第3章 编程实践题

编程实践题
一、程序功能
图根控制测量中的测角交会计算（涉及的计算公式可以参考《现代普通测量学》）。

二、程序要求
1. 程序能完成前方交会、测方交会未知点坐标计算，坐标计算使用的余切公式如下：
β
ααβcot cot cot cot ++-∙+∙=B A B A P y y x x x βααβcot cot cot cot +-+∙+∙=
B A B A P x x y y y 2. 侧方交会计算时，能够适应任意一个已知内角未设站测量水平角的情况；
3. 程序能够进行两种测角交会的检核计算，
● 前方交会采用两组三角形分别计算坐标，然后通过两组坐标计算横向位移（不得超过所测地形图图上0.2mm ）进行检核；
● 侧方交会能过检核角的计算值值与观测值之差（不得超过40秒）进行检核。

三、编程思路
为实现程序功能，至少应编写以下类文件：
1. 定义控制点类，成员域包括x 、y 坐标，为了扩充程序功能，还考虑加入高程、等级属性；
public class J_Controlpoint
{
public int x, y;
public J_Controlpoint(int x_p,int y_p)
{x=x_p;
y=y_p;
}}
2. 定义基本计算类，该类至少包括以下方法：
余切公式计算待定点坐标；{ x_p1=(x_a*Math.cot(b*Math.PI/180)+x_b*Math.cot(a*Math.PI/180)-y_a+y_b)/(Math.cot(a*Math.PI/180)+Math.cot(b*Math.PI/180));
y_p1=(y_a*Math.cot(b*Math.PI/180)+y_b*Math.cot(a*Math.PI/180)+x_a-x_b)/(Math.c ot(a*Math.PI/180)+Math.cot(b*Math.PI/180));}
public double J_Calculation
{public static Point cosine (J_Controlpoint a, J_Controlpoint b,double α,double β) {double cotα=Math.cos(Math.toRadians(α))/Math.sin(Math.toRadians(α));
double cotβ=Math.cos(Math.toRadians(β))/Math.sin(Math.toRadians(β));
Point p=new Point(0,0);
p.x=(_a.x*cotβ+_b.x*cotα-_a.y+_b.y)/(cotα+cotβ);
p.y=(_a.y*cotβ+_b.y*cotα+_a.x-_b.x)/(cotα+cotβ);
return p;
}
●根据两点坐标计算坐标方位角；
public static double angle(Point a,Point b){
double tan_ab=(_b.y-_a.y)/(_b.x-_a.x);
double angle_ab=Math.toDegrees(Math.atan(tan_ab));
if(angle_ab<0){
angle_ab+=360;
}
return angle_ab;
}
●根据两点坐标计算两点之间的水平距离
public static double distance(Point a,Point b){
double i=Math.sqrt((b.x-a.x)*(b.x-a.x)+(b.y-a.y)*(b.y-a.y));
return i;
}
3. 定义一个坐标检核接口，该接口包含一个根据两组坐标判断成果是否合格的方法。

public interface J_Point
{if(i<=0.02)
System.out.printIn(“所计算结果符合要求!”);
else
System.out.printIn(“所计算结果不符合要求!”);}
4. 定义一个角度检核接口，刻接口包含一个根据检核角判断成果是否合格的方法。

public interface J_Angle
{ if(Math.sqrt((x_p1-x_p)* (x_p1-x_p)+ (y_p1-y_p)* (y_p1-y_p))<=0.02)
System.out.printIn(“所计算结果符合要求!”);
else
System.out.printIn(“所计算结果不符合要求!”);
}
5. 定义前方交会类，完成前方交会坐标计算，实现坐标检核接口，完成检核计算。

class Qian
{ Point A;//已知点
Point B;//已知点
Point C;//已知点，仅用于检核
//Point p;//待定点
//Point p_1;//待定点，仅用于检核
double α;//已知角
double β;//已知角
double β_1;//β的补角，检核三角形中与β相邻的已知角
double angle_c;//已知角，仅用于检核
//构造方法
public Qian(Point a,Point b,Point c,double α,double β,double _angle_c){ A=a;
B=b;
C=c;
α=α;
β=β;
angle_c=_angle_c; }
//已知点A,点B和水平角a,角b,求P点坐标并检核
public void qianfang(){
β_1=180-β; //β_1是β的补角，检核三角形中与β相邻的已知角
//调用余切公式方法计算p点
Point p=Calculation.co sine(a, b, α, β);
//调用余切公式方法计算检核用的p_1点
Point p_J=Ca lculation.cosine(b,d,β_1,angle_c);
//开始检核过程
double i_=Calculation.distance(p,p_J);
if(i<=0.2){
System.out.println("坐标检核通过，以下是计算结果：");
System.out.println("待定点P的坐标为："+ p.x + "," + p.y);
}else{
System.out.println("坐标检核未通过");
}}}
6. 定义侧方交会类，完成侧方交会坐标计算，实现角度检核接口，完成检核计算。

7. 定义一个主类，主类中给出已知点数据，并实现已知数据和计算成果的输出。

public double J_Calculation
{x_p1=(x_a*Math.cot(b*Math.PI/180)+x_b*Math.cot(a*Math.PI/180)-y_a+y_b)/(Math. cot(a*Math.PI/180)+Math.cot(b*Math.PI/180));
y_p1=(y_a*Math.cot(b*Math.PI/180)+y_b*Math.cot(a*Math.PI/180)+x_a-x_b)/(Math.c ot(a*Math.PI/180)+Math.cot(b*Math.PI/180));
return(x_p1,y_p1);
}
public class J_Fore implements J-Point
{ public J_Fore()
{{x_a=0;y_a=0;
x_b=0;y_b=0;
x_c=0;y_c=0;
}}
return(x_p1,y_p1);
}
public class J_Side implements J-Agle
public class J_Result
{public static void main(String args[])
}
教材习题中需要使用的三角形面积公式
设三角形的三条边长分别为a 、b 、c ，()c b a p ++=2
1，则三角形的面积 ()()()c p b p a p p S ---=。