緣起:於網路蒐集的一些三角點相關參考資料.....














台灣水準點與三角點測量簡介


轉載自 http://www.keepon.com.tw/ActiveSite/Message/One.asp?MessageID=47049&Process=Group (2006-10-25) 阿丹



台灣最早的水準點測量環線,現有資料是日據時代臨時土地調查局先開始的。臨時土地調查局在明治 35 年 (1902年) 在基隆到高雄間,設立兩條水準經線,一條是沿當時的縱貫線 (主線),一條則是走較小的鄉鎮 (副線),兩線由基隆大沙灣水準原點出發後,在台北、中壢、新竹、後龍、烏日、西螺、北港、鹽水、台南、楠梓等地有相交,形成數個水準環,最後到達高雄固定點。主線長 410 公里,設有大水準點 204 個,由八尺門的 1 號到高雄港入口嘴 204 號,另外在社寮島 (和平島) 設一無號點及在大沙灣設一水準原點,總計 206 點;副線長 500 公里,由高雄市內的 1 號到基隆的三角嶺腳 249 號,設有小水準點 249 個。主副線水準點總數是 455 點,用以當作其他三角點的高程基準,並且選擇基隆社寮島驗潮站所測定的基隆港平均潮位當作水準零點。但海平面的平均高度並不是永遠不變的,常受到地球氣候、天體引力、地球運轉、大地變動等因素所左右,因此高程的基準就變得很複雜,以目前受溫室效應造成的影響,海平面的平均高度約每年升高 1-2mm 左右,若是十年下來光溫室效應就有 2cm 的差異,其他地殼變動量更是未知數,因此海平面的平均高度的基準點選擇上,就相當的重要了。以基隆港的水準分析,是一個長期穩定的地區,因此當基準網很適宜的。基準網是代替基準點最好的方法,好的基準網可以檢定基準點是否受到其他因素的影響,進而修正單一基準點的誤差,及找出影響的因子。


基隆港驗潮站的位置,由社寮島開始, 1914 年到 1936 年陸地測量部作一等水準點測量時,似乎已經改變驗潮站的位置到海門天險附近的堤防上,後來國民政府於 1946 年移到牛稠港,再於 1953 年移到第二突堤碼頭附近,由於碼頭傾斜,1992 年再移到西碎波堤光華塔附近,沿用至今。另外各驗潮站所選用的起算水準點也各自不同,社寮島是使用 BM10,陸地測量部使用 BM11,牛稠港使用 BMD (或是BM3?),第二突堤碼頭則使用 BM7,而西碎波堤則使用台電 BM4。驗潮站的平均海水面的訂定,一般要取 18.6 年以上的潮汐資料,加上氣溫、氣壓、降雨量以及天文潮汐週期的資料,且適當的考慮可能的全球海平面上升或區域性的地殼變動,一起放在同一回歸模式中加以分析,才能利用。因此選定後一定要善加維護及保存,才能得到有效的水準測量基準。至於水準環線必須用閉合差來檢驗,通常的標準是 2-3mm√環線公里數,超過此標準就要探討原因了。


到了大正三年 (1914年),陸地測量部為了更精準的測量,開始在台灣全島埋設一等水準點,到 1924 年完成全島環線及台中經霧社到花蓮吉野的橫貫線測量, 1932--1933 年作霧社經羅東到基隆的測量, 1935 年因關刀山大地震的影響,再作基隆經新竹、台中至霧社的第二次環線測量, 1936 年完成楠梓到台東鹿野的測線,至此終於完成第一次全島水準路線網。


有資料的水準點有 583 點,11 號是早期驗潮站附近的水準點,最少的號碼是 9452 號在八尺門,沿著基隆運河往瑞芳,經雙溪、貢寮、虎字碑到大里,再經頭城到宜蘭二結的 9491 號。羅東竹林以下就是 9931 號,經蘇澳、花蓮、花東縱谷到達富里的 10024 號。其中南澳到新城之間,另外插入 10025 號到 10038 號的水準點。初音到烏帽子之間,也另立 10086 號到 10090 號的水準點。由銅門到廬山的能高越嶺道兩旁也設有 10111、10112、10113、10118、10119、10120、10121 號的水準點。至於冬山到四季間的現今台 7 省道,則設立 21 號到 36 號的水準點。由富里到池上間則是 10079 號到 10085 號的水準點。池上以南到台東金崙,則是 10039 號到 10078 號的水準點。


由基隆的牛稠港 9522 號走縱貫公路,經台北、桃園、新竹、苗栗到樟樹林的 9594 號是西部水準線北段,接著由苗栗的水井 9731 號經后里、台中、彰化、二水、斗六、嘉義、台南到台南市大林的 9830 號是西部水準線中段。而在台中內新到埔里間則是 9492 號到 9521 號的水準點,由埔里經霧社、廬山到天池之間則有二種水準點,一是 10252 號到 10257 號的水準點,另一種是 3 號到 20 號的水準點 (缺 13 號,原因不明),兩者相雜而立。


