测量坐标计算表(反算坐标)
坐标正反算定义及公式
坐标正反算定义及公式坐标正算和反算是地图投影中的重要概念,用于将地球表面上的经纬度坐标转换为平面坐标(正算),或将平面坐标转换为经纬度坐标(反算)。
这种转换是为了方便地图上的测量和计算。
坐标正算是指根据地球表面上的经纬度坐标,计算出对应的平面坐标。
在这个过程中,需要考虑地球的形状、椭球体模型以及地图投影方法等因素。
不同的投影方法会导致不同的坐标正算公式,下面简单介绍两种常用的投影方法及其公式。
1.经纬度-平面直角坐标投影(简称平面直角投影)平面直角投影是将地球表面上的经纬度坐标转换为平面直角坐标的一种常用方法。
在平面直角投影中,地球被近似为一个大椭球体,通过将经纬度坐标映射到一个平面上完成转换。
公式如下:X = N * (L - L0) * cosφ0Y=N*(φ-φ0)其中,X和Y为平面直角坐标,L和φ分别为经纬度坐标,L0和φ0分别为中央经线和标准纬线,N为椭球的半径。
2.地心正投影(简称球面正投影或者高斯正算)地心正投影是一种在地心球面上进行的坐标正算方法,适用于小范围的地图投影。
在地心正投影中,将地球看作一个球体,并通过一个中央经线来进行投影。
公式如下:X = A * (L - L0) * cosφY=A*(φ-φ0)其中,X和Y为平面直角坐标,L和φ分别为经纬度坐标,L0和φ0分别为中央经线和标准纬线,A为一个与椭球参数相关的常数。
坐标反算是指根据平面坐标计算出对应的经纬度坐标。
在坐标反算中,需要将平面坐标反映射回地球表面,恢复为经纬度坐标。
与坐标正算类似,不同的投影方法会导致不同的坐标反算公式,下面介绍两种常用的投影方法及其公式。
1.平面直角坐标-经纬度投影(平面直角反算)平面直角反算是将平面直角坐标转换为地球表面上的经纬度坐标的一种方法。
利用与坐标正算相反的操作,将平面直角坐标通过逆转换还原为经纬度坐标。
公式如下:φ=φ0+Y/NL = L0 + X / (N * cosφ0)其中,φ和L分别为经纬度坐标,φ0和L0分别为标准纬线和中央经线,X和Y为平面直角坐标,N为椭球的半径。
坐标正反算定义及公式
第六章→第三节→导线测量内业计算导线计算的目的是要计算出导线点的坐标,计算导线测量的精度是否满足要求。
首先要查实起算点的坐标、起始边的方位角,校核外业观测资料,确保外业资料的计算正确、合格无误。
一、坐标正算与坐标反算1、坐标正算已知点的坐标、边的方位角、两点间的水平距离,计算待定点的坐标,称为坐标正算。
如图6-6 所示,点的坐标可由下式计算:式中、为两导线点坐标之差,称为坐标增量,即:【例题6-1】已知点A坐标,=1000、=1000、方位角=35°17'36.5",两点水平距离=200.416,计算点的坐标?35o17'36.5"=1163.58035o17'36.5"=1115.7932、坐标反算已知两点的坐标,计算两点的水平距离与坐标方位角,称为坐标反算。
如图6-6可知,由下式计算水平距离与坐标方位角。
(6-3)(6-4)式中反正切函数的值域是-90°~+90°,而坐标方位角为0°~360°,因此坐标方位角的值,可根据、的正负号所在象限,将反正切角值换算为坐标方位角。
【例题6-2】=3712232.528、=523620.436、=3712227.860、=523611.598,计算坐标方位角计算坐标方位角、水平距离。
=62°09'29.4"+180°=242°09'29.4"注意:一条直线有两个方向,存在两个方位角,式中:、的计算是过A点坐标纵轴至直线的坐标方位角,若所求坐标方位角为,则应是A点坐标减点坐标。
坐标正算与反算,可以利用普通科学电子计算器的极坐标和直角坐标相互转换功能计算,普通科学电子计算器的类型比较多,操作方法不相同,下面介绍一种方法。
【例题6-3】坐标反算,已知=2365.16、=1181.77、=1771.03、=1719.24,试计算坐标方位角、水平距离。
坐标正反算定义及公式
第六章→第三节→导线测量内业计算导线计算的目的是要计算出导线点的坐标,计算导线测量的精度是否满足要求。
首先要查实起算点的坐标、起始边的方位角,校核外业观测资料,确保外业资料的计算正确、合格无误。
一、坐标正算与坐标反算1、坐标正算已知点的坐标、边的方位角、两点间的水平距离,计算待定点的坐标,称为坐标正算。
如图6-6 所示,点的坐标可由下式计算:式中、为两导线点坐标之差,称为坐标增量,即:【例题6-1】已知点A坐标,=1000、=1000、方位角=35°17'36.5",两点水平距离=200.416,计算点的坐标?35o17'36.5"=1163.58035o17'36.5"=1115.7932、坐标反算已知两点的坐标,计算两点的水平距离与坐标方位角,称为坐标反算。
如图6-6可知,由下式计算水平距离与坐标方位角。
(6-3)(6-4)式中反正切函数的值域是-90°~+90°,而坐标方位角为0°~360°,因此坐标方位角的值,可根据、的正负号所在象限,将反正切角值换算为坐标方位角。
【例题6-2】=3712232.528、=523620.436、=3712227.860、=523611.598,计算坐标方位角计算坐标方位角、水平距离。
=62°09'29.4"+180°=242°09'29.4"注意:一条直线有两个方向,存在两个方位角,式中:、的计算是过A点坐标纵轴至直线的坐标方位角,若所求坐标方位角为,则应是A点坐标减点坐标。
坐标正算与反算,可以利用普通科学电子计算器的极坐标和直角坐标相互转换功能计算,普通科学电子计算器的类型比较多,操作方法不相同,下面介绍一种方法。
【例题6-3】坐标反算,已知=2365.16、=1181.77、=1771.03、=1719.24,试计算坐标方位角、水平距离。
