我们主要承担武汉市的市政工程勘测设计任务,测量工作所采用的坐标与高程系统始终与武汉市统一的1954年北京坐标系和1956年黄海高程系保持一致。武汉市勘测设计研究院所提供的城市基本控制成果是我院开展市政工程测量的依据。我们与市勘院在测量坐标和高程系统上保持一致,也就是与工程项目的规划坐标高程系统保持一致。1987年5月26日由国家测绘局通告全国,宣布启用1985国家高程基准和国家一等水准网成果,随后又于同年9月9日,就启用新高程系统及国家一等水准网成果的有关技术问题,向测绘局所属单位发出通知(国测发[1987]365号)。一个城市只允许选用一个高程系统,从一个高程系统过渡到另一个高程系统,需要做大量的工作,不仅花费大量资金、人力、物力,而且还要有足够的时间。目前,武汉市城市高程控制网复测完成了部分工作,有些单位采用了85高程基准,有些单位继续使用56黄海系统,有些单位两个系统都采用过,有些单位在地形图上标注85高程基准,而实际控制点成果是56黄海系。本人根据调查了解到的情况,结合市政测量特点,从三个方面分析,提出系统选择方案。
一、1956年黄海高程系与1985国家高程基准
1956年黄海高程系是1956年我国以青岛原点高程为72.289m建立起来的全国统一高程系统,1959年由国家测绘局颁布使用,1985国家高程基准是1985年以同一青岛原点高程72.260m为基准的高程系统,1987年由国家测绘局颁布使用。从理论上说,地面上任一无沉降固定点的85国家高程基准的高程应大于56年黄海高程系的高程。但两高程系统的起算原点高程之差,不代表两高程系统之差。两高程系统之差不是一个常数,不同地区不一样,同一地区不同的点也不一样,它们是因距离原点远近不同,各地地壳变动情况不同,复测、联测精度不同而异。
我国地域辽阔,地质构造复杂。据2001年1月21日《长江日报》第3版登载:国家第二期一等水准网复测结果表明,全国有四分之三的地区皆呈下沉趋势。华中、华东和华南地区平均下沉量约80mm,浙江的杭州、嘉兴一带最大下沉量约200mm;东北地区和青藏高原呈上升趋势,东北地区平均上升量约40mm,青藏高原平均上升量约20mm。
二、武汉市城市测量高程系统的采用现状及存在问题
由于我们主要进行武汉市的城市道路、排水、桥梁、防洪等市政工程的施工图设计,离不开武汉市的城市规划,测量成果资料所采用的坐标和高程系统一直是一致的。从90年代后期,我们在使用规划设计图纸的过程中,发现市勘院的1:2000地形图乃至1:500地形图均标注“1985国家高程基准”,推测武汉市的高程系统是否发生了改变。带着这个问题,我们专门走访了市勘院,为慎重起见,又于2000年1月19日由我院向该院发函,“商请市勘院提供85国家高程基准换算公式”。2月下旬,我们收到市勘院复函。复函详细陈述了该院接到国家测绘局[1987]365号文后,根据文件精神,结合武汉地区的实际情况,妥善解决武汉市基础地形图高程系统的更新问题。市勘院复函的最终结论是:“鉴于以上原因,我院在图纸资料的标注上直接改注为1985高程基准,在提供水准点成果时标注为1956年黄海高程系统”。
根据武汉市“十·五”期间基础测绘实施计划,由市政府拨款,市勘院于2001年完成了全武汉市二等水准网的复测,覆盖面积达1000km2以上,共埋设177个水准点,水准测量路线长587.6km,经过与国家一等水准点联测和平差计算,得出1985国家高程基准和1956年黄海高程系统两套成果。以上水准测量成果通过检查验收,但三、四等水准的加密工作还在进行之中,测量成果有偿服务还不成熟。
《城市测量规范》第3.1.4条规定:一个城市应建立一个统一的高程系统,应采用1985国家高程基准或沿用1956年黄海高程系统。目前武汉市同时采用两种高程系统是不符合测量
规范规定的。待时期成熟之后,这个问题可以由城市测绘主管部门以法规的方式统筹解决。
三、目前市政工程测量中高程系统的选用方法和建议
为了妥善处理我院测量高程系统的对外问题,我们始终采取严谨、慎重的态度。2000年3月23日,我们走访了湖北省测绘局技术负责的人员,调阅了解两种高程系统的关系,该同志从局档案馆调阅了国家一等水准测量成果,向我们提供的情况是:85国家高程基准普遍高于56年黄海高程系统,两系统高程之差因地区不同而有所差异,汉口地区两系统之差约为56mm、汉阳约50mm、武昌约54mm。
以上结果表明,在武汉地区56年黄海高程系与85国家高程基准之差在10厘米以内。正因为如此,武汉市勘测院根据国测[1987]365号文件精神,在所有地形图上直接改注为“1985国家高程基准”。但我院没有这样做,仍然坚持1956年黄海高程系统。我们的主要理由是:
(1)国家测绘局及所属系统测绘的地形图,绝大部分为小比例尺地形图,小于10cm的高程误差,对地形图的质量毫无影响;
(2)武汉市勘测院用于规划的基本图是1:2000地形图,高程注记是分米,10cm的误差对于规划无明显影响;
(3)我院是工程设计单位,以使用1:500大比例尺地形图为主,个别单体工程还要测绘1:200大比例尺地形图,改注85国家高程基准,意味着图上高程含有5~6cm的误差,这对于道路桥梁、排水工程施工图设计是不允许的;
(4)对于工程图而言,图上改注为“1985国家高程基准”并不是真正的85高程基准,所使用的水准点成果依然是56年黄海高程系统,实际意义不大。
目前我院现在所采用的1956年黄海高程系统,无论在图纸上或在成果资料上都是标注一致的。
为了适应建设市场的需要,我们建议购置部分武汉市国家一、二等水准点的85高程成果,在市政工程建设范围内,组织力量对主要的三、四等旧水准点进行联测、复测,以求得三、四等水准点85高程系统的成果。为将来全市测量成果统一过渡到85国家高程基准,打下坚实基础。
