水利工程测量

水利工程测量主讲：郭向红太原理工大学水利科学与工程学院个人简介郭向红，博士，讲师。主要研究方向节水灌溉理论与技术、土壤水动力学计算机模拟、土壤-作物-大气（SPAC）系统水分传输与模拟。作为主要完成人参与了国家自然科学基金项目、国家“863”项目，国家科技部支撑项目、山西省科技攻关项目、山西省研究生创新项目、太原市大学生创新项目等多项纵向项目。在《农业工程学报》、《农业机械学报》、《水科学进展》、《水利学报》、《排灌机械工程学报》、《应用基础与工程科学学报》、《HydrologyResearch》等发表论文20余篇，被EI、SCI、ISTP收录10余篇。荣获山西省科技进步一等奖1项，山西省高等学校科技进步一等奖1项，国家知识产权局软件著作权2项，第六届农业水土工程专业委员会学术会年会优秀青年学术论文1项。主讲本科生课程：《水利工程测量》、《农田水利学》、《灌溉工程新技术》、《Fortran程序设计》，硕士博士研究生课程：《排灌理论与技术》。课程性质、目的和任务《水利工程测量》是水利工程专业的一门技术基础课，其教学目的是培养学生具有测绘科学方面的基础理论知识和基本的测绘技能。本课程的教学任务是通过理论讲授、实验和教学实习，使学生逐步掌握水利工程测量方面的基础理论、掌握常规测量仪器的操作使用方法、掌握小区域大比例尺地形图的测绘方法、掌握水利工程施工放样测量技术，并具有正确使用测绘资料的能力，为今后从事本专业的勘测、规划、设计、施工及管理打下基础。教学环节水利工程测量课堂讲授课程实验测量实习本学期下学期课程拥考核镇方法课堂表现试卷成绩作业每节译课开巨始之预前对围上节妻课内尼容进仪行提公问每识章化作钥业姻完抄成职情醉况第一欢章道绪恭论§1底.1水工勒程测百量的隶任务§边1乌.状2地者面绒上拍点辈位戚的植确设定§1游.3用水作平面类代替帜水准漫面的沙限度§柴1叹.朵4测飘量如工秆作窝的驾基景本辣原江则§1泥.5测登绘盐科抛学挪的堵发劳展贸概暴况§炭1方.盏1水茄工堡程枪测醉量革的亏任唯务一、戚测量柜学的巾含义洲及其垂分类1、命定知义肢：你研珍究太地扰球搜及机其鼻表惧面页各披种闷形额态玻的喇学抗科,主要呢任务帝是测够定地吩球狠表貌面的臭点位钱和几余何形虎状，否并绘连制成裳图，腰以及养测定很和研授究地葬球的馒形状见和大司小。2、分享类：【话1晚】大地枕测量垃学【2差】地孕形尸测挠量致学【恢3全】摄疲影灯测震量驱学【4着】工读程昌测栽量佩学【帖5柱】地图赖制图纤学大监地症测虽量身学研究太在地卵球表岔面大看区域沟内建羽立国英家大停地控那制网牢，测泻定地智球形齿状大碌小和冠地球惩重力挣场的亭理论晋、技酬术和弦方法母的科哪学，膀称为包大地册测量液学地农形标测李量习学研究嫌小区遇域内婚测绘追地形崭图的成基本幕理论粉、技叼术和凯方法娃的学灿科称哪为地愉形测茎量学摄影象测量认学利理用痕摄尼影涛像均片肚测兰定限物依体紧的北形牲状竖、筹大晒小满和这空事间招位美置展的捉方浅法膜称惑为啊摄锅影纱测古量洲学殃。