経緯度原点

日本経緯度原点

地図:東京西南部

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す。東京麻布狸穴(現港区麻布台)には明治初期から海軍水路部の観象台と内務省地理局の天象台があり天文観測を行っていました。1888年(明治21)に両者は合併し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。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)

経緯度原点決定の歴史はまず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を天測により実施されました。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。[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。1888年(明治21)には海軍観象台は東京帝国大学の東京天文台に統合されました。1892年(明治25)に経緯度原点とされた位置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、どの方向が真北(磁石の指す磁北ではありません)なのか定まりません。紙に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紙はぐるぐる回り方向がわかりません。そこで原点方位角をきめます。三角網中の各三角点の位置をきめるために原点からほかの一点への辺長について方位があたえられていなければならないからです。原点から千葉県鹿野山の一等三角点「鹿野山」5239−77−0601と原点から茨城県筑波山の一等三角点「筑波山」5440−20−6801への方位角は1883年(明治16)から翌年にかけ陸地測量師、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。[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。

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原点の経緯度の値は元のままでした。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(基準点コード:5339−35−8902)があります。また原点とはべつに隣接して一等三角点があり初期の点の記によれば点名は「東京」で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)」5339−35−8901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。

2002年(平成14)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。

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す。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、原点の南側にはアフガニスタン大使館の建屋が設置され様相が変わっています。


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