计算坐标与坐标方位角的基本公式

合集下载

角度、坐标测量计算公式细则

角度、坐标测量计算公式细则

计算细则1、坐标计算:X1=X+Dcosα,Y1=Y+Dsinα。

式中 Y、X为已知坐标,D为两点之间的距离,Α为方位角。

2、方位角计算:1)、方位角=tan=两坐标增量的比值,然后用计算器按出他们的反三角函数(±号判断象限)。

2)、方位角:arctan(y2-y1)/(x2-x1)。

加减180(大于180就减去180(还大于360就在减去360)、小于180就加180 如果x轴坐标增量为负数,则结果加180°。

如果为正数,则看y轴的坐标增量,如果Y轴上的结果为正,则算出来的结果就是两点间的方位角,如果为负值,加360°。

S=√(y2-y1)+(x2-x1),1)、当y2-y1>0,x2-x1>0时;α=arctan(y2-y1)/(x2-x1)。

2)、当y2-y1<0,x2-x1>0时;α=360°+arctan(y2-y1)/(x2-x1)。

3)、当x2-x1<0时;α=180°+arctan(y2-y1)/(x2-x1)。

再用两点之间的距离公式可算距离(根号下两个坐标距离差的平方相加)。

拨角:arctan(y2-y1)/(x2-x1)1、例如:两条巷道要互相平行掘进的话,求它们的拨角:方法(前视边方位角减后视边方位)在此后视边方位要加减180°,若拨角结果为负值为左偏“逆时针”(+360°就可化为右偏,正值为右偏“顺时针”。

2、在图上标识方位的方法:就是导线边与Y轴的夹角。

3、高程计算:目标高程=测点高程+?h+仪器高—占标高。

4、直角坐标与极坐标的换算:(直角坐标用坐标增量表示;极坐标用方位角和边长表示) 1)、坐标正算(极坐标化为直角坐标)已知一个点的坐标及该点至未知点的距离和方位角,计算未知点坐标方位角,知A(Xa,Ya)、Sab、αab,求B(Xa,Ya)解:?Xab=Sab×COSαab 则有Xb=Xa+?Xab?Yab=Sab×SINαab Yb=Ya+?Yab2)、坐标反算,已知两点的坐标,求两点的距离(称反算边长)和方位角(称反算方位角)的方法已知A(Xa,Ya)、B(Xb,Yb),求αab、Sab。

关于坐标与坐标方位角的计算

关于坐标与坐标方位角的计算

关于坐标与坐标方位角的计算坐标与坐标方位角是地理学中经常涉及的两个概念。

坐标一般指的是其中一点在地球表面的位置,而坐标方位角是指其中一点相对于参考点的方向。

在地理信息系统、导航系统以及测量、航海等领域中,坐标与坐标方位角的计算是非常重要的。

首先,我们先来了解一下坐标的概念和表示方法。

坐标一般是由经度和纬度两个数值组成。

经度是指地球上其中一点与本初子午线的夹角,范围是从0°到180°东经或西经。

纬度是指地球上其中一点与赤道的夹角,范围是从0°到90°北纬或南纬。

经度和纬度的单位都是度(°)。

在计算坐标时,我们需要使用测量仪器(如GPS)来测定其中一点的经度和纬度数值。

这些数值可以直接使用,也可以根据仪器的输出进行转换。

例如,GPS通常会输出以度、分、秒或以十进制度表示的经纬度数值,我们可以根据需要进行转换。

将经度和纬度数值表示为十进制度,方便计算和比较。

接下来,我们来讨论坐标方位角的计算。

坐标方位角是指一个点相对于参考点的方向,也可以理解为一个点与参考点之间连线与正北方向之间的夹角。

坐标方位角的计算通常使用数学中的三角函数来实现。

首先,我们需要确定一个正北方向。

在地球表面上,通常使用地心纬度方向作为正北方向。

地心纬度是指与参考椭球体表面垂直的线所作的纬度,在地球上大致是从南向北逐渐增加的方向。

因此,我们可以将地心纬度方向作为正北方向。

其次,我们需要使用球面三角学中的公式来计算坐标方位角。

球面三角学是关于球面上的三角形的一门数学学科,可以用来解决地理测量和导航等问题。

在坐标方位角的计算中,主要使用到的公式有:1.余弦定理:可以用来计算一个球面三角形的边长,即两点之间的距离。

2.正弦定理:可以用来计算一个球面三角形的角度。

通过这些公式,我们可以计算出点A与参考点B之间的距离以及夹角。

然后,根据夹角的正负和大小,我们可以确定点A相对于参考点B的方向角。

需要注意的是,坐标方位角的计算要考虑地球的曲率。

坐标方位角的计算

坐标方位角的计算

坐标方位角的计算前言在地理学、天文学和导航等领域,我们经常需要计算两个地点之间的方位角。

方位角是从一个地点指向另一个地点的方向角度。

本文将介绍如何计算坐标方位角,并提供一个简单的示例。

坐标系在计算方位角之前,我们需要了解坐标系。

在地理学中,常用的坐标系有经纬度和笛卡尔坐标系。

经纬度坐标系使用经度和纬度来表示地球上的坐标,而笛卡尔坐标系使用直角坐标系来表示。

方位角的定义在计算方位角之前,我们需要了解方位角的定义。

方位角是指从一个点指向另一个点的方向角度。

在地理学中,方位角一般从北方向开始计算,顺时针方向为正,逆时针方向为负。

方位角的计算经纬度坐标系下的方位角计算在经纬度坐标系下,我们可以使用球面三角法来计算方位角。

具体步骤如下:1.将经纬度坐标转换为弧度表示。

2.使用球面三角法计算两个点之间的距离。

3.使用球面三角法计算两个点之间的方位角。

下面是一个示例,假设点A的经纬度为(latA, lonA),点B的经纬度为(latB, lonB):# 计算两点之间的距离dist = 2 * R * sin(sqrt(sin((latB - latA)/2)^2 + cos(latA) * cos(latB)* sin((lonB - lonA)/2)^2))# 计算方位角bearing = atan2(sin(lonB - lonA) * cos(latB), cos(latA) * sin(latB) - sin(latA) * cos(latB) * cos(lonB - lonA))笛卡尔坐标系下的方位角计算在笛卡尔坐标系下,我们可以使用向量的方法来计算方位角。