坐标正反算定义及公式
第六章→第三节→导线丈量内业计算之吉白夕凡创作导线计算的目的是要计算出导线点的坐标,计算导线丈量的精度是否满足要求。
首先要查实起算点的坐标、起始边的方位角,校核外业观测资料,确保外业资料的计算正确、合格无误。
一、坐标正算与坐标反算1、坐标正算已知点的坐标、边的方位角、两点间的水平距离,计算待定点的坐标,称为坐标正算。
如图6-6 所示,点的坐标可由下式计算:式中、为两导线点坐标之差,称为坐标增量,即:【例题6-1】已知点A坐标,=1000、=1000、方位角=35°17'36.5",两点水平距离,计算点的坐标?2、坐标反算已知两点的坐标,计算两点的水平距离与坐标方位角,称为坐标反算。
如图6-6可知,由下式计算水平距离与坐标方位角。
(6-3)(6-4)式中反正切函数的值域是-90°~+90°,而坐标方位角为0°~360°,因此坐标方位角的值,可根据、的正负号所在象限,将反正切角值换算为坐标方位角。
【例题6-2】、、、,计算坐标方位角计算坐标方位角、水平距离。
=62°09'29.4"+180°=242°09'29.4"注意:一直线有两个方向,存在两个方位角,式中:、的计算是过A点坐标纵轴至直线的坐标方位角,若所求坐标方位角为,则应是A点坐标减点坐标。
坐标正算与反算,可以利用普通科学电子计算器的极坐标和直角坐标相互转换功能计算,普通科学电子计算器的类型比较多,操纵方法不相同,下面介绍一种方法。
【例题6-3】坐标反算,已知、、、,试计算坐标方位角、水平距离。
键入1771.03-2365.16按等号键[=]等于纵坐标增量,按储存键[],键入1719.24-1181.77按等号键[=]等于横坐标增量,按[]键输入,按[]显示横坐标增量,按[]键输入,按第二功能键[2ndF],再按[]键,屏显为距离,再按[]键,屏显为方位角。
坐标反算公式
坐标反算公式坐标反算公式是将一给定点在某地方坐标系中的坐标,转换为地理坐标系中的经纬度坐标。
在地理信息系统(GIS)中,坐标反算是非常重要的一环,它能够实现在地理空间数据之间进行转换与分析。
坐标反算的公式通常由两部分组成:平面坐标到大地坐标的转换公式和大地坐标到经纬度坐标的转换公式。
1. 平面坐标到大地坐标的转换公式在平面坐标到大地坐标的转换中,常见的方法是使用高斯投影公式或者UTM投影公式。
高斯投影公式是将地球表面的经纬度坐标通过某种投影方式映射到平面坐标系中,而UTM投影常规则是将地球分割成六度的投影带,然后映射到平面坐标系中。
高斯投影公式:X = X0 + N + (Y-Y0)tanB + (Y-Y0)[(tanB)^3](1-t^2+C)^2/6 + (Y-Y0)[(tanB)^5](5-18t^2+t^4+14C-58t^2C+13C^2-64t^2C^2+4C^3-24t^2C^3+24t^2C^4)/120其中X为平面坐标系中的X坐标值,X0为投影中央经线的经度,Y为平面坐标系中的Y坐标值,Y0为投影纬度原点的纬度,B为纬度角度,N为任意纬线上的纬度与纬度原点之间的单位弧长,t为椭球体上某一纬线单位纬弧长和单位投影纬弧长之比,C为椭球的第二偏心率。
UTM投影公式:X = X0 + k0*N + (1/2)[(1+t^2+C^2)]N^3sin(2B)/2 + (1/24)[(5-4t^2+42C^2-12t^2C^2-58t^4)N^5]sin(4B)/4 + (1/720)[(61-148t^2+16t^4+148C^2-48t^2C^2-59t^4C^2)N^7]sin(6B)/6Y = Y0 + k0*NcosB + (1/6)[(1-6t^2+C^2)]N^3cos(2B) +(1/120)[(5-18t^2+t^4+14C^2-58t^2C+13C^2-64t^2C^2+4C^3-24t^2C^3+24t^2C^4)N^5]cos(4B)2. 大地坐标到经纬度坐标的转换公式大地坐标到经纬度坐标的转换可以使用反三角函数来计算。
测绘技术之坐标反算与正算
5.3坐标反算坐标反算,就是根据直线两个端点的已知坐标,计算直线的边长和坐标方位角的工作。
如图5.3所示,若A、B为两已知点,其坐标分别为(XA,YA)和(XB,YB),根据三角函数,可以得出直线的边长和坐标方位角计算公式:tgα=△YAB/△XAB=(YB-YA)/(XB-XA)αAB =tg-1 (△YAB/△XAB)= tg-1 ((YB-YA)/(XB-XA))/td>DAB=△YAB/sin αAB=XAB/cos αAB 或 (5.6)DAB=√(△X2+△Y2)应当注意,按公式(5.5)用计算器计算时显示的反正切函数值在-90°~+90°之间,而坐标方位角范围是0°~360°,所以按(5.5)式反算方位角时,要根据ΔX、ΔY的正负符号确定直线AB 所在的象限,从而得出正确的坐标方位角。
如使用fx140等类型的计算器,可使用功能转换键 INV 和极坐标与直角坐标换算键P→R以及x←→y键直接计算求得方位角。
按键顺序为:ΔX INV R→P ΔY =显示D X←→y 显示α。
例5.2 已知B点坐标为(1536.86 ,837.54),A点坐标为(1429.55,772.73),求距离DBA和坐标方位角αBA。
解:先计算出坐标增量:ΔXBA=1429.55-1536.86=-107.31ΔYBA=772.73-837.54=-64.81直接用计算器计算:按-107.31 INV P→R -64.81 =显示125.36(距离DBA);按 x←→y 显示211°07′53″(坐标方位角αBA)。
5.2 坐标正算坐标正算,就是根据直线的边长、坐标方位角和一个端点的坐标,计算直线另一个端点的坐标的工作。
