日本経緯度原点
日本経緯度原点
三角測量よって求められる各三角点の経緯度にもとづいて地形図をつくるため、測量しょうとする地上に先ずひとつの出発点を設けました。この点の位置は天文観測によって求められた経度と緯度で表され、日本経緯度原点（Geodetic Datum Origin of Japan）といいます。日本の緯度経度の原点になるところで東京都港区麻布台にあります。
１８８４年（明治７）から海軍は東京麻布狸穴（現港区麻布台）に海軍水路寮の「観象台」が設置され天文観測を行っていました。また１８７７年（明治１０）から赤坂区溜池葵町に内務省地理局観測課が設置され、１８８２年（明治１５）には地理局は皇居旧本丸に移転し本丸天守台を本初子午線（経度零度）と定めました。さらに旧幕府の浅草司天台の流れをくむ帝国大学理科大学「天象台」も天文観測を行っていました。このように海軍、内務省、理科大学の３組織はそれぞれ独立して天文観測を行っていましたが、１８８８年（明治２１）に３組織の天文観測部門は統合され東京帝国大学の東京天文台になり関東大震災まで継続されました。この位置での天文観測により経緯度が定められ、１８９２年（明治２５）に日本経緯度原点とされました。東京天文台は、かねて東京三鷹への移転計画がありましたが関東大震災の翌年１９２４年（大正１３）には大部分が麻布から三鷹へ移転しました。日本経緯度原点の位置は元の東京麻布のままです。
経緯度原点決定に際し、まず１８７４年（明治７）金星太陽面通過観測のため日本に滞在した米国隊のダビッドソン（George Davidson）とチットマン（O.H.Tittman）によって長崎・東京間の経度差観測が行われました。これは日本政府の要請によるもので、その結果、海軍観象台にあった天測点（現在の日本経緯度原点の近傍）にチットマン点が設定されました。１８８１年（明治１４）には米海軍のグリーン、ノリス、デイビスが長崎の経度を正確に再測しノリス天測点を設定し、さらに横浜の経度を求めデイビス天測点としました。当時、横浜の経度は第二子午線と呼ばれていました。また横浜・東京間の経度差測定は内務省地理局によって同年に行われています。［内務省：内務省年報 明治十四年報告書（復刻版 三一書房 １９８４ ｐ９）］
海軍水路部では、これらの経度からチットマン点を再測し１８８６年（明治１９）に海軍観象台の経度として告示しました。１８９２年（明治２５）に経緯度原点の原点経度は再測されたチットマン点を陸地測量部により東京天文台の子午環中心に移したものになっています。また緯度については１８７６年（明治９）肝付兼行（きもつき・かねゆき、本姓大伴 １８５３～１９２２）海軍中尉が海軍観象台で天文緯度を観測し肝付点が設定されこれを子午環中心に移したものを原点緯度としました。肝付は鹿児島県出身で薩摩藩家老であった小松帯刀（こまつ・たてわき １８３５～１８７０）の甥にあたり、のち海軍中将、水路部長に、また１９１３（大正２）には大阪市長もしました。
子午環は天体の位置を環状の目盛盤で読み取る望遠鏡です。この子午環は１８８０年（明治１３）に輸入したドイツのメルツ・レプソルド社製（Mertz-Repsold）、口径１４．３センチメートルのものでメルツ・レプソルド子午環と呼ばれました。子午環とはべつに１８８１年（明治１４）にドイツから輸入したレプソルド社製（A.Repsold & Sohne、Sohneのoにはウムラウト付き）、口径１３．５センチメートルの大子午儀が設置されています。子午環とこの大子午儀が混同されることがありますが、まったくべつの望遠鏡です。写真のメルツ・レプソルド子午環は一戸直蔵（いちのへ・なおぞう １８７８～１９２０）の著作に掲載されたものです。［一戸直蔵：通俗講義天文學 現代之科学社 １９１３ 上巻 ｐ５３］
子午環と大子午儀の２種類の観測機器の中心位置は経度０．５秒、緯度１．５秒の差があり東西に約１０メートル、南北に約４５メートル離れたところにありました。「子午儀」は天体の子午線通過の時刻を調べるため南北方向に正確に固定された望遠鏡で「子午環」は子午儀に目標とする天体の高度角を測定する機能を付加した望遠鏡で経緯度測定に使用されます。大子午儀は現在は三鷹の国立天文台で保存されており２０１１年（平成２３）に重要文化財に指定されました。［国立天文台：理科年表、暦部 丸善 １９９６ ｐ３］［海上保安庁水路部：日本水路史 日本水路協会 １９７１ ｐ４９］