假设点A的坐标为(x1, y1),点B的坐标为(x2, y2),则方位角可以通过以下公式计算:# 计算方向向量dx = x2 - x1dy = y2 - y1# 计算方位角bearing = atan2(dy, dx)示例我们以经纬度坐标系为例来计算方位角。

坐标方位角计算公式过程

坐标方位角计算公式过程

坐标方位角计算公式过程
一、坐标方位角的定义。

在平面直角坐标系中,从某点的坐标纵轴方向的北端起,顺时针量到目标方向线间的水平夹角,称为该点的坐标方位角,其取值范围是0° - 360°。

二、坐标方位角计算公式推导过程。

1. 已知两点坐标计算坐标方位角。

- 设A(x1,y1)、B(x2,y2)为平面直角坐标系中的两点。

- 首先计算Δx=x2 - x1,Δy=y2 - y1。

- 然后根据正切函数计算反正切值tanα=(Δ y)/(Δ x),这里得到的α是一个锐角(- 90^∘<α<90^∘)。

- 接下来需要根据Δ x和Δ y的正负来确定坐标方位角β:
- 当Δ x>0,Δ y≥slant0时,坐标方位角β=α。

- 当Δ x = 0,Δ y>0时,坐标方位角β = 90^∘。

- 当Δ x<0时,坐标方位角β=α + 180^∘。

- 当Δ x>0,Δ y<0时,坐标方位角β=α+360^∘(也可写成β = α - 360^∘,目的是将其转化到0° - 360°范围内)。

例如,已知A点坐标为(1,1),B点坐标为(3,3),则Δ x=3 - 1=2,Δ y=3 - 1 = 2,tanα=(2)/(2)=1,α = 45^∘,因为Δ x>0,Δ y≥slant0,所以坐标方位角β = 45^∘。

再如,已知A点坐标为(1,1),B点坐标为(-1,3),Δ x=-1 - 1=-2,Δ y=3 - 1=2,tanα=(2)/(-2)=- 1,α=-45^∘,由于Δ x<0,所以坐标方位角β=-45^∘+180^∘=135^∘。

测量坐标方位角计算公式

测量坐标方位角计算公式

测量坐标方位角是指测量中使用坐标系进行测量时,测量点与参考点的方位角。

坐标方位角的计算公式如下:
坐标方位角=tan^(-1)(纵坐标差/横坐标差)
其中,纵坐标差指测量点的纵坐标与参考点的纵坐标之差,横坐标差指测量点的横坐标与参考点的横坐标之差。

在计算坐标方位角时,需要注意以下几点:
1.坐标系的方向。

坐标方位角的计算是基于坐标系的方向的,因此在计算时需要确定
坐标系的方向。

2.纵坐标差和横坐标差的正负。

坐标方位角的计算中,纵坐标差和横坐标差的正负会
影响计算结果。

3.弧度和角度的转换。

坐标方位角的计算结果通常是弧度制的,如果需要将计算结果
转化为角度制,可以使用弧度和角度之间的转换公式进行转换。

在使用坐标方位角计算公式时,需要注意以上几点,以便得到准确的计算结果。

坐标,方位角计算公式

坐标,方位角计算公式

坐标,方位角计算公式坐标方位角=磁方位角+(±磁坐偏角)。

方位角是卫星接收天线,在水平面上转0°-360°。

设定方位角时,抛物面在水平面上左右移动。

方位角(方位角,缩写为Az)是用于测量平面中物体之间的角度差的方法之一。

它是从点的北方向顺时针方向和目标方向之间的水平角度。

一、计算方法1、按给定的坐标数据计算方位角αBA、αBPΔxBA=xA-xB=+123.461m;ΔyBA=yA-yB=+91.508m;由于ΔxBA>0,ΔyBA>0;可知αBA位于第Ⅰ象限,即αBA=arctg=36°32'43.64";ΔxBP=xP-xB=-37.819m;ΔyBP=yP-yB=+9.048m;由于ΔxBP<0,ΔyBP>0;公式计算出来的方位角,可知αBP位于第Ⅱ象限。

αBP=180o-α=180o-arctg=180o-13o27'17.33"=166°32'42.67";此外,当Δx<0,Δy<0;位于第Ⅲ象限,方位角=180°+arctg;当Δx>0,Δy<0;位于第Ⅳ象限,方位角=360°-arctg。

2、计算放样数据∠PBA、DBP∠PBA=αBP-αBA=129°59'59.03"。

3、测设时,把经纬仪安置在B点,瞄准A点,按顺时针方向测设∠PBA,得到BP方向,沿此方向测设水平距离DBP,就得到P点的平面位置。

当受地形限制不便于量距时,可采用角度交会法测设放样点平面位置上例中,当BP间量距受限时,通过计算测设∠PAB、∠PBA来定P点。

根据给定坐标计算∠PAB;ΔxAP=xP-xA=-161.28m;ΔyAP=yP-yA=-82.46m;αAP=180°+arctg=207°4'47.88";又αAB=180°+αBA=180°+36°32'43.64"=216°32'43.64";∠PAB=αAB-αAP=9°27'55.76"。