如图5.3所示,设直线AB的边长DAB和一个端点A的坐标XA、YA为已知,则直线另一个端点B 的坐标为:XB=XA+ΔXAB (5.1)YB=YA+ΔYAB (5.2)式中,ΔXAB、ΔYAB称为坐标增量,也就是直线两端点A、B的坐标值之差。
坐标正反算程序(4850)
坐标正反算程序(4850)正算主程序:ZS1.Prog “SJ”2.Lbl 0: {ZS}3.Z<A=>Rec(sqrt(S2+(Z-Q)2),F+180-tan-1(S÷(Q-Z))):X=N+I:Pause 0:Y=E+J◢4.Goto 0◣第一直线5.Z<B=>L=Z-A:W=F+90GL2÷πRU+90:H=U:O=Z[5]:P=Z[6]:T=F+90G:Goto 1◣第一回旋线6.Z<C=>L=Z-B7.W=F+G((90U+180L)÷πR+270)8.Rec(R-GS,W):X=Z[9]+I: Pause 0:Y=Z[10]+J◢9.Goto 0◣圆曲线10.Z<D=>L=D-Z:W=F+G(K-90L2÷πR V)+90:H=V:O=Z[7]:P=Z[8]:T=F+G(K+90):Goto 1◣第二回旋线11.Lbl 1:X=L-L5÷40R2V2+L9÷3456R4V412.Y=L3÷6RV-L7÷336R3V3+L11÷42240R5V513.Rec(sqrt(X2+Y2),T):X=O+I:Y=P+J14.Rec(S,W): X=X+I: Pause 0:Y=Y+J◢15.Goto 0◣16.Z>D=>Rec(sqrt(S2+(Z-D+Z[4])2),F+G(K+tan-1(S÷(Z-D+Z[4])))):X=N+I: Pause 0:Y=E+I◢17.Goto 0◣第二直线反算主程序:FS1.Prog"SJ"2.H=90U÷πR第一回旋线所对圆心角β013.T=90V÷πR第二回旋线所对圆心角β024.Rec((Z[3] +Z[4]÷cosK)/tanK,F+90G):Z[11]=Z[5]+I:Z[12]=Z[6]+J ZH、HZ点垂线交点坐标5.Z[13]=F+90G+180 ZH点与ZH、HZ点垂线交点连线方位角6.Z[14]=Z[13]+GH HY点与圆心连线方位角7.Z[15]=Z[13]+G(K-H) YH点与圆心连线方位角8.Z[16]=Z[15]+GT HZ点与ZH、HZ点垂线交点连线方位角9.Lbl 0:{XY}10.Pol(X-Z[11],Y-Z[12]):J<0=>J=J+360◣11.GJ<GZ[13]=> Pol(N-X,E-Y):Rec(I,F-J): “Z”:Z=Q-I:Pause 0:“S”:J◢12.Goto 0◣第一直线13.GJ>GZ[16]=> Pol(X-N,Y-E):Rec(I,J-F-GK): “Z”:Z=I-Z[4]+D:Pause 0:“S”:J◢14.Goto 0◣第二直线15.GJ>GZ[13]=>Pol(X-Z[9],Y-Z[10]):J<0=>J=J+360◣16.GJ<GZ[14]=>P=Z[13]:H=U:M=A:T=1:Z[17]=Z[5]:Z[18]=Z[6]:Z[19]=F:Goto 1◣第一缓和曲线17.GJ<GZ[15]=> “Z”:Z=B+RG(J-Z[14]):Pause 0:“S”:S=G(R-I)◢18.Goto 0◣圆曲线19.GJ>GZ[15]=>P=Z[16]:H=V:M=D:T=-1:Z[17]=Z[7]:Z[18]=Z[8]:Z[19]=F+GK+180:Goto 1◣第二缓和曲线20.Lbl 1:Pol(X-Z[11],Y-Z[12]):J<0=>J=J+360:L= Abs(J-P) πR÷180 “L=H×Abs(J-P)÷2÷(90H÷πR)”21.Lbl 2:O=L-L5÷40R2H2+L9÷3456R4H4-L13÷599040R6H622.P=L3÷6RH-L7÷336R3H3+L11÷42240R5H5-L15÷9676800R7H723.Rec(sqrt(O2+P2),Z[19]+TGtan-1(P÷O)):O=Z[17]+I:P=Z[18]+J24.Pol(X-O,Y-P):Rec(I,J-(Z[19]+90TGL2÷πRH)):AbsI>0.001=>L=L+I:Goto 2:≠>“Z”:Z=M+TL: Pause 0: “S”:TJ◢25.Goto 0◣子程序(曲线要素数据):SJ1.Defm 19:M:M=1=>F=*:K“ZJ”=*:G=*:U(Ls1)=*:V(Ls2)=*:R=*:Q=*:N“XJ”=*:E“YJ”=*:Goto 1◣2.M=2=>F=*:K“ZJ”=*:G=*:U(Ls1)=*:V(Ls2)=*:R=*:Q=*:N“XJ”=*:E“YJ”=*:Goto 1◣3.………………4.Lbl 1:Z[1]=U2÷24R-U4÷2688R3+U6÷506880R5Z[1]第一回旋线内移值P15.Z[2]=V2÷24R-V4÷2688R3+V6÷506880R5Z[2]第二回旋线内移值P26.M=(R+Z[2]-(R+Z[1])cosK)÷sinK7.P=(R+Z[1]-(R+Z[2])cosK)÷sinK8.Z[3]= M+U÷2-U3÷240R2Z[3]第一回旋线切线长T19.Z[4]= P+V÷2-V3÷240R2Z[4]第二回旋线切线长T210.L=RKπ÷180+(U+V)÷2曲线长(Ls1+圆+Ls2)11.A=Q-Z[3]:B=A+U:D=A+L:C=D-V ZH,HY,HZ,YH里程桩号12.I=0:J=0:Rec(Z[3],F+180):Z[5]=N+I:Z[6]=E+J ZH点坐标增量计算,ZH点坐标13.Rec(Z[4],F+GK):Z[7]=N+I:Z[8]=E+J HZ点坐标增量计算,HZ点坐标14.Rec(sqrt(M2+(R+Z[1])2),F+G(K+tan-1((R+Z[2])÷P))):Z[9]=N+I:Z[10]=E+J 圆心坐标注:F-起始边方位角K-转角G-线路左转为-,右转为+U-第一回旋线长V-第二回旋线长R-半径Q-交点桩号N,E-交点坐标Z-待求点桩号S-偏距(左偏为-,右偏为+)sqrt为根号。
