水準原点と験潮場
日本水準原点

地図:東京首部

日本の標高は東京湾の平均海面を基準として標高ゼロメートルと決まっていますが水準原点は東京湾にあるのではなく湾岸より地盤のよい国会議事堂前の憲政記念館(東京都千代田区永田町1−1)の庭にあります。むかしは井伊大老の屋敷、もっとむかしは加藤清正の江戸屋敷があり明治中期になってから参謀本部陸地測量部の建物ができました。麻布の日本経緯度原点が屋外にあるのにたいして1891年(明治24)に建てられた工部大学校第一期生の佐立(さたち)七次郎(1857〜1922)の設計による立派な石造の建物があり東京都指定有形文化財にもなっています。佐立は日露戦争後の国境画定会議がおこなわれた旧日本郵船小樽支店(重要文化財)の建屋も設計しています。

菊のご紋章の入った正面扉の上には凝った文字で「水準原點」(右書き)さらに軒下には菊のご紋章と「大日本帝国」(右書き)と刻字されています。今なお使用されている国家の建造物でまだ大日本帝国と表示されているのは、これ以外にはないでしょう。扉には鍵がかかっているので普段は内部を見ることができませんが国土地理院が毎年「測量の日」(6月3日)の行事として公開をしています。公開日は平日のため多少ずれます。

建物の内部は最上部に小豆島産の花崗岩でつくられた厚さ45センチメートルの船形台石、その下に厚さ36センチメートルの正八角形台石、さらにその下は約10メートル深さの基礎になって地中にはいりこんでいます。

最上部の船形台石の正面には原点標石となる厚さ6センチメートル、高さ25センチメートルの山梨産の水晶板が垂直に埋め込んであります。この水晶板の目盛はゼロを基準として上下10センチメートルずつミリメートル単位で赤い目盛がついています。この目盛は長年の間に不鮮明になってきたため1991年(平成3)日本水準原点100周年の際、補修されました。

水準点は目盛ゼロの線(法令では零分画線の中点)が基準となりますが標高ゼロでなく24.3900メートルあります。日本水準原点の地点と原点数値は日本経緯度原点とおなじく1949年(昭和24)に制定された測量法第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)で定められ以降、改正もされています。

この原点の高さは当時東京湾に面していた荒川河口、霊岸島での潮位から定めた東京湾平均海面をゼロメートルとして精密水準測量の結果から日本水準原点の零目盛りが24.5000メートルになるように作られました。原点建物の竣工が1891年(明治24)5月と24.5メートルは偶然の一致ではないようです。その後1923年(大正12)9月1日の関東大地震の影響で変動し1928年(昭和3)に24.4140メートルに改正されましたが、さらに2011年(平成23)3月11日の東日本大震災の影響で24.3900メートルに改正されました。[陸地測量部:陸地測量部沿革史 終篇 1930 p42−43 (昭和3年の事績)][西田文雄:日本水準原点を設計した佐立七次郎 「国土地理院広報」2008.2 p8]

写真の切手は1991年(平成3)に発行された日本水準原点100周年記念のものです。水準原点の建屋と水準儀が描かれています。切手に描かれている水準儀はカールバンベルヒ一等水準儀(経緯儀ではありません)ですが実物は現在国土地理院にもなく国立科学博物館に残されています。地図を描いた切手は内外に多くありますが、測量機器を描いたものは少ないようです。

日本水準原点変動監視用の水準点

地図:東京西部ほか

1891年(明治24)、日本水準原点が現国会議事堂前に完成したときに同時に同原点の変動監視のために5ヶ所に一等水準点が設置されました。原点数値の決定に使用された路線について大正7年までに7回の水準測量が行なわれました。5ヶ所は水準原点を取り囲むようにつぎの位置に設置されました。 [武藤勝彦:水準原點解説「地圖」昭和19年5月 陸地測量部 1944 p40]