坐标距离计算及方位角

坐标距离计算及方位角

坐标距离计算及方位角在二维平面中,我们可以通过计算两个点的坐标距离来衡量它们之间的距离。

假设有两个点A(x1,y1)和B(x2,y2),它们的距离可以用以下公式进行计算:d=√((x2-x1)²+(y2-y1)²)其中,d表示点A和点B之间的距离。

现在我们来解释一下这个公式的含义。

为了计算两个点之间的横坐标差,我们需要将B点的横坐标x2减去A点的横坐标x1、同样地,我们需要将B点的纵坐标y2减去A点的纵坐标y1,以计算两点之间的纵坐标差。

然后,我们将这两个差值的平方相加并开方,就可以得到两个点之间的距离。

计算坐标距离时,我们使用的是直角坐标系。

在直角坐标系中,原点(0,0)位于平面的中心,x轴和y轴分别为水平和垂直的参考线。

根据两点的坐标值,我们可以绘制出一条连接这两点的直线,这条直线就是两点之间的最短距离。

除了计算坐标距离之外,我们还可以通过计算方位角来确定两个点的方向。

方位角是指从一个点A指向另一个点B所需的旋转角度。

在直角坐标系中,我们可以使用以下公式计算方位角:θ = atan2(y2 - y1, x2 - x1)其中,θ表示从点A指向点B的旋转角度。

在这个公式中,我们首先计算y2 - y1和x2 - x1的差值,然后使用反正切函数atan2来计算旋转角度。

反正切函数可以返回一个范围在[-π, π]的角度值,其中π是圆周率。

方位角的计算结果以弧度为单位。

如果你想将弧度转换为度数,可以使用以下公式:degree = θ * (180 / π)。

总结起来,坐标距离可以通过计算两点之间的横纵坐标差并开方得到。

方位角可以通过计算两点之间的横纵坐标差并使用反正切函数计算得到。

这两个概念可以帮助我们理解和测量点之间的距离和方向关系。

知道两个坐标怎么算方位角值

知道两个坐标怎么算方位角值

知道两个坐标怎么算方位角值两个点之间的方位角是指从一个点到另一个点的方向。

它在航海、地理测量和导航等领域中非常重要。

本文将介绍如何计算两个坐标之间的方位角值。

理论背景方位角是从一个参考点开始,按顺时针方向度量的角度。

在地理测量中,常用的参考点是北方向。

方位角值的范围通常是从0到360度。

例如,0度表示正北方向,90度表示正东方向,180度表示正南方向,270度表示正西方向,360度又回到正北方向。

坐标系在开始计算方位角值之前,我们需要先了解坐标系。

常用的坐标系有直角坐标系和极坐标系。

直角坐标系是一个二维平面,由两个相互垂直的轴组成,通常表示为X轴和Y轴。

而极坐标系使用径向和角度来表示点的位置。

计算方位角值的步骤以下是计算两个坐标之间方位角值的步骤:1.确定参考点:选择一个参考点作为起始方向,通常为北方向。

2.确定两个坐标点:确定需要计算方位角的两个点的坐标。

3.转换为极坐标系:将直角坐标系转换为极坐标系,以便计算角度值。

4.计算角度差:计算第二个点相对于第一个点的角度差值。

5.转换为方位角值:根据角度差值和参考点确定方位角值。

示例假设我们有两个点A和B,它们的坐标分别为A(x1, y1)和B(x2, y2)。

首先,我们需要选择一个参考点作为起始方向。

在本例中,我们选择正北方向。

其次,我们将点A和点B的坐标从直角坐标系转换为极坐标系。

假设点A的极坐标为A(r1, θ1),点B的极坐标为B(r2, θ2)。

然后,我们计算点B相对于点A的角度差。

角度差可以通过以下公式计算:角度差= θ2 - θ1最后,我们将角度差值与参考点对应的方位角值相加,得到最终的方位角值。

总结通过这个简单的步骤,我们可以计算出两个坐标之间的方位角值。

这对于航海、地理测量和导航等领域来说非常重要,可以帮助我们确定两个点之间的方向关系。

希望本文对你了解如何计算方位角值有所帮助!。

方位角及坐标计算

方位角及坐标计算

方位角及坐标计算公路工程各点方位角及坐标计算公式(一)各点方位角计算:1、第一直线段(K0~ZH):F=arctgΔY/ΔX注:直线方位角要考虑象限角才能定出正确线路走向 2、第一缓和曲线段(KZH~KHY):δ1=(K0-KZH)2/(2RLh)×180/π 3、圆曲线段(KHY~KYH):δ2=[2(K0-KZH)-Lh]/2R×180/π δ2=(KHY-KZH)/2R×180/π+(K0-KHY)/R×180/π无缓和曲线时:δ2=(K0-KHY)/R×180/π(即圆曲线圆心角) 4、第二缓和曲线段(KYH~KHZ):δ3=(KHZ-K0)2/(2RLh)×180/π 5、第二直线段(KHZ~KZH):F±α (左偏时F-α,右偏时F+α)注:K0――计算点的程α――曲线交点偏角Lh――缓和曲线长(注意有时第一和第二缓和曲线长不一样)(二)各点坐标计算XZH=XJD-T?CosF XHZ=XJD+T?Cos(F±α) YZH=YJD-T?SinF YHZ=YJD+T?Sin(F±α) 1、第一直线段:X=XZH+(K0-KZH)?CosF 中桩Y=YZH+(K0-KZH)?SinF X边=X中±B?Cos(F-Δ)边桩Y边=Y中±B?Sin(F-Δ)注:B――中桩至所求点的距离(左幅时为+B,右幅时为-B,当设计轴线与线路不垂直时B取斜长,即B/SinΔ)设计轴线线路方向。

BΔ 图S-12、第一缓和曲线段: XX=XZH-Y′?Sinθ+X′?Cosθ X X′ X′ 中桩′Y=YZH+Y′?Cosθ+X′?Sinθ Y ZH Y θ HZX边=X中±B?Cos(F+μδ1-Δ) HY YH 边桩Y边=Y中±B?Sin(F+μδ1-Δ)JD Y′ 注:(本公式只适用与图S-2线形)图S-2 μ――曲线左转为-1,右转为+1θ――线路方位角与Y轴所夹的锐角,见图S-2 Y′=L-L5/(40R2Lh2);X′=L3/(6RLh)-L7/(336R3Lh3);(R―圆曲线半径,L―缓和曲线上任一点至曲线起点长度)3、圆曲线段:X=XHY+2R?Sinφ?Cos(F+μ(ξ+φ))中桩Y=YHY+2R?Sinφ?Sin(F+μ(ξ+φ)) X边=X中±B?Cos(F+μδ2-Δ)边桩Y边=Y中±B?Sin(F+μδ2-Δ)注:φ=(K0-KHY)/2R×180/π;ξ=(KHY-KZH)/2R×180/π 4、第二缓和曲线段:X=XHZ-Y′?Sinθ+X′?Cosθ 中桩Y=YHZ-Y′?Cosθ-X′?Sinθ X边=X中±B?Cos(F+μδ1-Δ)边桩Y边=Y中±B?Sin(F+μδ1-Δ)注:1、本公式只适用与图S-2线形,其他线形可根据本线形公式变换2、式中符号与第一缓和曲线意义相同3、注意有时第一缓和曲线长和第二缓和曲线长不一样4、第二直线段:X=XHZ+(K0-KHZ)?Cos(F±α)中桩Y=YHZ+(K0-KHZ)?Sin(F±α) X边=X中±B?Cos(F±α-Δ)边桩Y边=Y中±B?Sin(F±α-Δ)注:F――第一直线段的方位角(三)用CASIO fx-4500P计算已知坐标点在线路上的里程和距中线距离 1、直线段(已知坐标X、Y)Pol(X-XHZ,Y-YHZ):K=V?Cos(F-W)+KHZ B=V?Sin(F-W)注: 1、在fx-4500P中计算结果存入变量储存区V和W,要显示储存区内容时按RCL V 、 W 键。

