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正方形的单层建筑，正面朝南，人口设在北面，主体建筑面积为22.5平方米，高0.58米，是仿希腊古典建筑造型，好像是一座微缩的古希腊神庙。正面由两根花冈岩石柱支撑三角山花组成的门头，内置“水准原点”石刻匾额及观察窗。匾额的上下款记述了1952年9月由中央人民革命军事委员会总参谋部测验局重修时装嵌水晶表尺的经过。最下面的观察窗平时用铁窗门锁定，打开铁窗门便是北京水准原点的水晶标尺了。窗外台阶地面上东西两侧，刻有两个椭圆形半圆石包，作为东、西参考点。这东参考点就是供测量使用的。 1965年5月国家测绘总局又在水准原点建筑的东南35米处地下建设了副点。 北京水准原点建在房子内中央，由地上和地下两部分组成。地上又由三部分组成:上面是一块长形花冈岩台石，长2.81米，前宽0.45米，后宽0.90米，前端厚0.39米，后端厚0.43米，重约2.6吨。长台石的南侧面正对观察窗，上面镶嵌着水晶尺，注记为“0”的分划，表示原点高程位置，零分划上下各注记八个厘米16个分划，以利观测，在长台石之下是一块八边形的花冈岩石承台，厚0.40米，重的4.8吨；最下面接近地面部分为混凝土基台，外砌砖，圆柱体，直径0.60米，高2.28米。它与地下基础相连，起着支撑台基石的作用。 地下基础部分从地面算起埋深为10.5米，是混凝土浇灌圆柱体，周围衬砌砖和砂土。最下层是一块混凝土盘石，2.4×2.4×1.2米，起承台作用，整个地下基础总重量估计为39.9吨。 根据历史资料得知，北京水准原点是当时专业人员利用精密水准仪及配套水准标尺，以我国黄海平均海平面导测至此的。水准原点高程，即水晶标尺“0”到变线的高程为48.85688米，这就是北京海拔的高度。 随着城市建设的发展和各方面的需要，1979年又在玉渊潭新建了一处水准原点并逐步建立水准原点基准网系统，以适应社会主义现代化建设的需要。尽管如此，旧的北京水准原点仍然具有原始对照参考价值功能。发挥着历史性的作用。 北京的水准原点已经经历了八十个春秋，它是我国历史上最早建立的水准原点之一。它是一处重要的市政建筑，其建筑形式、建筑风格和建筑结构颇具独特性，在历史上发挥了重要作用，所以它是一处重要的文物建筑。 | 