台南市大林以南的桶盤淺則是 9595 號的開始,止於大湖的 9600 號。路竹以南經楠梓到高雄過田子,則是 9714 號到 9730 號的水準點。其中又由楠梓分出支線經旗山到美濃中壇,則是 10258 號到 10275 號的水準點。而六龜附近又有 63 號到 69 號的水準點。至於由六龜經石山林道接內本鹿越嶺道,經紅葉到台東鹿野的水準線,因為手頭上只有總督府通信部的水準點資料,是否有其他種類的水準點,就不太清楚了。


高雄林德官是 9846 號的水準點,由此經鳳山、大寮、萬丹、仙公廟、烏龍、東港、林邊、枋寮、楓港、恆春、滿州、九棚、旭海、南田、大武、到密蠟的 9930 號,則為南部水準線。


由上述陸地測量部所立的水準點,台灣的編號如下:


特別號 11 號在海門天險現在新的台灣水準原點旁,但近幾年竟然被弄丟了,實在很可惜。
3 號到 36 號的水準點 (缺13號)。
63 號到 69 號的水準點。
9452 號到 10275 號的水準點。缺號如下: 9601--9713 (113點),9831--9845 (15點), 10091--10110 (20點),10114--10117 (4點), 10122--10251 (130點),缺號共 282 點。扣除缺號則有 542 點。
所以目前的資料,水準點共有 583 點。舊資料 560 點,可能不包括 21 號到 36 號水準點及 63 號到 69 號的水準點 (後二種可能是 1932 年以後才設立的基石)。


國民政府以後,聯勤測量隊又新增北、中、南三條橫貫公路的水準支線,及南迴公路的水準支線,最近在全台的濱海公路也加設水準支線,使得台灣的水準測量網更加完整。不過由於道路拓寬及人為的破壞,現今剩下來的日據時代花岡石水準點已經相當稀少,取而代之的是聯勤測量隊的大理石或水泥水準點,或是內政部的銅標或水泥水準點,相較之下就顯的較差些了。


查了一下缺號的部份,9631 號在日本沖繩 (台灣缺的部份),大阪、京都是 200 多號,仙台是 2100 多號,北海道是 8000 多號,崎玉縣是 2000 多號,鹿野山是 11018 號,奈良是 1500 多號。


台灣最早的三角點測量,依現有資料是日據時代就開始,明治 31 年 (1898 年) 就有零星的單位設立一些基石,作小規模的測量。第一次大規模的測量是於明治 33 年 (1900年) 由臨時土地調查局先開始的。臨時土地調查局在明治 33 年 (1900年) 先在台中設立原點主三等三角點 89 號於現在台中公園的砲台山,旁邊另外立有三等三角點 120 號及三等三角點 160 號當作輔助點。當時測量是以土地調查局圖根點當作基線的兩端點,第一次的擴大點使用次三等三角點,到了第二次的擴大邊就使用主三等三角點的邊,最後以主三等三角點形成三角點鎖網,開始測量。基線總數共十二條,另外在較偏遠的地區,則可有假基線當作基準,例如北港地區就是。當時在台灣本島找得到資料的有宜蘭阿兼城基線,花蓮吳全城基線,台東卑南基線,高雄鳳山基線,嘉義基線,台中舊社庄基線,另外三條基線可能是台南、新竹及台北,本島共有九條基線。澎湖則有白沙的後寮基線,及馬公井仔按基線。蘭嶼也有一條基線。


當時已經使用經緯儀作測量,明治 33 年八月,台中縱橫線原點主三等三角點 89 號最初由外監督官池田文友及技手大江狷三郎行三角觀測,得出原點在北緯 24 度 9 分 30 秒,東經 120 度 41 分 45 秒,視準點是主三等三角點 30 號的豐丘,其方位角是北東方向 17 度 44 分 45 秒。到了明治 35 年 (1902年),採用天文測量的資料,澎湖選馬公主三等三角點 881 號,蘭嶼選佐野村的次三等三角點 1118 號,本島則使用海軍水路部在布袋嘴行天文測量的次三等三角點 1058 號,行天文測量。當時又得到更精確的台中原點主三等三角點 89 號的座標:北緯 24 度 8 分 34 秒 39,東經 120 度 40 分 46 秒 24。到了明治 37 年 (1904年) 臨時土地調查局閉局後的事業完成報告書中記載,共設立了主三等三角點 209 點,次三等三角點 901 點,圖根點 2859 點,這和第四回合報告書中記載的有些出入 (第四回合報告書中是主次三等三角點共 1163 點,圖根點 2804 點),其間的差異目前尚無法解釋的很清楚,最可能的原因是第四回合報告書中記載的主次三等三角點,有些是圖根點升等,而完成報告書中只是將其標石歸回原單位而已。


