长半径：a=6378140m； 短半径：b=6356755m 扁率：α=(a-b)/a=1/298.257。 当测区面积不大时，可把 地球看成圆球,其半径为：
R=6371km。
大地水准面
参考椭圆面
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测量工作的基准面和基准线
水准面：任何自由静止的水面都是水准面，有无 数个。
大地水准面：与平均海水面相吻合的水准面。 水准面特性：处处与铅垂线垂直。 铅垂线：某点的重力方向线。 水平线：与铅垂线正交的直线。 水平面：与铅垂线正交的平面或与水准面相切的
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水利工程测量的任务与作用
一、测量学的概念： 1、测量学是研究地球的形状、大小以及确定地面
点之间相对位置的科学。 2、测量学的内容：测定和测设
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测定：以测量技术测定地
面点位置并用图象或图形 和数据等形式表示出来， 这种技术过程称为测定， 又称测图或测绘。
测设：利用测量技术把设
计图上拟定的地面点测定 到实地上，这种技术过程 称为测设，或称为工程放 样，简称放样。
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2.高斯平面的特点
1)投影后的中央子午线NBS是直线，长 度不变。
2)投影后的赤道ABC是直线，保持 ABC⊥NBS。
3)离开中央子午线的子午线投影是以二 极为终点的弧线，离中央子午线越远， 弧线的曲率越大，说明离中央子午线 越远投影变形越大。
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3.高斯平面直角坐标系的建立
建立规则:
①X轴是中央子午线的投影， 向北为正；
②Y轴是赤道的投影，向东 为正；
③原点为中央子午线与赤道 交点，用O表示；
④四象限按顺时针顺序Ⅰ、 Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ排列。
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高斯平面直角坐标表示地面点位置
由于我国位于北半球，x坐标均为正值，y坐标则有正有负， 为了避免y坐标出现负值，将每带的坐标原点向西移 500km，并在横坐标值前冠以带号。
如：x=2433586.693m， y=38514366.157m。
⑴作用：水利工程测量贯穿于建筑工程的始终，其工作 质量直接影响到整个工程的质量和进度。
⑵学习要求： 掌握测量的基本理论知识和基本技能； 掌握常用测量仪器和工具的使用方法; 初步掌握小区域大比例尺地形图的测绘方法； 具有进行一般建筑施工测量的能力。
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1.2 地球的形状和大小
地球的自然表面： 海洋71%，陆地29%； 不规则曲面，平均半径6371km； 珠峰8848.13m，马里亚那海沟11022m；
平面。 测量工作的基准面和基准线：是大地水准面和铅
垂线。
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1.3 地面点位的确定
确定地面点位的方法： 可以用点在水准面或水平
面上的投影位置及到大地 水准面的铅垂距离来确定， 如图。
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地面点的高程：绝对高程和相对高程
1、绝对高程：地面点
到大地水准面的铅垂 距离，简称高程，用H 表示。（海拔）
3)地球表面投影到横椭圆柱面上。
4) 展开成高斯平面。
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（1）沿N、S两极在参考椭球面均匀标出子午线(经线)和分 带。
按经差L分带 边缘子午线 中央子午线
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（2）假想一个横椭圆柱面套在参考椭球面上
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（3）地球表面投影到横椭圆柱面上
地球的投影
红线为投影线
取出投影---剪开 ---压平→
L=6六度带中央子午线经度 Lo=6N-3 L=3三度带中央子午线经度 Lo=3n
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投影带的中央子午线与编号
L=6六度带中央子午线经度Lo=6N-3 L=3三度带中央子午线经度Lo=3n
我国在大地坐标系中的经度位置74°～135°
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大地体
把地球总的形状看成是被海 水包围的球体,
设想有一个不受风浪和潮汐 影响的静止海水面，向陆地
和岛屿延伸而形成的一个封 闭曲面(大地水准面),
用它所包围的形体代表地球 的形状和大小，这个形体称 为大地体。
大地水准面
参考椭圆面
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旋转椭球体：
由于大地体是不规则的形 体，因此，测量工作便取大小 与大地体非常接近的旋转椭球 体来描述地球,称参考椭球体。 椭球体的参数：
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二、水利工程测量的任务和作用
水利工程测量：是测量学的一个组成部分。它是研究水
利工程在勘测设计、施工建设和运营管理阶段所进行的
各种测量工作的理论、技术和方法的学科。 水利工程测量的任务：
⑴勘测设计阶段：测图、用图； ⑵施工建设阶段：进行放样和竣工测量； ⑶工程运营阶段：变形观测。
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水利工程测量在水利水电工程施工中的作用
2、相对高程：地面点
到假定水准面的铅垂 距离，又称假定高 程，用H′表示。
3、高差：地面两点之间的高程
之差，用h表示。 如图中，A、B两点的高差为:
hHHHH
AB B
A
B
A
′ ′
假定水准面 大地水准面
验潮站平均海水面
高差的大小与高程起算面无关。
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地面点的坐标
地理坐标（大地坐标） 高斯平直角坐标 独立平面直角坐标 （一）地理坐标（大地坐标）： 以参考椭球体面为基准面的球面坐标； 通常以大地经度和大地纬度表示； 用来表示该点在地球表面上的位置。
水利工程测量
第1讲
前言
课程的性质： 水利工程测量。专业基础课；工程建设的基本技术。 学习方式： 理论教学、实验教学、实习教学。 根据理论教学需要开展实验教学，完成必要的作业； 实习教学将作为独立课程在理论教学之后进行。
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1、绪 论
目的和要求：
1、了解测量学的概念，水利工程测量的主要任务； 2、了解确定地面点位的方法； 3、了解测量的基本工作及基本原则。
表示的意义:
(1)表示点在高斯平面上至赤道的距离为
2433586.693m
(2)包括有投影带的带号、附加值500km
和实际坐标Y三个参数，即
y=带号N(或n)+500km+Yp
38 +500 + 14366.157m
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全球高斯投影带
高斯投影根据ΔL逐带连续进行，全球连续 逐带高斯投影展开成如下图的高斯平面。
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（二）高斯平面直角坐标系统
地理坐标表示地面点的球面坐标，不能直接用于测 图。
在我国采用高斯投影的方法，将球面上的点位投影 到高斯投影面上，转换成平面直角坐标。（大区域 内确定点平面位置）
1.高斯投影的几何意义：
1)沿N、S两极在参考椭球面均匀标出子午线(经线)和分带。
2)假想一个横椭圆柱面套在参考椭球面上。