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摘要：在水利水电工程测量工作中，平面坐标系投影，投影带选择及相应的控制设计工作非常重要。本文讨论了投影变形的基本公式，并根据不同比例和控制网络的不同要求，结合工具较好地解决了与水利水电工程测量投影变形有关的控制设计问题。
关键词：水利水电工程测量投影变形控制
引言：在实际应用中，水利工程在跨流域调水，调水，发电等方面发挥了重要作用。具体而言，在跨流域引水工程中，跨流域的长度从几十公里到几千公里不等，并且通常面向海拔高度。由于客观条件较高，下降幅度较大，测量路线很长。因此，必须合理设计工程的测量变形，合理选择投影区域和投影面，以保证工程平面各控制点坐标与实际测量长度一致。保证精度达到要求。
1.投影
目前的水利工程调查大多使用高斯鲁日（Gauss-Rouge）投影。这个投影实际上是拼写投影整合的方法之一。地图投影使用椭球面作为测量对象。通过将相应的数学计算数据测量技术显示在平面上，其中等轴测投影在投影前后保持相同的角度，这受长度或面积变化的影响。在正常情况下，在适应随后的计算和修改之前，其长度和面积不会发生重大变化。高斯投影在很大程度上弥补了上述测量方法的不足。人们可以简单地使用这种技术作为一个椭圆柱，放置在椭球如地球和地球的初始子午线上。在中心切线处，相应的中心轴线穿过球体的右中心，并且经线两侧存在一定经度差的地方以阴影方式显示，并且可以直接拍摄相应的投影椭圆柱面。
2.变形基本公式分析
上述讨论的投影长度变形由一些因素影响而形成，在其长度因素变形的问题上，要将考虑的重点放在投影带与投影面中。
2.1水平的距离归算高程面长度变形
实际测量的长度表示在椭圆的球面上并缩放。相应的公式可以表示为
ΔSo=Hm+Hm/RA+Hm+Hm。在该公式中，RA表示测量的实际距离和其测量方向的椭圆曲率。Hm的半径表示测得的实际距离所测得的高程表面中椭球体的平均高度，Hp表示所选高程表面的高程。
2.2水平的距离归算高程面长度变形
在相应的ΔS1=（Hp-Hm）/Ramm/km的计算公式中，ΔS1是变形值，相应的绝对值根据高于大地水准面高程平均值的测量距离而增加，并且为负值。根据这种公式关系表明，地面上的实际测量距离被转换为地球椭球体的距离，整体情况呈现下降趋势。
2.3椭球面边长归算高程面长度变形
计算公式为ΔS2=Ymm/2R.Rmmm/km，其中Ym表示测量区域两端Y的坐标值，Rm表示测量区域中的地球参考椭球面的平均曲率半径。在这个公式中，ΔS2是变形值，它随着测量距离两端的横坐标的平均值而增加。也就是说，离中央子午线越远，变形值越大。
2.4长度投影变形情况
通过合成上述公式，可以获得全长投影变形值ΔS=ΔS1+ΔS。在该公式中，如果投影在指定的高程平面上，则可以知道测量区域的长度变形和平均高程以及Y坐标。然后将Hm表示为测量区域的侧面高度与指定高程之间的差值。也可以被看作是椭球体上的一个高程。
3.适合投影方式的选择方法
坐标系和投影方法的选择必须遵循一定的原则。例如，如果中央经线和测量截面之间的偏差不太大，并且地面之间的平均高度差很小，则距离-长度投影失真将大于所选测量尺度。投影公差的准确度要低，以保证待测坐标与国家统一的坐标一致，保证国家统一坐标系统的合理使用。例如，如果测量区域的平均高度差太大并且与中央子午线的距离很长，则在进行选择时必须充分考虑补偿。如果测量方案和施工精度尚不能满足，国家必须以统一坐标系为标准，并在此基础上对其进行一定程度的控制，并采用具有任意投影的高斯正射投影方法。具体而言，在水利水电工程计量中，工作人员必须紧密结合项目实际情况选择正确的投影方法。通常情况下，水利水电工程流域规划完成后，可以基本确定各级电站库区的长度和常态。然后通过后期的相关测量工作，将工作图与实际距离的比率控制在1：2000以上，并且边长的投影变形控制在根据标准要求50毫米/公里。这就要求建立一个独立的发电厂平面坐标系，即使用具有高斯形状投影坐标系统的高程补偿面，投影边长和中央子午线在项目特定位置，并用投影来估计和确定变形。
3.1关于高斯投影变形的计算
首先，应根据测量区域的不同部分进行高斯投影变形，并做出正确的估计，获得不同部位的变形值。例如，调查区域的Y坐标的实际长度是65，800米。则相应左端变形的计算可表示为：ΔS左1=53.4mm/km，测区内Y坐标的实际长度为53500m，则相应右端变形计算可以可表示为：ΔSright1==35.3mm/km，铰链区域的Y坐标为36000m。那么对应的铰链区域变形的计算可以表示为：ΔShuge1==16mm/km。
3.2选择高程归化面的设计
在上面的变形公式中，测距边缘可以看作是一个椭球体，并且规则在减少变化。如果它是一个高斯曲面，则它随着Y的增加而增加，这是一个正数和一个负数。这种关系显示了边长投影值变化时的相互补偿关系。本文以铰链区高度为参考，数据值为3005米。因此，补偿高斯面的投影长度的变形计算结果是从16mm/km海拔归化面开始，并引入该公式。结果是16mm/km。其中，Hm表示边带平均海拔高度与归化高程之差，用△H表示，则相应的值为16*RA=100m，H归化=Hhub-ΔH=2905m。因此，我们得到的2905米长度是高程平面铰接区域的变形，二者也有补偿关系。然后，我们可以通过所获得的归化来估计调查区域内其他地点的长度变形是否符合规范的要求。因此，可以确定驯化平面的选择是不正确的。
3.3高程归化面投影变形的计算方法
使用已计算的高程计划，计算距离测量边缘和高程表面测量区域的平均变形值数量。如上述资料所示，归一化面的高程为2905m，平均值为3100m。那么平均变形为：平均S=-30.6mm/km，交界区的变形可表示为：ΔShub2==-16mm/km。
3.4投影变形计算方法
通过评估总投影变形值，可以看出是否符合精度要求，相应的总变形量为：△S左=△S左1-△S平均=22.8mm/km，△S右=△S1+ΔS平均值的右侧=4.7mm/km，ΔShub=ΔShub1+ΔShub2=0.据估计，投影面积投影的中央子午线为93°43'，高度为边长2905m，相应变形值不高于“水利水电工程测量标准”规定的50mm/km的值。保证工程测量范围的大小和精度水平，补偿面的选择合理，并且在精度上也符合整个工程的要求，适合建立独立的坐标系项目。
结束语
综上所述，在实际水利水电工程投影变形的测量和设计工作中，工作人员必须准确估计项目的实际精度和测量区域的实际长度变形，以便根据得出的数据选择合适的坐标体系。如果比例尺寸较大，工作人员可以使用换代计算，或者高斯投影的3°按照尺图的比例来进行计算，因此需要使用抵偿高程面来建立独立坐标系，满足在精度方面的需求。
参考文献
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