中国高程基准体系：从地方标准到国家统一的演进

中国高程基准体系：从地方标准到国家统一的演进
高程基准是大地测量的基石，它定义了全国所有水准高程的起算依据，包含一个水准基面和一个永久性水准原点
。其核心原理是，理论上采用假想的、全球静止的大地水准面作为基准，但在实际应用中，世界各国均通过长期验潮观测，以某个区域平均海水面来近似代表它。中国的高程基准体系，正是在这一科学原理指导下，经历了从多系统并存到国家统一，并不断迈向全球化的演进历程。
一、 国家统一高程基准的建立与演进
新中国成立后，为结束历史上各地高程系统繁杂的局面，我国先后建立了两个具有里程碑意义的全国统一高程基准。
1.
1956年黄海高程系统：这是中国第一个国家高程系统。1957年，我国选定地理位置优越的青岛验潮站作为基本验潮站，以其1950年至1956年共7年的潮汐资料，推算出黄海平均海水面作为全国高程基准面
2.。位于青岛观象山的国家水准原点在此系统下的高程被测定为72.289米。该系统的建立对统一全国高程起到了重要的历史作用。
3.
4.
1985国家高程基准：由于“1956年黄海高程系统”所依据的验潮资料时间较短（不足潮汐变化的一个完整18.61年周期），且发现数据中存在粗差，我国对其进行了科学修订
5.。新的“1985国家高程基准”采用了青岛验潮站1952年至1979年共27年的更长期、更稳定的验潮资料进行计算。在此基准下，国家水准原点的高程被精密测定为72.2604米。两者的换算关系为：1985国家高程基准高程 = 1956年黄海高程 – 0.029米。该基准已于1988年1月1日正式启用，成为我国现行、法定的国家统一标准。
6.
二、 主要地方性及历史高程基准
在国家标准统一的过程中及之前，因历史、地理和特定工程延续性，我国各地曾形成并沿用多种地方性高程基准。以下为部分影响较广的系统及其与国家标准的大致换算关系
：
高程系统名称 主要使用地区/历史时期 与1985国家高程基准的近似换算关系 备注
吴淞高程（零点） 长江、淮河流域（1900年建立） 吴淞高程 ≈ 1985高程 + 1.600~1.629米 基于上海吴淞口验潮站1871-1900年资料，曾广泛用于水利、防汛。
广州高程（珠江高程） 广东省，尤其是广州市 广州高程 = 1985高程 + 4.26米 基于珠江基面，广州市已计划向国家基准统一。
大连零点 中国东北地区（至1959年） 大连零点高程 ≈ 1956黄海高程 – 0.025米 日占时期在大连设立，1959年后改用黄海高程系。
废黄河零点 江淮地区（民国时期） 废黄河零点高程 ≈ 1985高程 + 0.19米 原点已湮没，资料不全。
坎门零点 浙江、苏南、皖北（军事测绘） 坎门零点高程 ≈ 1985高程 + 0.2566米 基于浙江玉环坎门验潮站资料。
波罗的海高程 中国新疆部分水文站 波罗的海高程 ≈ 1956黄海高程 – 0.374米 前苏联国家高程系统，在我国局部沿用。
此外，历史上还存在如大沽零点（天津地区）、渤海高程等系统
。需要强调的是，这些换算关系多为近似值，具体差值需以当地测绘主管部门提供的数据为准。
三、 高程系统分类与测量技术发展
高程的数值定义依赖于不同的起算面和计算方法，主要分为以下几类系统
：
正高系统：以大地水准面为基准，是“海拔”的严格定义，但难以精确计算。
正常高系统：以似大地水准面为基准，由中国《大地测量法式》规定采用，是我国统一使用的高程系统，可以精确计算。
大地高系统：以参考椭球面为基准，由全球导航卫星系统（GNSS）直接测得。
力高与地球位数：主要用于解决大型水利工程中同一水准面数值统一的问题。
传统的水准测量是传递高程的主要手段。而现代测量技术，特别是全球导航卫星系统（GNSS）和卫星测高技术的飞速发展，正在深刻改变高程基准的建立与维持方式
。这些技术使得将各国各地区的高程基准归算到一个全球统一的高程基准成为可能，这也是当前国际大地测量学的重要发展趋势。
四、 重要地理数据示例
我国重要的地理信息数据均以国家高程基准为起算点进行发布和更新，例如：
珠穆朗玛峰高程：2020年公布的最新高程为8848.86米。
中国部分名山高程（2007年公布）：例如，泰山1532.7米，华山2154.9米，黄山1864.8米等。
结论
从“1956黄海高程系”到“1985国家高程基准”，标志着我国高程测量从区域统一走向了全国统一与科学精密化。尽管历史上多种地方基准并存，但国家基准的核心地位日益巩固。当前，在空间大地测量技术的推动下，我国的高程基准体系正与国家现代化建设同步发展，并积极融入全球统一高程基准的进程中，为国防、国民经济建设和科学研究提供着更精准、更统一的空间数据基础。