高程
height
定義:地面點(diǎn)到高度起算面的垂直距離。
學(xué)科:測(cè)繪學(xué)_大地測(cè)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(cè)量紀(jì)念碑 圖片來(lái)源:視覺(jué)中國(guó)
【延伸閱讀】
在地理學(xué)和日常生活中,對(duì)陸地或山岳的高度使用海拔高程來(lái)表示。海拔是以海平面為基準(zhǔn)來(lái)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(duì)高程。在測(cè)繪學(xué)中的高程,概念更為寬泛,是指地面點(diǎn)到高度起算面的垂直距離,也就是說(shuō)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(gè)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(diǎn)的正高是從該點(diǎn)出發(fā),沿該點(diǎn)與基準(zhǔn)面間各個(gè)重力等位面的法線所量測(cè)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(cè)定沿垂線從地面點(diǎn)至大地水準(zhǔn)面之間的平均重力值,所以實(shí)際上很難確定地面點(diǎn)的正高。為了解決這一問(wèn)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(lái)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(diǎn)沿正常重力線向下量取正常高后所得到的點(diǎn)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(gè)等位面,它沒(méi)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(shí)際上,確定基準(zhǔn)面是取驗(yàn)潮站長(zhǎng)期觀測(cè)結(jié)果計(jì)算出來(lái)的平均海面,依據(jù)平均海面測(cè)量和起算的高程、海拔,也就是正常高系統(tǒng),如我國(guó)1985國(guó)家高程基準(zhǔn),是以青島港驗(yàn)潮站的長(zhǎng)期觀測(cè)資料推算出的黃海平均海面作為中國(guó)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(diǎn)的大地高是該點(diǎn)沿通過(guò)該點(diǎn)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(gè)純幾何量,不具有物理意義。它是大地坐標(biāo)的一個(gè)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(gè)點(diǎn)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(cè)量的方法有水準(zhǔn)測(cè)量、三角高程測(cè)量、GNSS高程測(cè)量和物理高程測(cè)量。精密測(cè)定高程的主要方法為水準(zhǔn)測(cè)量,水準(zhǔn)測(cè)量是利用能提供水平視線的儀器(水準(zhǔn)儀),測(cè)定地面點(diǎn)間的高差,推算高程的一種方法。
(延伸閱讀作者:中國(guó)鐵路設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司正高級(jí)工程師、注冊(cè)測(cè)繪師 張冠軍)
責(zé)任編輯:張鵬輝