测量坐标计算基本公式
坐标计算的基本公式之吉白夕凡创作
1.坐标正算
根据直线起点的坐标、直线长度及其坐标方位角计算直线终点的坐标,称为坐标正算。
如图6-10所示,已知直线AB起点A的坐标为(xA,yA),AB边的边长及坐标方位角分别为DAB和αAB,需计算直线终点B的坐标。
附:导线的载流量对照表。
直线两端点A、B的坐标值之差,称为坐标增量,用ΔxAB、ΔyAB暗示。
由图6-10可看出坐标增量的计算公式为:
根据式(6-1)计算坐标增量时,sin和cos函数值随着α角所在象限而有正负之分,因此算得的坐标增量同样具有正、负号。
坐标增量
正、负号的规律如表6-5所示。
表6-5 坐标增量正、负号的规律
则B点坐标的计算公式为:
2.坐标反算
根据直线起点和终点的坐标,计算直线的边长和坐标方位角,称为坐标反算。
如图6-10所示,已知直线AB两端点的坐标分别为(xA,yA)和(xB,yB),则直线边长DAB和坐标方位角αAB的
计算公式为:
应该注意的是坐标方位角的角值范围在0˚~360˚间,而arctan函数的角值范围在-90˚~+90˚间,两者是纷歧致的。
按式(6-4)计算坐标方位角时,计算出的是象限角,因此,应根据坐标增量Δx、Δy的正、负号,按表6-5决定其所在象限,再把象限角换
算成相应的坐标方位角。
例6-2 已知A、B两点的坐标分别为
试计算AB的边长及坐标方位角。
解计算A、B两点的坐标增量。
坐标正算与反算
一、坐标正算根据A点的坐标X A、Y A和直线AB的水平距离D AB与坐标方位角αAB,推算B点的坐标X B、Y B,为坐标正算,其计算公式为:X B=X A + ΔX ABY B=X A+ ΔY AB(1-18)二式中,ΔX AB与ΔY AB分别称为A~B的纵、横坐标增量,其计算公式为:ΔX AB=X B-X A=D AB · cosαABΔY AB=Y B-Y A=D AB · sinαAB(1-19)注意,ΔX AB和ΔY AB均有正、负,其符号取决于直线AB的坐标方位角所在的象限。
二、坐标反算根据A、B两点的坐标X A、Y A和X B、Y B,推算直线AB的水平距离D AB与坐标方位角αAB,为坐标反算。
其计算公式为:(1-20)(1-21)注意,由(1-20)式计算αAB时往往得到的是象限角的数值,必须先根据ΔX AB、ΔY AB的正、负号,确定直线AB所在的象限,再将象限角换算为坐标方位角。
三角函数内容规律三角函数看似很多,很复杂,但只要掌握了三角函数的本质及内部规律就会发现三角函数各个公式之间有强大的联系。
而掌握三角函数的内部规律及本质也是学好三角函数的关键所在.1、三角函数本质:三角函数的本质来源于定义,如右图:根据右图,有sinθ=y/ R; cosθ=x/R; tanθ=y/x; cotθ=x/y。
深刻理解了这一点,下面所有的三角公式都可以从这里出发推导出来,比如以推导sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB 为例:推导:首先画单位圆交X轴于C,D,在单位圆上有任意A,B点。
角AOD为α,BO D为β,旋转AOB使OB与OD重合,形成新A'OD。
A(cosα,sinα),B(cosβ,sinβ),A'(cos(α-β),sin(α-β))OA'=OA=OB=OD=1,D(1,0)∴[cos(α-β)-1]^2+[sin(α-β)]^2=(cosα-cosβ)^2+(sinα-sinβ)^2和差化积及积化和差用还原法结合上面公式可推出(换(a+b)/2与(a-b)/2)[1]两角和公式sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinBsin(A-B) = sinAcosB-cosAsinBcos(A+B) = cosAcosB-sinAsinBcos(A-B) = cosAcosB+sinAsinBtan(A+B) = (tanA+tanB)/(1-tanAtanB)tan(A-B) = (tanA-tanB)/(1+tanAtanB)cot(A+B) = (cotAcotB-1)/(cotB+cotA)cot(A-B) = (cotAcotB+1)/(cotB-cotA)[编辑本段]倍角公式Sin2A=2SinA•CosACos2A=CosA^2-SinA^2=1-2SinA^2=2CosA^2-1 tan2A=2tanA/(1-tanA^2)(注:SinA^2 是sinA的平方sin2(A))[编辑本段]三倍角公式sin3α=4sinα·sin(π/3+α)sin(π/3-α)cos3α=4cosα·cos(π/3+α)cos(π/3-α)tan3a = tan a · tan(π/3+a)· tan(π/3-a)[编辑本段]三倍角公式推导sin3a=sin(2a+a)=sin2acosa+cos2asina=2sina(1-sin²a)+(1-2sin²a)sina=3sina-4sin³acos3a=cos(2a+a)=cos2acosa-sin2asina=(2cos²a-1)cosa-2(1-sin²a)cosa=4cos³a-3cosasin3a=3sina-4sin³a=4sina(3/4-sin²a)=4sina[(√3/2)²-sin²a]=4sina(sin²60°-sin²a)=4sina(sin60°+sina)(sin60°-sina)=4sina*2sin[(60+a)/2]cos[(60°-a)/2]*2sin[(60°-a)/2]cos[(60°-a)/2]=4sinasin(60°+a)sin(60°-a)cos3a=4cos³a-3cosa=4cosa(cos²a-3/4)=4cosa[cos²a-(√3/2)²]=4cosa(cos²a-cos²30°)=4cosa(cosa+cos30°)(cosa-cos30°)=4cosa*2cos[(a+30°)/2]cos[(a-30°)/2]*{-2sin[(a+30°)/2]sin[(a-30°)/2]} =-4cosasin(a+30°)sin(a-30°)=-4cosasin[90°-(60°-a)]sin[-90°+(60°+a)]=-4cosacos(60°-a)[-cos(60°+a)]=4cosacos(60°-a)cos(60°+a)上述两式相比可得tan3a=tanatan(60°-a)tan(60°+a)[编辑本段]半角公式tan(A/2)=(1-cosA)/sinA=sinA/(1+cosA);cot(A/2)=sinA/(1-cosA)=(1+cosA)/sinA.[编辑本段]和差化积sinθ+sinφ = 2sin[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2]sinθ-sinφ = 2cos[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2]cosθ+cosφ = 2cos[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2]cosθ-cosφ = -2sin[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2]tanA+tanB=sin(A+B)/cosAcosB=tan(A+B)(1-tanAtanB)[编辑本段]积化和差sinαsinβ = -1/2*[cos(α+β)-cos(α-β)]cosαcosβ = 1/2*[cos(α+β)+cos(α-β)]sinαcosβ = 1/2*[sin(α+β)+sin(α-β)]cosαsinβ = 1/2*[sin(α+β)-sin(α-β)] [编辑本段]诱导公式sin(-α) = -sinαcos(-α) = cosαsin(π/2-α) = -cosαcos(π/2-α) = sinαsin(π/2+α) = cosαcos(π/2+α) = -sinαsin(π-α) = sinαcos(π-α) = -cosαsin(π+α) = -sinαcos(π+α) = -cosαtanA= sinA/cosAtan(π/2+α)=-cotαtan(π/2-α)=cotαtan(π-α)=-tanαtan(π+α)=tanα[编辑本段]万能公式[编辑本段]其它公式(sinα)^2+(cosα)^2=11+(tanα)^2=(secα)^21+(cotα)^2=(cscα)^2证明下面两式,只需将一式,左右同除(sinα)^2,第二个除(cosα)^2即可对于任意非直角三角形,总有tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC证:A+B=π-Ctan(A+B)=tan(π-C)(tanA+tanB)/(1-tanAtanB)=(tanπ-tanC)/(1+tanπtanC)整理可得tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC得证同样可以得证,当x+y+z=nπ(n∈Z)时,该关系式也成立[编辑本段]其他非重点三角函数csc(a) = 1/sin(a)sec(a) = 1/cos(a)[编辑本段]双曲函数sinh(a) = [e^a-e^(-a)]/2cosh(a) = [e^a+e^(-a)]/2tg h(a) = sin h(a)/cos h(a)公式一:设α为任意角,终边相同的角的同一三角函数的值相等:sin(2kπ+α)= sinαcos(2kπ+α)= cosαcot(kπ+α)= cotα公式二:设α为任意角,π+α的三角函数值与α的三角函数值之间的关系:sin(π+α)= -sinαcos(π+α)= -cosαtan(π+α)= tanαcot(π+α)= cotα公式三:任意角α与-α的三角函数值之间的关系:sin(-α)= -sinαcos(-α)= cosαtan(-α)= -tanαcot(-α)= -cotα公式四:利用公式二和公式三可以得到π-α与α的三角函数值之间的关系:sin(π-α)= sinαcos(π-α)= -cosαtan(π-α)= -tanαcot(π-α)= -cotα公式五:利用公式-和公式三可以得到2π-α与α的三角函数值之间的关系:sin(2π-α)= -sinαcos(2π-α)= cosαtan(2π-α)= -tanαcot(2π-α)= -cotα公式六:π/2±α及3π/2±α与α的三角函数值之间的关系:sin(π/2+α)= cosαcos(π/2+α)= -sinαtan(π/2+α)= -cotαcot(π/2+α)= -tanαsin(π/2-α)= cosαcos(π/2-α)= sinαtan(π/2-α)= cotαcot(π/2-α)= tanαsin(3π/2+α)= -cosαcos(3π/2+α)= sinαcot(3π/2+α)= -tanαsin(3π/2-α)= -cosαcos(3π/2-α)= -sinαtan(3π/2-α)= cotαcot(3π/2-α)= tanα(以上k∈Z)这个物理常用公式我费了半天的劲才输进来,希望对大家有用A·sin(ωt+θ)+ B·sin(ωt+φ) =√{(A^2 +B^2 +2ABcos(θ-φ)} • sin{ωt + arcsin[ (A•sinθ+B•sinφ) / √{A^2 +B^2; +2ABcos(θ-φ)} }√表示根号,包括{……}中的内容。