测量学中坐标方位角计算公式

测量学中坐标方位角计算公式

测量学中坐标方位角计算公式在测量学中,坐标方位角是用于描述目标物体或点在水平坐标系中的方向的数值。

坐标方位角是指从北方向顺时针旋转到目标点所需的角度。

在实际的测量工作中,计算坐标方位角是非常重要的,它可以帮助测量员准确地确定目标点在地图上的位置。

计算公式计算坐标方位角的主要公式是使用三角函数来实现的。

具体的计算公式如下:方位角 = arctan((Y2 - Y1) / (X2 - X1))在上述公式中,X1和Y1表示起点的水平坐标值,X2和Y2表示终点的水平坐标值。

arctan表示反正切函数,它可以将斜率转化为角度值。

通过使用这个计算公式,我们可以得到起点和终点之间的坐标方位角。

需要注意的是,上述公式仅适用于计算水平平面上的坐标方位角。

如果需要在垂直平面上计算坐标方位角,我们还需要考虑高程的影响。

在这种情况下,计算公式会稍有不同,需要引入高程差的概念。

示例为了更好地理解坐标方位角的计算过程,我们可以通过一个示例来说明。

假设我们有两个点A和B,它们的水平坐标分别为:点A:(X1, Y1) = (100, 200)点B:(X2, Y2) = (150, 280)现在我们来计算点A和点B之间的坐标方位角。

首先,我们将点A和点B的坐标值代入计算公式中:方位角 = arctan((280 - 200) / (150 - 100))接下来,我们计算分子和分母的差值:方位角 = arctan(80 / 50)然后,我们计算这两个差值的比值:方位角 = arctan(1.6)最后,使用反正切函数来计算坐标方位角的数值:方位角≈ 56.31°所以,根据计算结果,点A和点B之间的坐标方位角约为56.31°。

结论测量学中的坐标方位角是用于描述目标物体或点在水平坐标系中方向的数值。

通过使用三角函数计算公式,我们可以准确地确定起点和终点之间的坐标方位角。

在计算时需要注意坐标值的顺序和差值的计算方法。

通过实际的计算示例,我们可以更好地理解和应用坐标方位角的计算公式。

方位角及坐标计算

方位角及坐标计算

方位角及坐标计算1.方位角的定义方位角是指从固定参考方向(通常为正北方向)开始,逆时针旋转到目标点所需的角度。

方位角通常用度数表示,范围从0度到360度。

2.极坐标与直角坐标系方位角及坐标计算通常使用极坐标系和直角坐标系两种坐标系统。

极坐标系以起始点为极点,水平线为参考线,方位角为极角,距离为极径;直角坐标系以起始点为原点,在水平和垂直方向上建立坐标轴,利用x、y坐标表示目标点的位置。

3.方位角的计算计算方位角的基本公式如下:方位角 = atan2(y2 - y1, x2 - x1)其中,(x1,y1)为起始点的坐标,(x2,y2)为目标点的坐标。

4.坐标的计算利用已知的方位角及距离,可以计算出目标点的坐标。

计算公式如下:x2 = x1 + D * cos(θ)y2 = y1 + D * sin(θ)其中,(x1,y1)为起始点的坐标,(x2,y2)为目标点的坐标,D为距离,θ为方位角。

5.示例假设起始点坐标为(0,0),距离为10,方位角为45度,计算目标点的坐标。

首先,将方位角转化为弧度,45度=45*π/180=0.7854弧度。

然后,代入公式计算:x2 = 0 + 10 * cos(0.7854) ≈ 7.07y2 = 0 + 10 * sin(0.7854) ≈ 7.07所以,目标点的坐标为(7.07,7.07)。

6.扩展应用总结:方位角及坐标计算是一种通过已知的方位角、距离和起始点的坐标来计算目标点的坐标的方法。

通过利用极坐标和直角坐标系的转换,可以快速计算出目标点的位置。

方位角及坐标计算在航海、地理测量学以及航空航天等领域有广泛的应用。

坐标及方位角计算

坐标及方位角计算

坐标及方位角计算1.坐标计算:坐标通常使用经度和纬度来表示。

经度是指东西方向上的角度,纬度是指南北方向上的角度。

首先,我们需要确定一个参考点作为原点。

通常使用地球上的一些特定位置作为参考点,比如本初子午线(0°经度)和赤道(0°纬度)交汇处。

接下来,我们可以使用测量仪器(如GPS接收器)或地图上的标记点来确定我们要计算的点的经度和纬度。

然后,根据参考点的经纬度和所测点的相对位置,可以计算得到所测点的经纬度。

例如,假设参考点的经度为120°,纬度为30°,我们测量得到特定点与参考点的相对位置为10°以东,20°以南。

那么该点的经度就是120°+10°=130°,纬度就是30°-20°=10°。

需要注意的是,在计算坐标时,经度通常是由0°到180°(东经为正,西经为负),纬度通常是由0°到90°(北纬为正,南纬为负)。

2.方位角计算:方位角是指从一个点沿着大圆线(地球表面上的最短路径)到达另一个点的角度。

方位角通常用度数或方向(如北、东、南、西)来表示。

计算方位角的方法因地理坐标系的选择而异。

最常见的地理坐标系是大圆坐标系。

在大圆坐标系中,方位角可以根据两点的经纬度计算得到。

具体计算方法如下:-首先,将两点的经纬度转换为弧度表示。

经度的转换公式是经度(弧度)=经度(度数)×π/180,纬度的转换公式也是类似的。

-然后,使用以下公式计算方位角:方位角= atan2(sin(Δλ) * cos(φ₂), cos(φ₁) * sin(φ₂) -sin(φ₁) * cos(φ₂) * cos(Δλ))其中,Δλ表示两点经度的差值,φ₁和φ₂分别表示两点的纬度。