「理科年表」（暦象年表）に記載されている東京の太陽、月の出入、南中（太陽が最も高くなったとき）の時刻などは経緯度原点である旧東京天文台子午環の中心点ではなくて子午環のちかくにあった大子午儀の中心を基準としていました。大子午儀跡は標識もなく計算上の点として残されているのですが、この位置を東京の代表地点として太陽、月の出入などが計算されていたのです。しかし２０１１年（平成２３）からは東京の代表地点の経緯度として日本経緯度原点の値を採用することとなりました。
さて原点での緯度と経度がはっきりしただけでは、原点から離れた他の点がどの方位に向いているか分かりません。どの方向が真北（磁石の指す磁北ではない）なのかも分かりません。原点が含まれた三角網図を描いて原点を押ピンでとめたのと同じことで、網図はぐるぐる回り方向が固定できません。そこで原点から他の一点への（辺長方向について）方位（真北からの方位角）を正確に測ります。これを原点方位角といいます。原点位置の一等三角点「東京」から千葉県鹿野山の一等三角点「鹿野山」と原点から茨城県筑波山の一等三角点「筑波山」への方位角は、１８８３年（明治１６）から翌年にかけ陸軍十等出仕、矢島守一により観測されています。観測値は原点の子午環中心に偏心補正され「原点方位角」とされました。実際はあらかじめ真北からの天文方位角が明らかな子午線標（指角標、ほぼ筑波山方向）を設け、子午線標と鹿野山、筑波山のそれぞれの夾角がカールバンベルヒ一等経緯儀（Ｎｏ．２０００）によって観測され、これに子午線標の天文方位角が加えられた数値を原点方位角としました。１８９２年（明治２５）に杉山正治測量師が検測し矢島と杉山の観測値は２秒程度の差がありましたが、当時すでに矢島の観測値を使用した三角網の計算が進んでいたため、参考値とされました。このとき子午線標として参謀本部建屋４階の欄干に灯火が設置されました。［測量・地図百年史編集委員会：測量・地図百年史 日本測量協会 １９７０ ｐ７９、１６６］
日本経緯度原点の当初の諸元はつぎのとおりです。
１８９２年（明治２５）原点設置当初の諸元
地点：東京天文台の子午環中心
経緯度（日本測地系）：
東経１３９°４４′３０″０９７０
北緯 ３５°３９′１７″５１４８
原点方位角：１５６°２５′３０″１５６（鹿野山）、２７°３２′１０″６３８（筑波山）
日本経緯度原点の設定後、１９１５年（大正４）から１９１７年（大正６）にかけて海軍水路部が地球の東西方向にまわる電信経路を設定し中野徳郎（なかの・とくろう １８７４～１９３２）による経度観測（時刻測定）が行われ、１９１８年（大正７）には原点の経度が変更になり、日本全国の経度は一斉に１０．４０５秒動くことになりました。原点の経度は１３９°４４′３０″０９７０から１３９°４４′４０″５０２０にかわりました。当時以降の地形図の図郭線（四隅）の数値に１０．４秒の端数が長い間ついていました。水路部の経度観測は、インド測量局が１９００年までの資料にもとづいてマドラスの経度に時間で０秒２（角度では３秒）を増加したため英国水路部から東京天文台の経時を改めたいとの通知があったことを契機としています。もともと日本はマドラス以東の諸点から誘導した経度を採用していたため改正を必要としました。このため東京・グァム間、東京・ウラジオストック間の経度測定が行われました。［海上保安庁水路部：日本水路史 日本水路協会 １９７１ ｐ１５５］
１９２３年（大正１２）の関東大震災の際にはメルツ・レプソルド子午環が大破し、その中心位置も１メートル程度移動しましたが経緯度の変更は行われず経緯度の値は元のままでした。１９６１年（昭和３６）にその位置に金属標を設置して日本経緯度原点が再現されました。現在の原点数値の示す位置は記念碑中央の丸い金属標の中心ですが子午環のあった元位置より北西１メートルのところに相当します。なお標高値は２６．７９メートルです。なお子午環は廃棄されましたがレプソルド社製の大子午儀の方は三鷹の天文台へ移転準備のため梱包された状態であったため震災には免れ、三鷹の国立天文台で保存されています。