工李程菌测练量收学研态究疾矿楚山超、仿水抬利坡、彩道傲路丘、惰城养市奔建著设夏等读各嫁项款工回程岁建采设历在思规子划汉设张计兰、吊施疮工已和尘工远程脸管疼理龟阶释段膀进配行绣的黑各与项标测定量罢工础作陵的猎学斩科堆。地慕图袍制齐图边学研做究白地灿图千及盲其例制缝作皆理穴论浙、剂工狂艺替和拥应堵用魔的扮学残科娃，祖称然为诱地茫图雨制然图唉学余。二、敞水利训工程巨测量抗的任彩务1、宫为纳水虚利小工植程研规腐划疯设股计是提趋供闸所付需助的四地五形平资市料麦。臭规崇划升时很需户提高供拔中这、型小红比贫例收尺订地继形肢图绣及话有快关常信靠息防，忘建小筑闷物乐设列计烘时枣要共测烛绘怖大钟比矮例洽尺铺地裹形律图赔。2、蹦施垒工叉阶胃段配要俭将允图枕上顾设黑计发好落的捞建攀筑注物芳按妹其投位摔置蕉、丈大辫小石测自设色于勤地芳面叮，周以旨便管据桥此叮施包工派，殿称违为卵施销工杆放垃样舌。3、车在锦施舰工赚过着程熄中丈及毯工孤程科建咸成辈后甚运顶行讨管荣理坐中呀，卧需桥要抄对棉建场筑晚物义的膊稳号定祥性闯及松变脖化判情兼况扁进夹行碎监劫测—非—变形疗观测尤，确淘保工触程安永全。§衣1蔑.夕2地渐面艳上稿点跨位模的熟确统定认恼识功地筒球阔是谅人巧类泳探使索拴的作目缠标胸之绸一越，绝也绝是末测亭量懂学尼的幅任女务夜之栏一;绝大始多数烘测量垮工作总是在士地球威上进壁行，直或以姓地球然作为妄参考田系。地母物梦：正地锐面捐上驱的阅道凭路辩、轿河宽流独、悟房书屋匪等奔地钞面脚上累位粘置朗固罚定贝的途天喜然鼠、饺人夫工构物址体糟。地叼貌悼：帮地芦表贡高课低掘起仰伏置的楚形建态忽。地淡形搏：凡地斥物娃和脖地头貌航的浇总透称。一、糕地球评的形歪状和麦大小1、地碧球的材形状翁和大哲小地球抱既围禾绕太纪阳旋申转又颈绕自粪己的惭轴自焰转，但地球捡上的若物体怪将受秘到地智球、有太阳月、月茎亮引华力、减离心颗力等泊多种前力的制作用摔，而屡其中恰主要迟是受石到离丸心力报和地迷球质弱心吸扒引力死的作堪用，这袜两习个谦力樱的颠合捷力蠢称镜为里重组力浮，清重亿力缠方额向赚即阴为瞎垂管线碗方戏向。由于客地球佩的自料转和按公转附，使剪得地钓球成内椭球敬形，掌其赤因道半蹲径大非，极讽半径丹小。蓝地球梦表面胁并不枪光滑侮，形刺状十雹分复归杂，饰有高汤山平短原，米江河勾湖泊谢，如面：有已高腔于洽海瞎平诵面88配48改m珠穆绞朗玛驰峰有株低惯于音海培平稳面11肃02谨2m马朽里享亚奇纳凑海坡沟但是挨这样万的高呼低变恨化与详地球疾半径6着3疤7骄1洗k倡m相比下只有1凯/苹6树0嘱0变蛙化奇是寒微踩小券的平。浅因则为破海途洋谢约柿占勿整冈个湿地仗球六表悔面刘的7晨1秘%。★所塔以人译们设衔想将雕静止窜的海块水面奏向整饱个陆臣地延斯伸，屈用所麻形成冲的封今闭曲税面代抄替地彻球表坐面，常这个肺曲面迷称为威大地价水准践面。竭大地脾水准陪面所拍包含影的形疤体，梦称为疲大地浪体，祝它代况表了察地球得的自瘦然形帆状和护大小枕。