例如,假设我们要计算从点A(经度120°,纬度30°)到点B(经度130°,纬度40°)的方位角。

角度坐标测量计算公式细则

角度坐标测量计算公式细则

角度坐标测量计算公式细则文件编码(008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256)计算细则1、坐标计算:X1=X+Dcosα,Y1=Y+Dsinα。

式中 Y、X为已知坐标,D为两点之间的距离,Α为方位角。

2、方位角计算:1)、方位角=tan=两坐标增量的比值,然后用计算器按出他们的反三角函数(±号判断象限)。

2)、方位角:arctan(y2-y1)/(x2-x1)。

加减180(大于180就减去180(还大于360就在减去360)、小于180就加180如果x轴坐标增量为负数,则结果加180°。

如果为正数,则看y轴的坐标增量,如果Y轴上的结果为正,则算出来的结果就是两点间的方位角,如果为负值,加360°。

S=√(y2-y1)+(x2-x1),1)、当y2-y1>0,x2-x1>0时;α=arctan(y2-y1)/(x2-x1)。

2)、当y2-y1<0,x2-x1>0时;α=360°+arctan(y2-y1)/(x2-x1)。

3)、当x2-x1<0时;α=180°+arctan(y2-y1)/(x2-x1)。

再用两点之间的距离公式可算距离(根号下两个坐标距离差的平方相加)。

拨角:arctan(y2-y1)/(x2-x1)1、例如:两条巷道要互相平行掘进的话,求它们的拨角:方法(前视边方位角减后视边方位)在此后视边方位要加减180°,若拨角结果为负值为左偏“逆时针”(+360°就可化为右偏,正值为右偏“顺时针”。

2、在图上标识方位的方法:就是导线边与Y轴的夹角。

3、高程计算:目标高程=测点高程+h+仪器高—占标高。

4、直角坐标与极坐标的换算:(直角坐标用坐标增量表示;极坐标用方位角和边长表示)1)、坐标正算(极坐标化为直角坐标)已知一个点的坐标及该点至未知点的距离和方位角,计算未知点坐标方位角,知A(Xa,Ya)、Sab、αab,求B(Xa,Ya)解:Xab=Sab×COSαab 则有Xb=Xa+XabYab=Sab×SINαab Yb=Ya+Yab2)、坐标反算,已知两点的坐标,求两点的距离(称反算边长)和方位角(称反算方位角)的方法已知A(Xa,Ya)、B(Xb,Yb),求αab、Sab。

方位角及坐标计算

方位角及坐标计算

方位角及坐标计算公路工程各点方位角及坐标计算公式(一)各点方位角计算:1、第一直线段(k0~zh):f=arctgδy/δx备注:直线方位角必须考量象限角就可以厘定恰当线路迈向2、第一缓解曲线段(kzh~khy):δ1=(k0-kzh)2/(2rlh)×180/π3、圆曲线段(khy~kyh):δ2=[2(k0-kzh)-lh]/2r×180/πδ2=(khy-kzh)/2r×180/π+(k0-khy)/r×180/π无缓和曲线时:δ2=(k0-khy)/r×180/π(即圆曲线圆心角)4、第二缓和曲线段(kyh~khz):δ3=(khz-k0)2/(2rlh)×180/π5、第二直线段(khz~kzh):f±α(左偏时f-α,右偏时f+α)备注:k0――排序点的程α――曲线交点偏角lh――缓和曲线长(注意有时第一和第二缓和曲线长不一样)(二)各点坐标计算xzh=xjd-t?cosfxhz=xjd+t?cos(f±α)yzh=yjd-t?sinfyhz=yjd+t?sin(f±α)1、第一直线段:x=xzh+(k0-kzh)?cosf中桩y=yzh+(k0-kzh)?sinfx边=x中±b?cos(f-δ)边桩y边=y中±b?sin(f-δ)备注:b――中桩至所求点的距离(左幅时为+b,右幅时为-b,当设计轴线与线路不横向时b取斜短,即b/sinδ)设计轴线线路方向。

bδ图s-12、第一缓和曲线段:xx=xzh-y′?sinθ+x′?cosθxx′x′中桩′y=yzh+y′?cosθ+x′?sinθyzhyθhzx边=x中±b?cos(f+μδ1-δ)hyyh边桩y边=y中±b?sin(f+μδ1-δ)jdy′注:(本公式只适用与图s-2线形)图s-2μ――曲线左转为-1,右转为+1θ――线路方位角与y轴所缠的锐角,见到图s-2y′=l-l5/(40r2lh2);x′=l3/(6rlh)-l7/(336r3lh3);(r―圆曲线半径,l―缓解曲线就任一点至曲线起点长度)3、圆曲线段:x=xhy+2r?sinφ?cos(f+μ(ξ+φ))中桩y=yhy+2r?sinφ?s in(f+μ(ξ+φ))x边=x中±b?cos(f+μδ2-δ)边桩y边=y中±b?sin(f+μδ2-δ)备注:φ=(k0-khy)/2r×180/π;ξ=(khy-kzh)/2r×180/π4、第二缓解曲线段:x=xhz-y′?sinθ+x′?cosθ中桩y=yhz-y′?cosθ-x′?sinθx边=x中±b?cos(f+μδ1-δ)边桩y边=y中±b?sin(f+μδ1-δ)注:1、本公式只适用于与图s-2线形,其他线形可以根据本线形公式转换2、式中符号与第一缓解曲线意义相同3、注意有时第一缓和曲线长和第二缓和曲线长不一样4、第二直线段:x=xhz+(k0-khz)?cos(f±α)中桩y=yhz+(k0-khz)?sin(f±α)x边=x中±b?cos(f±α-δ)边桩y边=y中±b?sin(f±α-δ)备注:f――第一直线段的方位角(三)用casiofx-4500p计算已知坐标点在线路上的里程和距中线距离1、直线段(已知坐标x、y)pol(x-xhz,y-yhz):k=v?cos(f-w)+khzb=v?sin(f-w)备注:1、在fx-4500p中计算结果取走变量储存区v和w,必须表明储存区内容时按rclv、w键。