関東大震災後にも経緯度は変更されなかったのですが、原点方位角（鹿野山）は１５６°２５′３０″１５６から１５６°２５′２８″４４２に変更されました。その後、２００１年（平成１３）の測量法改正（世界測地系移行）まで日本経緯度原点の諸元は経緯度、方位角とも数値の変更はありません。
１９２３年（大正１２）関東大震災後から２００１年（平成１３）までの諸元
地点：東京天文台の子午環中心 設置当初から変更なし
経緯度（日本測地系）：
東経１３９°４４′４０″５０２０ １９１８年（大正７）に変更
北緯 ３５°３９′１７″５１４８ 設置当初から変更なし
原点方位角：１５６°２５′２８″４４２（鹿野山） 関東大震災で変更
二万五千分の一の地形図「東京西南部」には日本経緯度原点の表示がありますが三角点の記号はありません。原点も点の記があります。また原点とはべつに隣接して一等三角点「東京」があり初期の点の記によれば、１８８３年（明治１６）に三原昌陸地測量師により選定され、翌１８８４年（明治１７）に矢島守一陸地測量師が標石を埋定しましたが、１８９２年（明治２５）に撤去され現在は廃点になっています。関東大震災後には原点からすこし離れて一等三角点「東京（大正）」が設置されています。
経緯度の測定基準については日本ではベッセル楕円体を準拠楕円体とした日本測地系でした。しかし２００２年（平成１４）から地球楕円体を準拠楕円体とした世界測地系に移行され、つぎのとおり原点数値が変更されることになりました。
２００１年（平成１３）世界測地系移行から２０１１年（平成２２）東日本大震災前までの諸元
地点：日本経緯度原点金属標の十字の交点
経緯度（世界測地系）：
東経１３９°４４′２８″８７５９
北緯 ３５°３９′２９″１５７２
原点方位角：３２°２０′４４″７５６（国土地理院内ＶＬＢＩ観測点金属標の十字の交点）
ＶＬＢＩは超長基線電波干渉計のことで、その観測成果が世界測地系への移行の基礎データになったためです。原理的にはどこでもよい訳ですが鹿野山より地殻変動が少ないことや観測に便利であることもあります。方位角は日本経緯度原点とＶＬＢＩ観測点の双方をＧＰＳで観測を行い得られた座標から求めています。
日本経緯度原点の現地の説明板などが２００１年（平成１３）に再整備されましたが、その機会に原点に異常があり復元を必要とするような事態にそなえて「引照点」が３点設置されました。いずれも原点から数メートルの距離で地中金属枡のなかにあり直径５センチメートルの金属標です。
原点の諸元はその後、２０１１年（平成２２）３月の東日本大震災の影響で同年１０月２１日に変更されています。［国土地理院測地部測地基準課：日本経緯度原点及び日本水準原点の新しい原点数値について 「測量」 日本測量協会 ２０１２．７ ｐ１８－２０］
２０１１年（平成２３）現在の諸元
地点：東京都港区麻布台２－１８－１日本経緯度原点金属標の十字の交点
経緯度（世界測地系）：
東経１３９°４４′２８″８８６９
北緯 ３５°３９′２９″１５７２
原点方位角：３２°２０′４６″２０９
（うえの地点において真北を基準として右回りに測定したつくば市の国土地理院内にある超長基線電波干渉計ＶＬＢＩ観測点金属標の十字の交点の方位角）
これが現行の測量法第１１条（測量の基準）と同施行令第２条（日本経緯度原点及び日本水準原点）で定められた日本の緯度、経度の原点です。なお、原点位置を地球の重心を原点とする地心直交座標系で表すと、つぎのようになります。
Ｘ軸 －３，９５９，３４０．２０３メートル
Ｙ軸 ３，３５２，８５４．２７４メートル
Ｚ軸 ３，６９７，４７１．４１３メートル
現在の原点は屋外にあり、いつでもだれでも見ることができます。地下鉄神谷町で下車すると桜田通に出ます。東京タワーを左に見ながら南へすすみ狸穴交差点から右へ広い坂をすこし上がると左にロシア大使館が見えます。大使館の東南の角の道を南に入ります。まもなく突き当たりになりますが、その右側が原点で標識がありますからすぐにわかります。また道の左には中央官庁合同会議所という建物があり構内の前庭のマウンド上のマンホールに「東京（大正）」という一等三角点がありました。このあたりは昼間から無数の黒い野良猫が徘徊しており不気味です。なお近年、合同会議所はなくなりアフガニスタン大使館の建屋が設置され様相が変わり一等三角点「東京（大正）」には立入できません。