2、水跳准面定义传：设损想以啊一个唉静止蛛不动走的水侧面向茅陆地虚延伸恶，形洞成一逮个闭央合的储曲面冠包围云整个记地始球捷，称谊这个喊闭合正曲面菊为水封准面。特点借：1.重力仆等位望面，睛其表俗面处叨处与仰重力稿方向胃垂直且。2.有无斜穷多永个，策但各遇水准侦面之杀间是决不平响行的再。3洋.是不梦规则韵的闭练合曲柏面水准惩面地摇球用自拥然破表剩面3、大便地水还准面定们义羡：晕水哲准慌面拳有穗无睛数步个齐，给其喷中盒通怪过晚平语均金海缎水松面鱼的桐一句个田水念准顽面册称哲为既大哲地途水迫准亚面傻。作牌用朴：葵测凳量榴工缓作炭的更基铁准幸面获乖取狼：喷我犁国文在叨青浪岛易设星有街验侍潮幼站大地泥水准皂面包因围的尾形体漫称为费大地坟体地球永自然旱表面大粘地泥水巧准柔面4、旋啄转椭竭球面司与旋株转椭邪球体由于牺大地弟水准评面是窗不规序则曲米面，宵无法勺准确纹描述肢和计旗算。臂也难警以在屋其面要上处沸理测尸量成壳果。豪因此雀，用再一个荐非常资接近捧大地挡水准袜面的银数学替模型——旋烛转舍椭虚球若面钱代量替袖大驳地浸水红准涛面括。蚂用跌旋泽转勾椭泽球骗体腿描切述巷的左地丹球培，钢称许为筝参慢考乔椭网球使体絮。构浑成他：胀由携椭抖圆NW被SW被E绕其莫短轴NS旋转鸟而形絮成的湾。要螺求建：慌①似总凡质守量=地泊球振质集量影，循中旱心宏与漠质穴心爹重投合管，桥短恢轴犹与乖旋爽转彼重遵合炉。②旋晓转角莫速度富与地卡球自厨转速趁度相雨等。③殖表老面真与祥大类地才水无准拳面亡拟肺合际最桂好此。大精地习水嘉准拢面平与搭椭圾球苦面碧高银差筐最四大味差猛为±2活00耻m旋转县椭球季面大倘地越水款准挨面abNSWEa哨=她6诱3垂7访8达1抬4觉0律m扁长率α=(脸a-甩b)娱/a=迷1说:短2猴9站8元.煤2衔5孔7（1）19职54年北尽京坐捧标系爽，采富用前端苏联晃克拉预索夫锅斯基参登考次椭宽球站体慎参课数份：a艳=偶6沈3线7货8纹2框4健5雅m校=国1孕:千2糟9盏8银.犯3（2）19绢80年国定家大械地坐猛标系叛采用仍国际风大地尾测量狂协会宾与地球宽物理惨联合点会在1伙9孔7塌5年冲推每荐拜的I筛U右G裁G都-蠢7我5地统球纽奉椭嫂球崖。其鸭参掠数举：a=央63睡78广14斯0m=猪1:踪蝶29玩8.遗25桨7（3）在岩测量略工作匠范围敲不大乓时，跑可将称地球殃看作垒圆球穿体，邪以球坝面代躲替大荐地水渡准面鞋，其覆半径R=用63煎71摊km二、粱地面区上点吸位的鼠表示搬方法（一垂）坐愈标1、地娘理坐纽奉标娃以经慈度和手纬度逼表示劝地面舰点位玻置的析称为胀地理文坐标评。NSWEoλ首子拦午线格林刃威治φ地坦面匙上糠任膛意吗点M（λ、Φ）子括午饿面子悦午峡线仍又同叫蝇经罗线M点的击经度M点的白纬度空间秃位置赞包括回点在倘球面院上的纱位置和伴到统水荐准洗面堂的删距姑离2、汁高详斯政平爆面尝直拘角仿坐巧标以夹中郊央副子源午剖线森作汤为和坐食标蔑纵鲜轴狮（根用X表示剪）以匆赤道痛作为恨坐标默横轴梅（用Y表示健）。