坐标方位角计算实验报告

坐标方位角计算实验报告

一、实验目的1. 理解坐标方位角的概念和计算方法。

2. 掌握坐标方位角的计算步骤和注意事项。

3. 通过实际操作,提高测量精度和计算能力。

二、实验原理坐标方位角是指在平面直角坐标系中,从起点出发,沿着直线的方向所形成与正北方向之间的夹角。

坐标方位角的计算公式为:方位角 = arctan((y2 - y1) / (x2 - x1))其中,(x1, y1)和(x2, y2)分别为直线上两点的坐标。

三、实验仪器与材料1. 测量仪器:经纬仪、水准仪、钢尺等。

2. 实验材料:坐标纸、记录本、计算器等。

四、实验步骤1. 选择实验场地,搭建测量控制网。

2. 在控制网上选取两个已知坐标点A和B。

3. 利用经纬仪和水准仪,测量点A和B的坐标和高程。

4. 根据测得的坐标和高程,计算A、B两点的坐标方位角。

5. 利用坐标方位角,绘制直线的方向。

6. 对比理论计算结果和实际测量结果,分析误差来源。

五、实验数据1. 点A坐标:x1 = 100.0m,y1 = 200.0m2. 点B坐标:x2 = 150.0m,y2 = 250.0m六、实验结果与分析1. 计算A、B两点的坐标方位角:方位角 = arctan((y2 - y1) / (x2 - x1))= arctan((250.0 - 200.0) / (150.0 - 100.0))≈ arctan(1.0)≈ 45°2. 绘制直线的方向,实际测量结果与理论计算结果基本一致。

3. 误差分析:(1)测量误差:在实验过程中,由于仪器精度、人为操作等因素,导致测量结果存在一定的误差。

(2)计算误差:在计算过程中,由于计算方法、计算器精度等因素,导致计算结果存在一定的误差。

(3)绘图误差:在绘制直线方向时,由于绘图工具和人为操作等因素,导致绘图结果存在一定的误差。

七、实验总结1. 通过本次实验,我们掌握了坐标方位角的计算方法和步骤,提高了测量精度和计算能力。

2. 在实际操作过程中,要注意仪器的使用、数据的记录和计算过程的准确性,以减小误差。

计算坐标与坐标方位角地基本公式

计算坐标与坐标方位角地基本公式

计算坐标与坐标方位角的基本公式在地理信息系统 (GIS) 中,坐标和坐标方位角是必不可少的概念。

坐标是指一个点在地球表面上的位置,通常用经度和纬度表示。

坐标方位角则是指起点到终点方向的角度,通常以真北为基准点。

在本文中,我们将探讨计算坐标和坐标方位角的基本公式。

坐标的基本公式地球的形状首先,要理解地球的形状对坐标计算的影响。

地球并不是一个完美的球形,而是略带扁平的椭球体。

因此,我们需要使用椭球体的参数来计算坐标。

经纬度坐标转换经纬度是通常用来表示地球上一个点位置的方法。

经度是指一个点距离本初子午线的角度,通常用东经和西经表示。

而纬度则是指一个点距离赤道的角度,通常用北纬和南纬表示。

当需要进行坐标转换时,我们需要将经纬度坐标转换为特定椭球体上的三维坐标。

这个过程是通过将经纬度转换为弧度来实现的。

转换公式如下:x = (N+h) \\cos \\phi \\cos \\lambday = (N+h) \\cos \\phi \\sin \\lambdaz = \\biggl(\\frac{b^2}{a^2} N + h \\biggr) \\sin \\phi其中,a是椭球体的长轴半径,b是短轴半径。

N是法向半径,表示在给定经度和纬度下,一个地球表面上点到地球中心的距离。

h是该点离椭球体层面的高度。

当h为0时,这些公式计算的是大地坐标系中的点。

当h非0时,这些公式计算的是地球表面上任意点的三维坐标。

大地坐标系大地坐标系是一种椭球体坐标系,用于在地球表面上描述点的位置。

大地坐标系的坐标可以表示为一个点处于一个正常椭球体上的高度,加上该点的经纬度。

当我们知道两个点的坐标时,可以使用以下公式计算它们之间的距离:d = \\sqrt{(x_2 - x_1)^2 + (y_2 - y_1)^2 + (z_2 - z_1)^2}其中,(x1, y1, z1)和(x2, y2, z2)是两个点的坐标。

d是两个点之间的距离。

计算坐标与坐标方位角的基本公式

计算坐标与坐标方位角的基本公式

计算坐标与坐标方位角的基本公式在二维坐标系中,我们可以使用坐标表示一个点的位置。

一个点的坐标通常由一个有序的数对(x,y)表示,其中x表示点在x轴上的位置,y 表示点在y轴上的位置。

除了坐标,我们还可以使用方位角来表示点的位置。

方位角是一个极坐标系中的概念,通过一个长度和一个角度来确定一个点的位置。

在二维平面坐标系中,我们可以使用以下公式将坐标转换为方位角:1.计算长度(r):r=√(x²+y²)2.计算角度(θ):θ = arctan(y / x)其中,arctan(y / x)代表 y/x 的反正切值,θ表示点与 x 轴的夹角(逆时针方向为正)。

这样,我们就可以通过坐标计算得到点的方位角。

同样地,我们也可以使用方位角计算将方位角转换为坐标的公式:1.计算x坐标:x = r * cos(θ)2.计算y坐标:y = r * sin(θ)其中,cos(θ)代表角度θ 的余弦值,sin(θ)代表角度θ 的正弦值。