T 東京府武蔵國荏原郡大崎村
U 東京府武蔵國南豊島郡淀橋町
V 東京府武蔵國北豊島郡板橋町
W 東京府武蔵國南足立郡千住町
X 千葉縣下總郡東葛飾郡松戸町

上5ヶ所の所在地名称は設置当時のものでT、U、W、Xを現地で確認しました。Tは荏原一丁目15−10の延命地蔵前に1963年(昭和38)に移設され地中埋設、Uは西新宿の成子天神社参道に残置されていますが廃点扱いとなっています。Vは板橋区大山東町の板橋第一中学校に1951年(昭和26)に移設されたようですが未確認です。 Wは千住新橋真福寺境内に、Xは松戸市矢切に、ともに現行の水準点として使われています。

験潮場

海水面の観測をすることを験潮といいます。験潮場は外海に接し風波の影響が少なく岩礁や人工岸壁など地盤が強固な位置に設置されます。験潮の役割は各地の平均海面を決定することですが海岸の隆起、沈降を検出して地震予知にも役立っています。

験潮場は1872年(明治5)民部省が利根川河口に銚子量水標を設置し翌年、隅田川河口の霊岸島、1874年(明治7)には江戸川河口の堀江に設置されました。陸地測量部の発足後、1891年(明治24)以降は高神(千葉)、鮎川(宮城)、串本(和歌山)、細島(宮崎)、深掘(長崎)、外浦(島根)、輪島(石川)、岩崎(青森)、小樽(北海道のちに忍路)、花咲(北海道)の10ヶ所に設置されました。後年、海洋気象台に移管されたものもあります。霊岸島量水標の潮位記録は「水準原点」を建設した際には東京湾における平均海面を示しましたが淡水の影響などあり理想的ではなく1894年(明治27)に千葉県高神村(犬吠崎南方)から移設された三浦市の油壺験潮場の潮位記録で水準原点の高さを検証することになりました。現在、国土地理院では油壺験潮場で連続して潮位観測とGNSS(GPS)による観測を行うとともに油壺験潮場と日本水準原点との間を毎年、一等水準測量を行い原点数値を点検しています。[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 p173]、[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]

霊岸島水位観測所

地図:東京首部

荒川河口にあたる霊岸島の量水標は1873年(明治6)に北緯35度40分09秒、東経139度47分16秒(日本測地系)の位置に内務省によりがオランダからのお雇い外国人の指導にもとづき設けられました。現在の中央区新川二丁目中央大橋下流右岸にあたります。最低潮面をA.P(Arakawa Pile)としました。量水標は量潮尺とも呼ばれました。A.Pは東京府、東京市、荒川、中川、多摩川筋などの基準面に使用されました。

しかし陸地測量の基準としてはこれと異なり1873年(明治6)6月から1879年(明治12)12月までの毎日(一時期欠測あり)の満潮位と干潮位を尺単位で測定、それぞれ1ヶ月ごとの平均値を算出、さらに両者の平均値をとって中等潮位としました。量水(水位)標の読みで1.1344メートルが東京湾平均(中等)海面T.P(Tokyo Pile)となり、この位置をゼロメートルとして全国の標高の基準と定めました。かっては、この位置で2.6210メートル(T.P)の高さに内務省地理局の水準点標石があり水準点を表す「不」の字(几号)が刻印されていました。この標石は1891年(明治24)、陸地測量部によって「交無号」といわれる水準点標石に置きかえられました。なおT.PはA.Pよりも1.1344メートル高い位置になります。1883年(明治16)には霊岸島から横浜波止場の量水標まで参謀本部の奈佐栄と日和佐良平によって水準測量が行われ、その結果霊岸島の方が11センチメートル高くなっていることがわかりました。霊岸島の内務省が設置した初期の量水標は1919年(大正8)の報告には「腐食して痕跡なし」となっています。[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 p169−170][内務省東京土木出張所:霊岸島量水標零位と東京湾中等潮位並に堀江量水標零位との関係 1927 p1−9]