工程测量坐标正反算通用程序(终极篇)
第五篇坐标正反算通用程序(终极篇)1. 坐标正算主程序(命名为ZBZS)第1行:Lbl 0:”K=”?K:”BIAN=”? Z:”α=”?B第2行:Prog “A”第3行:”X=”:N+Zcos(F+B)◢第4行:”Y=”:E+Zsin(F+B)◢第5行:”F=”:F►DMS◢第6行:Goto 0K——计算点的里程BIAN——计算点到中桩的距离(左负右正)α——取前右夹角为正2. 坐标反算桩号和偏距主程序(命名为ZBFS)第1行:”X1=”? C:”Y1=”?D:”K1=”?K第2行:Lbl 0:Prog “A”第3行:Pol(C-N,D-E):Icos(F-J)→S:K+S→K第4行:Abs(S)>0.0001=>Goto 0第5行:”K1=”:K◢第6行:”BIAN=”:Isin(J-F)→Z◢X1——取样点的X坐标Y1——取样点的Y坐标K1——输入时为计算起始点(在线路内即可),输出时为反算点的桩号Z——偏距(左负右正)注:在9860或9960中需将第3行替换为Pol(C-N,D-E): List Ans[1]→I :List Ans[2]→J:Icos(J-F)→S:K+S →K,正反算主程序所有输入赋值多加一赋值符号(→),其他所有除数据库外的程序均保持不变3. 计算坐标子程序(命名为XYF)为了简洁,本程序由数据库直接调用,上述中的正反算主程序不直接调用此程序第1行:K-A→S:(Q-P)÷L→I第2行:N+∫(cos(F+X(2P+XI)×90÷π),0,S)→N第3行:E+∫(sin(F+X(2P+XI)×90÷π),0,S)→E第4行:F+S(2P+S I)×90÷π→F第5行:F<0=>F+360→F: F>360=>F-360→F4. 数据库(命名为A)第1行:K≤175.191=>Stop(超出后显示Done)第2行:175.191→A:428513.730→N:557954.037→E:92°26′40″→F:0→P:1/240→Q:70.417→L:K≤A+L =>GoTo 1(第一缓和曲线)第3行:245.607→A: 428507.298→N:558024.092→E: 100°50′59.4″→F: 1/240→P:1/240→Q:72.915→L: K≤A+L =>Goto 1(圆曲线)第4行:318.522→A: 428482.988→N:558092.538→E: 118°15′25.2″→F: 1/240→P: 0→Q: 55.104→L: K≤A+L =>Goto 1(第二缓和曲线)第5行:373.627→A:428453.283→N:558138.912→E:124°50′4.5″→F:0→P:-1/180→Q:67.222→L:K≤A+L=>Goto 1:Stop(下一曲线的第一缓和曲线,示例为S型曲线,超出后显示Done)第6行:Lbl 1:Prog “XYF”A——曲线段起点的里程N——曲线段起点的x坐标E——曲线段起点的y坐标F——曲线段起点的坐标方位角P——曲线段起点的曲率(半径倒数,直线为0,左负右正)Q——曲线段终点的曲率(半径倒数,直线为0,左负右正)L——曲线段长度(尽量使用长度,为计算断链方便)说明:(1)正算主程序可以计算一般边桩的坐标,如要计算类似涵洞端墙的坐标需增加两个变量,具体方法参考本程序集中的第1篇辛普生公式的坐标计算通用程序(2)适用于任意线形:直线(0→P、0→Q)、圆曲线(圆半径倒数→P、圆半径倒数→Q)、缓和曲线(0或圆半径倒数→P、圆半径倒数或0→Q)、卵形曲线(接起点圆的半径倒数→P、接终点圆的半径倒数→Q),曲线左转多加一负号。
坐标正算、反算计算方法及在Excel中的VBA编程
坐标正算、反算计算方法及在Excel 中的VBA 编程测量中经常需要将某点相对坐标系坐标转换成线路的里程、偏距,或根据线路某一里程偏距计算出对应的相对坐标系坐标,为寻求一种快速简单高效的计算方法,本文对线路正算反算的原理进行了阐述,并结合Excel VBA 编程,将编程和Excel 的拖拽的功能相结合,编制出实用计算表,特别适用于需要大量计算边桩、围护桩的情况。
关键词:坐标方位角坐标正算坐标反算 V AB 编程循环迭代直接算法一、坐标方位角的反算1.坐标方位角反算如图1所示,已知点A 、B 的坐标,求直线AB坐标方位角α。
