省測繪志相關內容概述。版權歸作者寓公劍所有，轉載請聯系。