量水標の位置は1994年(平成6)5月に隅田川護岸工事の影響で36メートル下流に移設されました。写真の三角形のフレームは現在の位置で標尺と自記記録室があります。フレームのパイプの一辺の長さはこの位置の経度にちなみ13.947メートルになっています。またこの量水標のすこし上流には元位置を示す標尺の形をしたモニュメントがあります。現在の水位観測所は国土交通省荒川下流工事事務所の所管になっています。水準原点とは関係ありません。

油壺験潮場

地図:三浦三崎

京浜急行三崎口の南西3キロメートルのところの小網代湾にあります。油壺のバス停から南に急坂を海岸に降りたところです。験潮場には1894年(明治27)に設置された古いレンガ造の建屋と1995年(平成7)に設置された新しいコンクリートの建屋が併設されています。旧建屋の西側(新建屋都の間)の海面には石柱が立っており縦に刻まれた溝に木製の標尺がはめ込まれ量水標とされました。1900年(明治33)から1923年(大正12)の関東大震災までの23年間にわたる油壺での観測結果から平均海水位が算出されましたが、霊岸島で得た水位の差は3ミリメートルで水準原点の高さを確認することができました。当時の石柱は根元から海面上に露出していますが関東大震災のとき、この付近の海底が約1.4メートル隆起したことによります。現在の油壺験潮場では導水管でつながれた井戸内の「浮き」の昇降を自記記録します。

験潮場の外側には験潮場附属水準点「付2号」と階段の上方には基準水準点「基26号」があります。

輪島験潮場

地図:輪島

輪島港の西北端、輪島崎町にあります。この験潮場は1891年(明治24)に開設されていますが近年、改造されたコンクリート造の建物になっています。建物の東側にはGPS受信アンテナも見られます。すぐ近くの神社前には基準水準点、基17号があります。

細島験潮場

地図:日向

JR日向の4キロメートルの細島港(旧港)にあります。この験潮場は1894年(明治27)に設置されました。その後、補修はされているものの現在も建屋入口上部には陸軍の徽章が残っています。

験潮場の外側には験潮場附属水準点「細島験潮所附4号」、「験潮4−1号」、基準水準点「 基37号」などがあります。

離島の測量


離島の三角測量・方向杭

離島の三角測量で、とくに狭い土地で三角点が1点しか設置できない場合は、ほかにもう1点、後続作業とされる地形測量のために「方向杭」(標定点とも)が設置されます。方向杭は「三角測量方向杭 陸地測量部」と書かれた木柱または標石が用いられることがあります。当該三角点を離島の原点とし、また同点からみた陸地にある既知の三角点(与点)と方向杭の挟角を原点方位角とし、これらをもとに地形測量で図根点を増設します。当該三角点から方向杭までの距離は三角測量、多角測量またはスタジア測量で求めます。狭い離島では高い精度は必要ありません。スタジア測量ではトランシットやアリダード(測射儀)で前方に立てたスタジア(標尺)を視準し斜距離や水平距離を求めます。離島での三角測量には離島周辺の簡易な験潮による海面の高さも必要です。[陸地測量部:三角測量法式 1901 p184]

渡海水準測量・離島の水準路線

水準原点から出発した水準路線は本州から海峡によって隔たった北海道、四国、九州までつながっています。これらは海底トンネルによって陸つづきで直接水準測量が可能になるまでは海峡の両岸に目標をおき双方から間接水準測量を行いました。水準路線から遠く隔たった山岳地帯の水準測量も間接水準測量ですが、とくに海峡横断の場合は渡海水準測量といいます。長距離で目標が見え難い場合は目標から光線を送出して観測する方法もとられます。また地表面に近いと大気密度が高く光線の屈折も考慮しなければなりません。海面からできるだけ高い位置で大気が安定している時間帯に測量を行います。本州・四国間には橋が建設されましたが交通振動や気象の影響が大きく直接水準測量によらず渡海水準測量の成果を採用しています。