S赤仪道中央寇子午窜线中央绑子午咽线赤影道NNS6°带汁的喷划冈分趣为蒸限故制脉高嘴斯药投俭影凤离汤中启央逆子微午腰线君愈嫩远凝，虹长帅度椒变简形灯愈胀大殖的读缺岗点渡，谱从鸭经饺度0°开始滩，将烤整个裙地球恩分成6公0个盗带拢，6°为一容带。9o0o3o6o1220102o105o108o111o120o1819114o12o117o500kmyMyxM我国求高斯首平面热直角悟坐标抵的表敞示。方法拍：（1）先肃将自肚然值续的横艇坐标Y加赚上5皂0堆0早0葡0畅0米；（2）再筋在新宪的横炼坐标Y之前殃标以2位扛数召的制带暂号忆。例如燃：M点循位班于1浅1净1o中赖央丢子件午饱线辛以蠢西4养3雪2杜1壶.那9狱0嚼m，部那磨么攻对斗应迟的霜高馅斯烟坐因标殊的搭横哗坐姻标惠是慨多币少居？第一础步：砖计算蓄带号N=而(1辈11先+3济)/刻6=哈19第庸二辩步均：馆计搂算额横馋坐扰标1肃9拌5怨0跌0撞0晓0玩0崇-雅4闹3忍2掀1是.北9熊0=浪1悬9敲4鲁9侍5将6俗7赢8静.皱1扯03市°带怀的磁划渗分活从茫东毯经1斥°尝3饺0开拦始费，破将章整剥个滩地昆球汇分争成1架2工0个带来，3°为耗一僵带率。例养如府，里南能京拳市友处毛于祝东神经1捎1尤8源°怀4随7，比即6可°带展号Ｎ=(逼11配8°刮47’+3奖°)惜/6参°=吵2依0.际3=买20Ｌ０=炮6×掉20抓-3撞=帜1蛋17侄°3馅°带号即n胸=尿11自8°集47喜′/鲁3°尿=狗39泉.6竹=4吗0Ｌ０=榆3虾=卸3°汤×4抚0跑=拔12你0°适萄用丢于挺：凤测挤区蜘范番围牧较鼻大怠，袋不亭能概将槽测旋区乱曲呀面伴当才作要平威面轰看倡待跪。3、平聚面直裕角坐酷标系适用怪于：违测区永范围侮较小机，可膝将测蚕区曲候面当推作平姥面看塌待。西y(东)南(第四象限)(第三象限)(第一象限)(第二象限)AyAxAox(北)独立劈燕平面磁直角欢系原芳点一梳般选眨择在内测区霉西南臭角直接刻将地贸面点积沿铅候垂线执方向包投影察到水竖平面华上。披在实长际测绝量中澡，一坦般将辅坐标册原点揪选在卸测区肚的西湾南角和，使偶测区菌内的六点位蚀坐标丸均为航正值印，并吼以该荐测区碑的子至午线(或磁伍子午奶线)的投述影为X轴，深向北阅为正肠，与节之相涂垂直酸的为Y轴袭，狐向他东拜为冲正搜，互由招此龙建膨立兼了掀该廉测授区捐的劈燕独膀立基平躺面染直买角割坐挎标弯系罩。其与墓数学蔬中平热面直铃角坐廉标系惕相比这，不陈同点谁：1．测污量上辅取南促北方令向为材纵轴忙（X轴歉）尝，喷东余西设方拾向坑为晴横掠轴灯（Y轴）2．角蛇度方钻向顺龄时针被度量现，象好限顺敞时针雁编号平。相丈同饶点你：伸数葬学级中宪的词三差角到公义式心在戴测杰量姓计笋算贱中闷可督直飞接忘应膊用融。（湖二嘉）边高董程1、迎绝绞对冠高妥程沙（骨海场拔辆）息：名指关地堡面部点雪沿妄铅沟垂今线趟方鸦向趋到暑大秩地润水波准拌面话的资距究离们，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