这样,我们就可以通过方位角计算得到点的坐标。

需要注意的是,上述公式中的θ是以弧度制表示的。

如果我们要将角度以度数制表示,可以用以下公式进行转换:角度(以度数制表示)=角度(以弧度制表示)*180/π除了上述基本公式,我们还可以通过方位角进行一些其他计算:1.两点之间的距离:d=√[(x₂-x₁)²+(y₂-y₁)²]其中,(x₁,y₁)和(x₂,y₂)是两个点的坐标。

2.两点之间的方位角:θ = arctan((y₂ - y₁) / (x₂ - x₁))这个公式可以用于计算两点之间的方位角,其中(x₁,y₁)和(x₂,y₂)是两个点的坐标。

在三维空间中,我们可以使用类似的方式计算坐标与方位角。

在三维空间中,一个点的坐标通常由一个有序的数三元组(x,y,z)表示,而方位角也变成了一个有序的数三元组(r,θ,φ)表示,其中r仍然表示长度,θ表示与x轴的夹角,φ表示与z轴的夹角。

坐标方位角EXCEL计算公式

坐标方位角EXCEL计算公式

坐标方位角EXCEL计算公式1.计算坐标方位角的基本公式:方位角=ATAN2(y轴坐标差,x轴坐标差)2.公式解释:ATAN2是Excel的一个数学函数,用于计算给定点的反正切值。

其中,y轴坐标差为点的纵坐标与原点纵坐标之差,x轴坐标差为点的横坐标与原点横坐标之差。

3.公式应用示例:假设在A1单元格中输入点的横坐标,B1单元格中输入点的纵坐标,C1单元格中输入原点的横坐标,D1单元格中输入原点的纵坐标。

则在E1单元格中输入如下公式:=ATAN2(B1-$D$1,A1-$C$1)这样就可以得到点相对于原点的坐标方位角。

需要注意的是,Excel中的数学函数ATAN2返回的角度以弧度为单位,如果需要以度数显示,可以使用Excel的DEGREES函数将结果转换为度数。

例如,在F1单元格中输入如下公式:=DEGREES(E1)这样就可以得到以度数表示的坐标方位角。

在使用以上公式计算坐标方位角时,需要确保原点的横纵坐标与点的横纵坐标分别对应。

另外,Excel中的坐标系正方向为向右为x轴正方向,向下为y轴正方向,因此计算得到的方位角范围为-π到π,即-180°到180°。

如果需要将角度值映射到0°到360°的范围,可以使用如下公式:IF(F1<0,F1+360,F1)总结:在Excel中,我们可以使用ATAN2函数来计算坐标方位角,公式为方位角 = ATAN2(y轴坐标差, x轴坐标差)。

在计算得到的结果为弧度时,可以使用DEGREES函数将其转换为度数。

另外,如果需要将角度值映射到0°到360°的范围,可以使用IF函数进行判断和调整。

以上是关于在Excel中计算坐标方位角的基本方法和公式示例。

计算坐标与坐标方位角的基本公式

计算坐标与坐标方位角的基本公式

二 计算坐标与坐标方位角的基本公式控制测量的主要目的是通过测量和计算求出控制点的坐标,控制点的坐标是根据边长及方位角计算出来的。

下面介绍计算坐标与坐标方位角的基本公式,这些公式是矿山测量工中最基本最常用的公式。

一、坐标正算和坐标反算公式 1.坐标正算根据已知点的坐标和已知点到待定点的坐标方位角、边长计算待定点的坐标,这种计算在测量中称为坐标正算。

如图5—5所示,已知A 点的坐标为A x 、A y,A 到B 的边长和坐标方位角分别为AB S 和AB α,则待定点B 的坐标为ABA B AB A B y y y x x x ∆+=∆+= } (5—1)式中 AB x ∆ 、AB y ∆——坐标增量。

由图5—5可知ABAB AB AB AB AB S y S x ααsin cos =∆=∆ } (5—2)式中 AB S ——水平边长;AB α——坐标方位角。

将式(5-2)代入式(5-1),则有ABAB A B AB AB A B S y y S x x ααsin cos +=+= } (5—3)当A 点的坐标A x 、A y 和边长AB S 及其坐标方位角AB α为已知时,就可以用上述公式计算出待定点B 的坐标。

式(5—2)是计算坐标增量的基本公式,式(5—3)是计算坐标的基本公式,称为坐标正算公式。

从图5—5可以看出AB x ∆是边长AB S 在x 轴上的投影长度,AB y ∆是边长AB S 在y 轴上的投影长度,边长是有向线段,是在实地由A 量到B 得到的正值。

而公式中的坐标方位角可以从0°到360°变化,根据三角函数定义,坐标方位角的正弦值和余弦值就有正负两种 情况,其正负符号取决于坐标方位角所在的象限,如图5—6所示。

从式(5—2)知,由于三角函数值的正负决定了坐标增量的正负,其符号归纳成表5—3。

图5—5 坐标计算 图5—6 坐标增量符号 表5—3 坐标增量符号表坐标方位角 (°) 所在象限坐标增量的正负号 ⊿x ⊿y 0~90 90~180 180~270 270~360Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ + - - ++ + - -例1 已知A 点坐标A x =100.00m ,A y =300.10m ;边长AB s =100m ,方位角AB α=330°。

相关主题
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

二 计算坐标与坐标方位角的基本公式
控制测量的主要目的是通过测量和计算求出控制点的坐标,控制点的坐标是根据边长及方位角计算出来的.下面介绍计算坐标与坐标方位角的基本公式,这些公式是矿山测量工中最基本最常用的公式.
一、坐标正算和坐标反算公式
1.坐标正算
根据已知点的坐标和已知点到待定点的坐标方位角、边长计算待定点的坐标,这种计算在测量中称为坐标正算。

如图5—5所示,已知A 点的坐标为A x 、A y ,A 到B 的边长和坐标方位角分别为AB S 和AB α,则待定点B 的坐标为
AB A B AB
A B y y y x x x ∆+=∆+= }
(5—1) 式中 AB x ∆ 、AB y ∆——坐标增量。

由图5—5可知
AB AB AB AB AB AB S y S x ααsin cos =∆=∆ }
(5—2)
式中 AB S ——水平边长; AB α-—坐标方位角.
将式(5-2)代入式(5—1),则有
AB AB A B AB
AB A B S y y S x x ααsin cos +=+= }
(5—3)
当A 点的坐标A x 、A y 和边长AB S 及其坐标方位角AB α为已知
时,就可以用上述公式计算出待定点B 的坐标。