離島には本土と遠く離れているため渡海水準測量ができず、本土とは別に独自の水準路線がある場合があります。伊豆諸島、小笠原諸島、佐渡島、隠岐諸島、対馬、奄美諸島、沖縄諸島などです。[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 p102]

隠岐原点

標識:隠岐原点
地図:西郷

隠岐島では1909年(明治42)5月から1912年(大正1)9月まで簡易験潮場を設置して海面からの標高を定めました。廃止された験潮場とその附属水準点の位置を探索し地元の聞込みもしましたが道路拡幅や隧道設置のため跡形さえ見当たりませんでした。初期の点の記によれば附属水準点には「験潮固定点」と刻印がありました。

験潮場附属点とは別に「隠岐原点」があり1909年(明治42)に設置されましたが現在の原点は1971年(昭和46)に隠岐の島町の中心地、西郷にある元隠岐支庁正門前の位置から東21メートルのところに移転されたものです。船着場近くの山陰合同銀行前の大型薬店ウエルネス東隣の路地、地下にあります。路地の入口に鉄板があり、その下には45センチメートル角、厚さ8センチメートルの花崗岩製の蓋石があり「隠岐島水準原点 建設省 地理調査所」の刻字があります。この蓋石を開けるとコンクリートの枡の中に水準点標石が見られます。一辺17センチメートルの角柱で上面には直径6センチメートルの球分体があります。球分体は地表面から約45センチメートルの位置です。

水準点本体の刻字ですがコンクリート枡と標石の間が5〜10センチメートルしかなく、かつ深い位置にあるため全体の目視ができません。そこで鏡を利用して写真を分割して撮ってそれぞれ左右反転させ繋ぎました。南面(道路側)には「隠岐」と右横書き、その下に「水準原點」と縦書き、北面には「陸地測量部」と縦書きの刻字が確認できました。刻字からは蓋石は第二次大戦後ですが標石本体は初期のものと考えられます。1918年(大正7)の成果概要にも「本點ハ二等水準點ニシテ標石上面ニ球分アリ隠岐原點ト刻シアリ」とあり、初期の点の記にも同様の記載があります。[陸地測量部:三角及水準測量成果概要 五巻 陸地測量部 1918 p79]

御蔵島 二等水準点 (みくらじま)

標識:空2号
地図:御蔵島

伊豆諸島の御蔵島にある、ただ一ヶ所の水準点で現在は廃点になっていますが標石は残存しています。御蔵島は東京から南へ200キロメートルあり竹芝桟橋から八丈島行きの定期船で8時間を要します。行政上は東京都(三宅支庁)御蔵島村、人口は約300人(2009年)です。

港から「里」の集落へ急な坂道を登ること500メートルで鋭角に屈曲し間もなく左手に交番があります。この向かいから狭い、まる石を敷き詰めた旧道を30メートル下ると広場でベンチもあり展望台のようになっています。右手(東)へは畑へ降りる小径がありますがその手前の草むらに水準点標石があります。

水準点標石は初期の二等水準点で大きさは一辺15、地上高さ18センチメートル、上面は平らで球分体はありません。刻字は広場に面した南面に「二等水準點」、西面は「明治四十五年五月」、北面は「空第二號」(「號」は「号」へんに「逓」のつくり)、東面は「陸地測量部」とあり1912年(明治45)に設置されたことがわかります。標石の材質は安山岩のようですが初期の点の記では三宅島産黒色硬石になっています。

東京湾からはるか離れた孤島ですから本土の標高の基準は適用できません。最も古い五万分一地形図「御藏嶋」(大正元年測圖)と、つぎに古い「御藏島」(昭和十年修正測圖)によれば「高程ハ式根嶋小濱ノ中等潮位ヨリ起算シ米突ヲ以テ示ス」(昭和十年版では「式根嶋」が「式根島」、「高程」が「眞高」になっています)とありますが現在の二万五千分一「御蔵島」(平成18年発行)では「高さの基準は御蔵島前ノ浜附近の平均海面」となっています。前ノ浜は港のところです。また島の北東にある電子基準点「御蔵島」5039−64−5901の付属標が「御蔵島水準原点」です。

