闲话坐标系与高程系

参加某重点工程的勘察成果内部审查发现，3个标段的勘察报告中采用的坐标系与高程基准互不一致，颇感意外。

统一提供的平面坐标系统与高程基准，为何不同勘察单位表述不同？

2021年7月1日，《长沙市自然资源和规划局关于启用长沙2000独立坐标系和1985国家高程基准的通知》（长资规发【2021】59号）发布，明确规定长沙2000独立坐标系是经湖南省自然资源厅批准的、长沙市唯一合法的平面坐标系统，覆盖长沙全域（包括浏阳市和宁乡市），高程基准统一采用1985国家高程基准。自2022年1月1日起，停止使用长沙原有平面坐标系统和其他高程基准的成果。

什么是平面坐标系？

什么是高程基准？

它们之间有何渊源？

本文略为绍介，权作闲话。

工作中，经常要用到2000国家大地坐标系。

什么是2000国家大地坐标系呢？

要了解2000国家大地坐标系，必须先了解什么是大地坐标系。

大地坐标系是大地测量中以参考椭球面为基准面建立起来的坐标系。地面点的位置用大地经度、大地纬度和大地高度表示，大地坐标系亦称为地理坐标系。

我国于上世纪50年代和80年代分别建立了1954北京坐标系和1980西安坐标系，测制了各种比例尺地形图，在国民经济、国防建设、社会发展和科学研究中发挥了重要作用。2008年3月，为适应时代进步、经济发展、国防建设、科学研究等对国家大地坐标系的新要求，国土资源部正式上报国务院《关于中国采用2000国家大地坐标系的请示》，2008年4月获得批准，2008年7月1日起，中国全面启用2000国家大地坐标系，并纳入《中华人民共和国测绘法》。

2000国家大地坐标系是我国当前最新的国家大地坐标系，英文名称为China Geodetic CoordinateSystem 2000，英文缩写为CGCS2000，是测制国家基本比例尺地图的基础。

我国常见高程基准

高程基准是推算国家统一高程控制网中所有水准高程的起算依据，它包括一个水准基面和一个永久性水准原点。

国家高程基准是根据验潮资料确定的水准原点高程及其起算面。

我国常见的高程系统主要有：1956年黄海高程、1985国家高程基准、吴凇高程基准、珠江高程基准四种。

“1956年黄海高程”系统为我国第一个国家高程系统，以青岛验潮站1950～1956年验潮资料算得的平均海面为零的高程系统。原点设在青岛市观象山，1956黄海高程水准原点的高程是72.289m。

“1985年黄海高程”是中国测绘主管部门以青岛验潮站1952～1979年的潮汐观测资料确定的平均海面作为高程起算面，1987年5月启用。该高程系统水准原点的高程是72.260m，习惯说法是“新的比旧的低0.029m。

“吴凇高程基准”采用上海吴淞口验潮站1871～1900年实测的最低潮位所确定的海面作为基准面。自1900年建立以来，该系统一直为长江的水位观测、防汛调度以及水利建设所采用。

“珠江高程基准”以珠江基面为基准的高程系，在广东地区应用较为广泛。

它们之间的关系如下：

“1985年国家高程基准”＝“1956年黄海高程”－0.029（m）

“1985年国家高程基准”＝“吴凇高程基准”－1.717（m）

“1985年国家高程基准”＝“珠江高程基准”＋0.557（m）

此外，在我国的不同历史时期和不同地区曾采用过多个高程系统，如“广州高程基准”、“大沽零点高程”、“渤海高程”、“波罗的海高程”、“大连零点高程”等，又如，香港目前采取的高程基准为1980年确定的HKPD，为“平均海面”之下约1.23m。台湾高程基准以基隆港平均海水面为高程基准面。不同高程系之间的差值因地区而异。

长沙平面坐标系统与高程基准

长沙独立坐标系建立于上世纪五六十年代，是长沙市测量队（长沙市规划勘测设计研究院前身）与国家测绘局一起，根据长沙当时实际情况建立的测绘基准。

长沙2000独立坐标系则是长沙市自然和规划局为适应长沙经济发展和国土空间规划需要，充分考虑长沙地理特征、城市现状、规划发展、市政工程建设的需求，于2020年3月完成的全市域、统一的坐标基准。

二者的基本关系如下：

X_长沙2000 = X_原长沙

Y_长沙2000 = Y_原长沙 + 500km

在长沙市规划地区，1985国家高程基准高程与1956黄海高程的平均差异如何？

每一城市，都有相应的负责其坐标系及高程基准的生产、保管、维护和提供社会化服务工作的单位，需要相关服务者可向其咨询。