图1坐标方位角反算直线AB 之间的坐标增量:AB B AAB B Ax x x y y y ∆=−∆=−当0,0AB AB x y ∆>∆>时,角α位于第一象限角:arctan ABABy x α∆=∆当0,0AB AB x y ∆<∆>时,角α位于第二象限角:arctan 180AB ABy x α∆=+°∆当0,0AB AB x y ∆<∆<时,角α位于第三象限角:arctan 180AB ABy x α∆=+°∆当0,0AB AB x y ∆>∆<时,角α位于第二象限角:arctan360AB AB y x α∆=+°∆2.坐标方位角反算的VBA 编程可用VBA 将上述过程定义为一个名为angel()的函数,代码如下:Function angel(x0As Double, y0 As Double, x1 As Double, y1 As Double) As Double dx = x1- x0dy = y1- y0If dx > 0 And dy > 0 Thenangel = Atn(dy / dx)End IfIf dx < 0 And dy > 0 Thenangel = Atn(dy / dx) + 3.14159265358979End IfIf dx < 0 And dy < 0 Thenangel = Atn(dy / dx) + 3.14159265358979End IfIf dx > 0 And dy < 0 Thenangel = Atn(dy / dx) + 3.14159265358979 * 2End IfEnd Function二、直线段坐标正算与反算1.直线段正算图2直线段计算已知HZ 点坐标(x1,y1)、里程N HZ ,ZH 点坐标(x2,y2),正算时已知P 点对应的中桩里程Np 和偏距e (规定沿着线路前进方向,左边偏距为负,右边偏距为正),Np>N HZ ,求P 点对应的坐标。
工程测量坐标反算的计算公式
工程测量坐标反算的计算公式工程测量中,坐标反算是一个重要的计算过程,用于根据已知点的坐标和测量数据计算出未知点的坐标。
这个计算过程可以使用一些基本的几何关系和数学公式来完成。
本文将介绍几种工程测量坐标反算的计算公式。
1. 三角形坐标反算三角形坐标反算是一种常见的坐标反算方法。
假设有三个已知点A(x1, y1, z1),B(x2, y2, z2)和C(x3, y3, z3),以及一个未知点P(x, y, z)。
通过测量已知点之间的距离和角度,我们可以使用三角形的几何关系来计算出未知点P的坐标。
首先,我们可以计算出三个已知点之间的两两距离,分别为AB、AC和BC。
然后,我们使用三角形余弦定理和正弦定理来计算出未知点P与已知点之间的距离。
再结合三角形的正弦定理,我们可以计算出未知点P的坐标。
具体的计算公式如下:距离计算: - AB = √((x2 - x1)^2 + (y2 - y1)^2 + (z2 - z1)^2) - AC = √((x3 - x1)^2 + (y3 - y1)^2 + (z3 - z1)^2) - BC = √((x3 - x2)^2 + (y3 - y2)^2 + (z3 - z2)^2) 坐标计算: - P.x = x1 + AB/A * (x2 - x1) + AC/D * (x3 - x1) - P.y = y1 + AB/A *(y2 - y1) + AC/D * (y3 - y1) - P.z = z1 + AB/A * (z2 - z1) + AC/D * (z3 - z1) 其中,A = BC,B = AC,C = AB,D = √(AC^2 - AB^2 + AD^2)。
通过这种方法,我们可以根据已知点的坐标和测量数据来计算出未知点的坐标。
2. 圆法坐标反算圆法坐标反算是另一种常用的坐标反算方法,适用于测量曲线的坐标反算。
假设有三个已知点A(x1, y1, z1), B(x2, y2, z2)和C(x3, y3, z3),以及一个未知点P(x, y, z)。
工程测量员-4800计算器坐标正算、反算编程
1.主程序(TYQX js)"1.SZ => XY":"2.XY => SZ":N:U"X0":V"Y0":O"S0":G"F0":H"LS":P"R0":R"RN":Q:C=1P:D=(P-R)(2HPR):E=180π:N=1=>Goto 1:≠>Go to 2Δ←┘Lbl 1:{SZ}:SZ:W=Abs(S-O):Prog "SUB1":X"XS"=X◢Y"YS"=Y◢Goto 1←┘Lbl 2:{XY}:XY:I=X:J=Y:Prog "SUB2":S"S"=O+W◢Z"Z"=Z◢Goto 22. 正算子程序(SUB1)A=0.1739274226:B=0.3260725774:K=0.0694318442:L=0.3300094782:F=1-L:M=1-K:X=U+W(Acos(G+QEKW(C+KWD))+Bcos(G+QELW(C+LWD))+Bcos(G+QEFW(C+F WD))+Acos(G+QEMW(C+MWD))):Y=V+W(Asin(G+QEKW(C+KWD))+Bsin(G+QELW(C+LWD))+Bsin(G+QEFW(C+FW D))+Asin(G+QEMW(C+MWD))):F=G+QEW(C+WD)+90:X=X+ZcosF:Y=Y+ZsinF3. 反算子程序(SUB2)T=G-90:W=Abs((Y-V)cosT-(X-U)sinT):Z=0:Lbl 0:Prog "SUB1":L=T+QEW(C+WD):Z=(J-Y)cosL-(I-X)sinL:AbsZ<1E-6=>Goto1:≠>W=W+Z:Goto 0Δ←┘Lbl 1:Z=0:Prog "SUB1":Z=(J-Y)sinF二、使用说明1、规定(1) 以道路中线的前进方向(即里程增大的方向)区分左右;当线元往左偏时,Q=-1;当线元往右偏时,Q=1;当线元为直线时,Q=0。
工程测量计算之-1坐标正反算详解
工程测量计算之-----(一)坐标正反算详解一、方位角、坐标方位角测量工作中、常用方位角来表示直线的方向。
方位角是由标准方向的北端起,顺时针方向度量到某直线的夹角,取值范围为0°-360°,如下图所示。
若标准方向为真子午线方向,则其方位角称为真方位角,用A表示真方位角;若标准方向为磁子午线方向,则其方位角称为磁方位角,用Am表示磁方位角。
若标准方向为坐标纵轴,则称其为坐标方位角,用α表示。
(在高斯直角坐标系中,由坐标纵轴方向的北端起,顺时针度量到直线间的夹角,称为该直线的坐标方位角,常简称方位角,用α表示。