式(5—2)是计算坐标增量的基本公式,式(5-3)是计算坐标的基本公式,称为坐标正算公式.
从图5—5可以看出AB x ∆是边长AB S 在x 轴上的投影长
度,AB y ∆是边长AB S 在y 轴上的投影长度,边长是有向线段,是
在实地由A 量到B 得到的正值。

而公式中的坐标方位角可以从0°到360°变化,根据三角函数定义,坐标方位角的正弦值和余弦值就有正负两种
情况,其正负符号取决于坐标方位角所在的象限,如图5-6所示。

从式(5—2)知,由于三角函数值的正负决定了坐标增量的正负,其符号归纳成表5—3.
图5-5 坐标计算图5—6 坐标增量符号
表5—3 坐标增量符号表
坐标方位角
(°)所在象限坐标增量的正
负号
⊿x ⊿y
0~90
90~180
180~270
270~Ⅰ











例1 已知A 点坐标A x =100。

00m ,A y =300。

10m ;边长AB s =100m,
方位角AB α=330°。

求B 点的坐标B x 、B y 。

解:根据公式(5—3)有
m s y y m
s x x AB AB A B AB AB A B 6.249330sin 1001.300sin 1.186330cos 100100cos =︒⋅+=+==︒⋅+=+=αα
2、坐标反算
由两个已知点的坐标计算出这两个点连线的坐标方位角和边长,这种计算称为坐标反算。

由式(5—1)有
A B AB A B AB y y y x x x -=∆-=∆ } (5-4)
该式说明坐标增量就是两点的坐标之差。

在图5—5中AB x ∆ 表示由A 点到达B 点的纵坐标之差称纵坐标增量; AB y ∆表示由A 点到B 点的横坐标之差称横坐标增量.坐标增量也有正负两种情况,它们决定于起点和终点坐标值的大小。

在图5—5中如果A 点到B 点的坐标已知,需要计算AB 边的坐标方位角AB α和边长时AB S ,
则有
AB
AB A B A B AB x y x x y y ∆∆=--=αtan
AB
AB AB AB AB y x S ααsin cos ∆=∆= } (5-5) 或 ()()22AB AB AB y x S ∆+∆= 公式(5-5)称为坐标反算公式。

应当指出,使用公式(5—5)中第一式计算的角是象限角R,应根据⊿x 、⊿y 的正负号,确定所在象限,再将象限角换算为方位角。

因此公式(5—
5)中的第一式还可表示为:
AB AB A B A B AB x y x x y y R ∆∆=--=arctan arctan 例2.已知A x =300m, A y =500m ,B x =500m ,B y =300m,
求A 、B 二点连线的坐标方位角AB α和边长AB S 。

解:由公式(5-5)有
)1arctan(300
500500300arctan arctan -=--=--=A B A B AB x x y y R 因为AB x ∆为正 、AB y ∆为负,直线AB 位于第四象限.所以
︒=45NW R AB
根据第四象限的坐标方位角与象限角的关系得:
︒=︒-︒=31545360AB α
AB 边长为:
m y y x x S A B A B AB 8.282)500300()300500()()(2222=-+-=-+-=
坐标正算公式和坐标反算公式都是矿山测量中最基本的
公式,应用十分广泛。

在测量计算时,由于公式中各元素的数字较多,测量规范对数字取位及计算成果作了规定.例如图根控制点要求边长计算取至毫米;角度计算取至秒;坐标计算取至厘米。

二、坐标方位角的推算公式
由公式(5—2)知,计算坐标增量需要边长和该边的坐标方位角两个要素,其中边长是
在野外直接测量或通过三角学的公式计算得到的,坐标方位角则是根据已知坐标方位角和水平角推算出来的。

下面介绍坐标方位角的推算公式。

如图5-7所示,箭头所指的方向为“前进”方向,位于前进方向左侧的观测角称为左观测角,简称左角;位于前进方向右侧的角称为右观测角,简称右角.
1。

观测左角时的坐标方位角计算公式
在图5—7与5—8中,已知AB边的方位角为
α,左β为
AB
左观测角,需要求得BC边的方位角
α。

左β是外业观测得到
BC
的水平角,从图上可以看出已知方位角
α与左观测角左β之
AB
和有两种情况:即大于180°或小于180°。

图5—7中为大于180°的情况,图5—8中为小于180°的情况.
图5—7坐标方位角推算 图5—8坐标方位角推算
从图5—7可知,BC 边的坐标方位角为
180-+=左βααAB BC
从图5—8可知,BC 边的坐标方位角为
180++=左βααAB BC
综上所述两式则有
180±+=左后前βαα
(5—6)
式(5—6)是按照边的前进方向,根据后一条边的已知方位角计算前一条边方位角的基本公式。

公式说明:导线前一条边的坐标方位角等于后一条边的坐标方位角加上左观测角,其和大于180°时应减去180°,小于180°时应加上180°.
2。

观测右角时的坐标方位角计算公式
从图5—7 或图5—8可以看出
右左ββ-= 360
将该式代入式(5- 6),得
360)180(+±-=右后前βαα
当方位角大于360°时,应减去360°,方向不变。

所以上式变为
180±-=右后前βαα
(5-7)
上式说明:导线中,前一条边的坐标方位角等于后一条边的坐标方位角减去右观测角,
其差大于180°时应减去180°,小于180°时应加上180°。

使用式(5—6)与(5-7)时,还应注意相应两条边的前进方向必须一致,计算结果大于360°时,则应减去360°,方向不变。

例3 图5-9 为一条支导线,已知A 点的坐标方位角BA α =101°28´,导线A 点的左观测角左β =108°32´,M 点的右观
测角 右β =75°。

试推算坐标方位角 AM α、MN α。

图5—9 支导线
解 :由式(5—6)得
180±+=左βααBA AM 则有 30180'32108'28101=-+=AM α 由式(5-7)得
180±-=右βααAM MN 则有
1351807530=+-=MN α。

相关文档
最新文档