高程是指某一點相對於基準面的高度，目前常用的高程系統共有正高、正常高、力高和大地高程4種，而高程基準各國均有不同定義。高程系統則是定義某點沿特定的路徑到一個參考面上距離的一維坐標系統。[1]
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高程系統的建立必須基於重力水準測量的原理。傳統的幾何水準測量中，兩點間的高差是基於兩點所在的水準面相互平行的假設測得的。當水準管內的氣泡居中時，水準儀的豎軸與鉛垂線重合，其視線方向相切於其所在的水準面。若水準面相互平行，則在兩點間進行對向觀測，得到的兩點間的高差應當相等；在環線上進行閉合觀測，其閉合差應當為零。[2]:342-343但事實上，水準面之間是並不相互平行，由此造成的在環線觀測中留下的差值被稱為水準環閉合差。傳統的幾何測量手段不能解決水準環閉合差不為零的問題。但在重力水準測量中，高程值與重力位相聯繫，因此可以確保兩點間的高差沿水準面傳遞，使環線閉合差為零。[3]:42
高程系統
沿地面點B的垂線方向到大地基準面的距離Hg稱為正高，其計算公式為：
由於該公式中的gm較難通過測量確定，因此一般通過過去的近似值來確定。
正常高系統是為解決正高系統中ggm較難測量確定的問題而在1954年由蘇聯地理學家莫洛堅斯基提出的一種系統，該系統將正高系統中的gm換成容易精確計算的Ym，其計算公式為：
由於同一水準點的正高和正常高系統測量值往往會有差別，為了在水利建設中避免出現問題，出現了力高的定義，力高的定義是指通過該點的水準面在緯度45°處的正常高。
大地高程以橢球面為基準面，是由地面點沿其法線到橢球面的距離。可以採用衛星大地測量法或幾何物理結合大地測量法獲得。
高程基準
台灣高程基準以基隆港平均海水面為高程基準面。
目前被定為中華人民共和國國家標準的高程基準是1985年黃海高程基準，其正式名稱為1985年國家高程基準，又稱1985年黃海高程，系以設在青島的大港驗潮站1952—1979年間的驗潮資料求得設於青島的國家水準原點的高程為72.260米，從而確定了國家高程基準。
此前，在1956年同樣是通過青島在1950-1956年的驗潮資料確定青島的國家水準原點高程為72.289米，該高程系稱為「1956年黃海高程系」。
吳淞高程系是以吳淞口的驗潮站所測為基準的高程系，目前華東地區仍在廣泛應用。在上海地區，吳淞高程系=1956年黃海高程-1.6297米=1985年黃海高程-1.6007米，遠離上海的地區，此值又有不同。
坎門高程系是以浙江省玉環縣內的坎門驗潮站為基準的高程系，曾在浙江、江蘇、安徽等地使用，坎門高程系=1985年黃海高程+0.2566
珠基高程是以珠江基面為基準的高程系，在廣東地區應用較為廣泛。
廢黃河高程系是江淮水利測量局以民國元年11月11日下午5時廢黃河口的潮水位為零起算的高程。
大連零點是日本入侵中國東北期間，在大連港碼頭倉庫區內設立驗潮站，並以多年驗潮資料求得的平均海面為零起算的高程。
安慶高程系是假定高程的高程系，由安徽省陸軍測量局確定。
香港目前採取的高程基準為1980年確定的HKPD，為「平均海面」之下約1.23米。
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參考文獻
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