而總督府殖產局山林課也稍後在山地進行測量,大正 14 年 (1925年) 以後施測了 2614 點的森林三角點 (詳見 TACAN 所著的日據時期林地調查與林業計畫與森林三角點),也有主、次、補、交等等級,其地位相當於土地調查局設立的主三等三角點、次三等三角點、圖根點的等級,但精密度較差。至於其他單位如殖產局、總督府、土木局、內務局、專賣局、礦務課、交通局通信部、海軍水路部等也埋設大量基石在各地,各自擁有不同的用途,實在是難以研究的很澈底。


到了明治 39 年 (1906年) 為了進行更精密的測量,由東京天文台技師對指定的經緯度原點南投埔里虎子山作測量。此一等三角點中心的虎子山,當時得到的座標值是北緯 23 度 58 分 32.3400 秒,東經 120 度 58 分 25.9750 秒。在大正三年 (1914年) 則利用埔里基線南端點的一等三角點當作視準點,得出其方位角是東北方向 63 度 46 分 57.1800 秒。


第二次大規模的測量是由明治 43 年 (1909年) 開始,此年開始選一等三角點的點位,大正 3 年 (1914年) 設立全台三條基線,由陸地測量部負責觀測。其基線點和臨時土地調查局不同,直接使用一等三角點的基石,因此現在在宜蘭、埔里及鳳山附近可以看到為數不少的一等三角點當基線點及擴大點。當陸地測量部開始觀測時,除了新設立的一等三角點及二等三角點外,在設立新的三等三角點及四、五等三角點的同時,也使用臨時土地調查局所立的三等三角點及四等三角點另行觀測,或利用其觀測成果而推算,因此就有所謂的府點共用及府點利用之分。其中更提升一些三等三角點為二等測量,國民政府後來又將一些三等三角點再提升為一等測量,使得現今某些人還是搞不清楚這些提升等級的三等三角點倒底其是何等級。由於最後沒有完成全島所有地區的測量,日本就戰敗,因此詳細有多少三角點是測量上的謎。依照手頭上的資料,一等三角點共有 100 點,其中本點 60 點,補點 34 點,基線點 6 點,補點有二點是以二等三角點權充的,不過目前遺失 12 點,1 點只剩基磐, 1 點斷頭尚待歸位,3 點移位,2 點暫放山友家,實際存在為 87 點,留在原位的一等三角點只剩 81 點。而二等三角點仍然有些未定論,大約數目為 288--289 點。三等三角點更是麻煩,有資料的為 1853--1854 點,沒資料的有 4 點。土地調查局圖根點則資料相當零亂,數目在 2800 點左右。


澎湖的系統在當時無法和台灣聯測,因此以馬公三等三角點 881 號為經緯度原點,另設一條 500 公尺的基線作測量的基準。於大正九年 (1920年) 到大正十年 (1921年) 實施三角測量。不過本人最近在望安島的西胴尾,發現一昭和二年水路部海軍測點,此地在日據時代似乎也有作天文測量?


大正三年 (1914年),陸地測量部為了更精準的水準測量,開始在台灣全島埋設一等水準點,到 1924 年完成全島環線及台中經霧社到花蓮吉野的橫貫線測量, 1932--1933 年作霧社經羅東到基隆的測量,1935 年因關刀山大地震的影響,再作基隆經新竹、台中至霧社的第二次環線測量, 1936 年完成楠梓到台東鹿野的測線,至此終於完成第一次全島水準路線網。總結有資料的水準點共583點,用以當作附近三角點的高程基準,以利測量三角點的真高值。此全島水準路線網的水準原點是在今日的沙灣海門天險,不過最近遺失了,實在可惜。在苗栗尖峰崠有一總督府的小水準點,立在山頂上,算是水準測量的奇蹟,不過最近在高雄港發現一昭和十年水路部的海軍水準點,用途及設立目的不是很清楚,屬於水準測量的特殊點。而在基隆港周圍,有立一些建港時的水準點,屬於基港 BM 系統,其基石上有不字的水準點原始刻劃,應該算是和世界水準測量接軌的象徵吧!


[ 單維彰的登山履歷 ]


--------------------------------------------------------------------------------
Created: Oct 28, 2006
Last Revised:



Back to the home page of Wei-Chang Shann.
Connect to the home page of Department of Mathematics, National Central University, Taiwan.
shann@math.ncu.edu.tw


 


◎資料來源:
http://libai.math.ncu.edu.tw/~shann/mountain/tri-point.html


 


 

全站熱搜

風之足跡 發表在 痞客邦 留言(0) 人氣()