高程
height
定義:地面點到高度起算面的垂直距離。
學(xué)科:測繪學(xué)_大地測量學(xué)與導(dǎo)航定位
相關(guān)名詞:正高 正常高 大地高 大地水準(zhǔn)面
珠穆朗瑪峰高程測量紀(jì)念碑 圖片來源:視覺中國
【延伸閱讀】
在地理學(xué)和日常生活中,對陸地或山岳的高度使用海拔高程來表示。海拔是以海平面為基準(zhǔn)來度量陸地或山岳等所得的高度,為陸地高出平均海平面的垂直距離,即海拔高程或絕對高程。在測繪學(xué)中的高程,概念更為寬泛,是指地面點到高度起算面的垂直距離,也就是說海拔是高程常用的一種。
高度起算面是高程的基準(zhǔn)面,根據(jù)基準(zhǔn)面的不同,高程有正高、正常高、大地高三種高程系統(tǒng)。
正高的基準(zhǔn)面為大地水準(zhǔn)面。大地水準(zhǔn)面是一個與靜止的平均海水面密合并延伸到大陸內(nèi)部的封閉的不規(guī)則的重力等位面。地面上某點的正高是從該點出發(fā),沿該點與基準(zhǔn)面間各個重力等位面的法線所量測出的距離。需要指出的是,重力中的內(nèi)在變化將引起垂線平滑而連續(xù)的彎曲,因而在一段垂直距離上,與重力正交的物理等位面并不平行。
正常高的基準(zhǔn)面為似大地水準(zhǔn)面。雖然正高系統(tǒng)具有明確的物理定義,但是由于難以直接測定沿垂線從地面點至大地水準(zhǔn)面之間的平均重力值,所以實際上很難確定地面點的正高。為了解決這一問題,蘇聯(lián)的莫洛金斯基提出了正常高的概念,即用平均正常重力值來替代平均重力值,從而得到正常高。似大地水準(zhǔn)面是由各地面點沿正常重力線向下量取正常高后所得到的點構(gòu)成的曲面。與大地水準(zhǔn)面不同,似大地水準(zhǔn)面不是一個等位面,它沒有確切的物理意義,但與大地水準(zhǔn)面較為接近,并且在遼闊的海洋上與大地水準(zhǔn)面一致。實際上,確定基準(zhǔn)面是取驗潮站長期觀測結(jié)果計算出來的平均海面,依據(jù)平均海面測量和起算的高程、海拔,也就是正常高系統(tǒng),如我國1985國家高程基準(zhǔn),是以青島港驗潮站的長期觀測資料推算出的黃海平均海面作為中國的水準(zhǔn)基面,即零高程面。
大地高的基準(zhǔn)面為參考橢球面。地面上某點的大地高是該點沿通過該點的參考橢球面法線至參考橢球面的距離。大地高也稱為橢球高。大地高是一個純幾何量,不具有物理意義。它是大地坐標(biāo)的一個分量,與基于參考橢球的大地坐標(biāo)系有著密切的關(guān)系。大地高與大地基準(zhǔn)有關(guān),同一個點在不同的大地基準(zhǔn)下,具有不同的大地高。
不同基準(zhǔn)面間存在一定的差異,大地水準(zhǔn)面與參考橢球面之間的高差稱為大地水準(zhǔn)面差距,似大地水準(zhǔn)面與參考橢球面之間的高差稱為高程異常。
高程測量的方法有水準(zhǔn)測量、三角高程測量、GNSS高程測量和物理高程測量。精密測定高程的主要方法為水準(zhǔn)測量,水準(zhǔn)測量是利用能提供水平視線的儀器(水準(zhǔn)儀),測定地面點間的高差,推算高程的一種方法。
(延伸閱讀作者:中國鐵路設(shè)計集團(tuán)有限公司正高級工程師、注冊測繪師 張冠軍)
責(zé)任編輯:張鵬輝