企画展 日本の新しい標高を知ろう！

2025年4月1日から日本の「高さ（標高）」の基準が変わる　という情報を得たので学習してきました。

茨城県つくば市にある国土地理院の「地図と測量の科学館」です。
説明展示は多少専門的ですが分かりやすかったと思います。
プロが使用する計測機器も実物が展示されていて勉強になりました。

それを元にまとめてみましたが、以下の記述には語句や解釈の間違いがあるかもしれません。
お気づきの方はご指摘ください。
　

日本では1883年（明治16年）から水準測量によって各地の標高を定めてきました。
日本における水準測量の基準点は1891年に当時の陸地測量部に作られた日本水準原点で、現在も国会前庭北地区（国会議事堂のすぐ東）にあります。

水準原点を訪れた過去のブログ↓
https://minkara.carview.co.jp/userid/260936/blog/45800923/
https://minkara.carview.co.jp/userid/260936/blog/46133321/

その水準原点の標高の基準となるのが東京湾の平均海面で、1884年から三浦半島の油壺にある験潮場で観測しています。

「水準測量」を検索すると分かりますが、地道に数十メートル離れた2地点の高さの差を0.1mm単位で計測しその作業を延々と繰り返しています。

計測には誤差がつきものなので水準原点から離れるほど誤差が累積されたり、計測している期間中に地震などの地殻変動があるとその影響を受けてしまいます。

これらの課題を解消するため、従来とはまったく異なる新しい方法で標高を決めることになったらしいです。


自分は GPS を使えば簡単に標高が求まると思っていましたが実はそうでもないらしいのです。

水準測量の基準が海水面であることから、水準測量で求めた内陸部の標高は東京湾から内陸部まで仮想の水路をつなげてその水面を基準にしていると考えられます。

水準器で水平を確認する際は気泡を用いるので、「水平」というのは重力の方向（鉛直）に対して垂直となります。

水が高い方から低い方に流れるのは実は数値としての標高差によるのではなく、地点ごとの重力差が原因です。
したがって標高を決めるためには各地点ごとの重力値が重要です。

・地球は自転しているので赤道地方の方が極地方より遠心力が大きく、そのぶん相殺されて観測される重力値は小さくなる。

・地下に重い物質（花崗岩よりも玄武岩の方が密度が大きい）があるとその地点の重力は大きくなる。

・地球の中心（重心）から離れるほど重力は小さくなる。

各地点の重力値は様々な要因によって複雑に影響を受けているのですね。


基準となる海水面を内陸部まで延ばしたときの高さをつなげた面を「ジオイド（面）」と呼びます。
したがって「標高」は「ジオイド面からの高さ」と言い換えられます。

ところが GPSなどの測地（測位）衛星が基準としているのはジオイド面ではなく「地球楕円体」という単純化された楕円体の表面です。


肉眼では真球と見分けられませんが、自転の影響によって300分の1ほどつぶれていると考えたのが地球楕円体です。

結局、各地の標高を GPS等の情報から求めるには各地点の重力値を精密に求める必要があり、その作業がようやく完了したので新しい標高体系に移行することになったというわけです。

平均の重力（ドライビングでも話題に上る「G」）は 1G が 9.8 [メートル毎秒毎秒] ですが、国土地理院では 1マイクロガル（μGal）の単位で計測したそうです。



2011年3月の東北地方太平洋沖地震（東日本大震災）後には約1,900地点の基準点で再測量を実施し、その結果を公表したのは同年10月31日だそうです。
今年元日の能登半島地震の後も正式な標高値の変動は水準測量によって行われました。
今後、GNSS衛星を活用した新体系になればかなり迅速に変動の結果が公表されることでしょう。










[ハイタッチ！drive] 国土地理院「日本の新しい標高」展
2024年10月24日 03:54 - 15:23、
214.43 Km 7 時間 51 分、
1ハイタッチ、燃費計 20.7 km/L 【CX-60】
※ 往復とも一般道