水准原点,作为水准测量的基准点,在传递海拔高程方面发挥着至关重要的作用。而在国家高程控制网中,国家水准原点更是所有水准点高程的起算基准。为了构建一个覆盖全国的高程控制系统,确立一个统一的高程起始面显得尤为重要。这个基准面,也就是水准基准,将成为计算所有水准点高程的起点。在大多数情况下,这一基准被设定为大地水准面,它依据沿海验潮站长期监测的海平面升降数据的平均值来定义。然而,需要指出的是,平均海面并不严格对应重力等位面,同时不同地点的验潮数据也显示,各地的平均海水面存在差异。因此,在一个国家范围内,只能选择一个验潮站的平均海水面数据,作为全国高程计算的统一基准。在中国,这一基准是通过位于青岛市验潮站所观测的平均海面来确定的。
为了确保高程基准面的位置能够长期稳定,并作为高程传递的起点,必须设立一个稳固的水准原点。这需要在陆地上预先选定一个固定点,并确定其高程。这个固定点被称为水准原点,通过精密的水准测量方法与验潮站的水准标尺进行联测,以高程基准面为零点,推算出水准原点的高程。这一高程值将作为全国各地高程推算的基础。
我国的水准原点网由主点——原点、参考点和附点共6个点组成,它坐落于青岛市观象山。水准原点网的各个网点都精心选择在地壳稳定、质地坚硬的花岗岩基岩上。水准原点的标石采用坚固的花岗岩石柱筑成,与坚硬的岩石紧密结合。在柱石顶端,有一个竖孔,其中镶嵌着一枚玛瑙标志,顶部呈半球形。目前,我国采用的是国家高程基准,该基准以青岛验潮站至年的验潮资料和重新联测数据为基础进行计算。根据这一基准,青岛国家水准原点的正常高被推定为米,成为全国水准测量的起点高程,即各地高程推算的依据。而在建国初期,我国曾使用年黄海高程系,其中水准原点相对于黄海平均海水面的正常高被确定为米。
值得注意的是,位于青岛观象山的水准原点作为国家重要的地理空间基础设施,并不对公众开放。为了充分利用这一独特资源,年在青岛浮山湾东侧建立了一个向公众开放的中华人民共和国水准零点。水准零点是指位于平均海水面、高程为零的点,虽然它并非水准原点,但其数据信息是由专家精确移植自水准原点。水准零点的主要功能是供游客参观,同时普及测绘知识。