地図上の三角点・水準点記号

現行の地図での三角点の記号表示は二万五千分一地形図では全部、五万分一では三等以上、四等は「標石のある標高点」として三角点とは別の記号で表されています。また二十万分一地勢図では二等以上が載せられます。

三角点の地形図上の記号は「△の中に・」ということになっており一等、二等などの区別はありません。これは明治中期の陸地測量部の作成したころから、そうなっているのですが、それ以前の明治初期には右図のような記号がつかわれていました。もっとも古いと思われる記号は内務省地理局測量課1878年(明治11)版の「測繪圖譜」で原三角点と次三角点の2種類があります。これには経緯測点、高低几号(現在の水準点に相当)もあります。

その後1887年(明治20)、参謀本部陸軍部測量局の「二万分一迅速測圖記號」では三角標(三角点のこと)は「大三角」と「圖根」の2種類で前者は△に・で現行と同じ、後者は○に・となっています。また水準標(水準点のこと)は不の記号と数値を表記しています。またあらたに「獨立標高點」が設けられ・の記号で表されています。ところが同年の「假製二万分一地形圖記號」では三角標は一等から三等まで△に・ですが一、二、三等にしたがい△が少しずつ小さくなっています。四等三角標は○に・です。水準標は現行と同じで□に・でもはや不の記号はつかわれていません。

1891年(明治24)、陸地測量部の「二萬分一地形圖圖式」では現行と同じになり△に・が等級に関係なく同じ大きさで使われています。あらたに「測點ト為ササル三角点」として○に・の記号が設けられました。「三角標」の名称も「三角點」に替わりました。1909年(明治42)、陸地測量部の「明治四十二年式地形圖圖式」では「標石ヲ設ケタル四等以下三角點」として○に・の記号がつかわれています。「水準標」は「水準點」に名称が変更されています。

1955年(昭和30)、地理調査所の「1:50,000地形図新図式清絵模範」では三角点は三等以上を△に・で表し、独立標高点は「標石のあるもの」を・と小数以下1桁の数字で、「標石のないもの」(写真測量による標高点)を整数で表しています。1965年(昭和40)、国土地理院の「昭和40年式1:50,000地形図図式(案)」からは現行どおりですが三角点の三角の一辺は1.2ミリメートル、水準点の四角の一辺は0.8ミリメートルに定義されており独立標高点の名称は単に「標高点」と変更され直径0.3ミリメートルの・で表されています。また標高の数値の小数点は,(カンマ)から.(ピリオド)に替わっています。現行の二万五千分一地形図では三角点はすべて表示されますが五万分一では三等以上が三角点として、四等は標石のある標高点として表示されています。一万分一地形図では国土地理院以外が設置した公共測量による三角点や水準点が載っている場合があり、地形図では凡例として三角点は▽に・、水準点は□に×と中央に・で表されています。しかし、わたしはまだ地形図の凡例だけで実際に描かれているものを見たことがありません。

三角点・水準点記号に添えて記載される標高数値は0.1メートルまでですが、かつては一等水準点は0.01メートルまで記載されたり(三十年式図式)、また三角点については1メートルまで(小数はなし)とされた(四十年式図式)こともありました。

以上は陸地測量部や国土地理院など国の機関で発行された地図上のことですが地方発行の地図には地方が設置した三角点などの基準点が記載されているものもあります。たとえば1925年(大正14)、都市計畫京都地方委員會発行の京都市三千分一の地図には陸地測量部の三角点、本委員会の三角点、市役所の三角点が異なる記号で記載されています。水準点も同様です。米国の地図では三角点は+の記号になっているようです。また、わたしの手元にあるタンザニア政府発行のキリマンジャロの地図では一等三角点は日本とおなじ△に・、二等三角点はそれを逆さまにした▽に・、そのほかの三角点は○に・となっています。


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