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水利工程测量
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1 测量学的研究对象及水利工程测量学的任务

测量学是研究地球及其表面的各种形态的学科，主要任务是测向西为负。象限次序按顺时针方向排列。为了避免测区内各点的坐标出现负值，通常将原点O选在测区西南角上，使地面各点都投影于第1象限内。如图1—5中
，地面点A、B的位置分别用
平面直角坐标(xA、yA)、
(xB、yB)表示；该两点的
坐标之差称为坐标增量，
以⊿x、⊿y表示。坐标增
量可以通过测量有关距离
和角度进行计算求得。

图1—5平面直角坐标
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2．3．2高斯平面直角坐标
在大范围进行测量工作时，由于水平面和水准面存在较大的差异，所以不能用水平面代水准面。应将地面点投影到椭球面上，再按一定的条件投影到平面上，形成统一的平面直角坐标系。我国现采用的是高斯—克吕格投影方法，该方法是按一定经差将地球椭球面划分成若干投影带，如图1-6所示

图1—6高斯平面直角坐标
。
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再将每一带投影到平面上，以中央子午线的投影为纵轴，赤道线的投影为横轴，建立统一的平面直角坐标系统。如图1-7所示
图1—7高斯平面直角坐标系统
分带时，既要考虑投影后长度变形不大，又要使带数不至于过多以减小换带计算工作，通常按经差6º或3º分为六度带或三度带。六度带自0º子午线起每隔经差6º自西向东分带，将整个地球分成60个投影带。
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用第1、第2、第3、…、第60表示投影带的带号，如图1-8所示。三度带是在六度带的基础上分成的，它的中央子午线与六度带的中央子午线和分带子午线重合，即自东经1．5º子午线起每隔经差3º自西向东分带，将整个地球分成120个投影带。用第1、第2、第3、…、第120表示投影带的带号。
图1----8 椭球面分带示意图
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六度带中任意带的中央子午线经度Lo为：

式中，N为6º投影带的带号。如图1-9所示三度带中任意带的中央子午线经度划为 Ll=3n 式中，n为3º投影带的带号。如图1-9所示

图1—9 高斯平面分带示意图
高斯平面直角坐标以赤道为零起算，赤道以北为正，以南为负
高斯平面直角坐标以赤道为零起算，赤道以北为正，以南为负.
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高程系

地面点沿铅垂线方向至大地水准面的距离称为绝对高程，亦称为海拔。在图1-10中，地面点A和B的绝对高程分别为HA和HB。
我国规定以黄海平均海水面作为我国的大地水准面。
图1—10 绝对高程
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地面点沿铅垂线方向至任意水准面的距离称为该点的相对高程，
亦称为独立高程。在图1-10中，地面点A和B的相对高程分别为H‘A
和H’B，两点高程之差称为高差，以符号“h”表示。图1—10中，A、
B两点的高差为： 。
在测量工作中，一般采用绝对高程，只有在偏僻地区，没有已知绝对高程点或相对独立的地区时，才采用相对高程。
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用水平面代替水准面的限度
 
在普通测量中，当测区面积不大时，又可把球面视为平面，用水平面代替水准面，使计算和绘图工作大为简化，但是多大范围内才允许用水平面代替水准面。以下就讨论以水平面代替水准面对水平距离、高差及角度测量的影响，从而明确用水平面可以代替水准面的范围。
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测量工作概述
 
测量的基本工作
在测量工作中，地