)所以,我们测量中常说的方位角其实是坐标方位角,也就是X轴顺时针旋转至所在直线的角度。
二、象限角以基本方向北端或南端起算,顺时针或逆时针方向量至直线的水平角,称为象限角,用R表示。
象限角不但要表示角度大小,而且还要注明该直线所在的象限。
从坐标纵轴的北端或南端顺时针或逆时针起算至直线的锐角称为坐标象限角。
其角值变化从0°~90°,为了表示直线的方向,应分别注明北偏东、北偏西或南偏东、南偏西。
如北东85°,南西47°等。
显然,如果知道了直线的方位角,就可以换算出它的象限角,反之,知道了象限也就可以推算出方位角。
三、坐标正反算公式详解坐标正算根据直线的坐标方位角、边长和一个已知端点的坐标计算直线上另一端点坐标的过程。
或若两点间的平面位置关系由极坐标化为直角坐标,称为坐标正算。
1、坐标计算条件①起算点(定位点)的平面坐标(X0,Y0),②起算点至待求点的坐标方位角α,③起算点至待求点的平面距离D。
2、坐标计算过程坐标反算根据两已知点的平面坐标,计算该直线的方位角及两点间平面距离的过程。
或若两点间的平面位置关系由直角坐标化为极坐标,称为坐标反算。
α=arctan(△y / △x)D=√(△x*△x + △y*△y)其中,用计算器计算出的α称为象限角,之后还要根据△x、△y的正负号转换为坐标方位角。
坐标正反算定义及公式
第六章→第三节→导线测量内业计算导线计算的目的是要计算出导线点的坐标,计算导线测量的精度是否满足要求。
首先要查实起算点的坐标、起始边的方位角,校核外业观测资料,确保外业资料的计算正确、合格无误。
一、坐标正算与坐标反算1、坐标正算已知点的坐标、边的方位角、两点间的水平距离,计算待定点的坐标,称为坐标正算。
如图6-6 所示,点的坐标可由下式计算:式中、为两导线点坐标之差,称为坐标增量,即:【例题6-1】已知点A坐标,=1000、=1000、方位角=35°17'36.5",两点水平距离=200.416,计算点的坐标?35o17'36.5"=1163.58035o17'36.5"=1115.7932、坐标反算已知两点的坐标,计算两点的水平距离与坐标方位角,称为坐标反算。
如图6-6可知,由下式计算水平距离与坐标方位角。
(6-3)(6-4)式中反正切函数的值域是-90°~+90°,而坐标方位角为0°~360°,因此坐标方位角的值,可根据、的正负号所在象限,将反正切角值换算为坐标方位角。
【例题6-2】=3712232.528、=523620.436、=3712227.860、=523611.598,计算坐标方位角计算坐标方位角、水平距离。
=62°09'29.4"+180°=242°09'29.4"注意:一直线有两个方向,存在两个方位角,式中:、的计算是过A点坐标纵轴至直线的坐标方位角,若所求坐标方位角为,则应是A点坐标减点坐标。
坐标正算与反算,可以利用普通科学电子计算器的极坐标和直角坐标相互转换功能计算,普通科学电子计算器的类型比较多,操作方法不相同,下面介绍一种方法。
【例题6-3】坐标反算,已知=2365.16、=1181.77、=1771.03、=1719.24,试计算坐标方位角、水平距离。
《建筑工程测量》坐标正、反算
《建筑工程测量》坐标正、反算导线测量的最终目的是要获得各导线点的平面直角坐标,因此外业工作结束后就要进行内业计算,以求得导线点的坐标。
一、坐标计算的基本公式1.根据已知点的坐标及已知边长和坐标方位角计算未知点的坐标,即坐标的正算。
如图6-1所示,设A 为已知点,B 为未知点,当A 点的坐标(X A , Y A )和边长D AB 、坐标方位角αAB 均为已知时,则可求得B 点的坐标X B 、Y B 。
由图可知:⎭⎬⎫∆+=∆+=AB A B AB A B Y Y Y X X X (6-1) 其中,坐标增量的计算公式为:⎭⎬⎫⋅=∆⋅=∆AB AB AB AB AB AB sin cos ααD Y D X (6-2) 式中∆X AB ,∆Y AB 的正负号应根据cos αAB 、sin αAB 的正负号决定,所以式(6-1)又可写成:⎭⎬⎫⋅+=⋅+=AB AB A B AB AB A B sin cos ααD Y Y D X X (6-3)图6-1 导线坐标计算示意图2.由两个已知点的坐标反算其坐标方位角和边长,即坐标的反算如图6-5所示,若设A 、B 为两已知点,其坐标分别为X A 、Y A 和X B 、Y B 则可得:AB AB AB tan X Y ∆∆=α (6-4)ABAB AB AB AB cos sin ααX Y D ∆=∆= (6-5) 或 D AB =2AB 2AB )()(Y X ∆+∆ (6-6) 上式中,∆X AB = X B = X A ,∆Y AB = Y B - Y A 。
由式(6-4)可求得αAB 。
αAB 求得后,又可由(6-5)式算出两个D AB ,并作相互校核。
如果仅尾数略有差异,就取中数作为最后的结果。
需要指出的是:按(6-4)式计算出来的坐标方位角是有正负号的,因此,还应按坐标增量 ∆X 和 ∆Y 的正负号最后确定AB 边的坐标方位角。
即:若按(6-4)式计算的坐标方位角为:XY ∆∆='arctanα (6-7) 则AB 边的坐标方位角αAB 参见图6-11应为: 在第Ⅰ象限,即当 ∆X >0,∆Y >0时,αα'=AB ,AB α在0︒ ~ 90︒在第Ⅱ象限,即当 ∆X <0,∆Y >0时,αα'-︒=180AB ,αAB 在90︒ ~ 180︒在第Ⅲ象限,即当 ∆X <0,∆Y <0时,αα'+︒=180AB ,αAB 在180︒ ~ 270︒ (6-8)在第Ⅳ象限,即当 ∆ X > 0,∆Y < 0时,αα'-︒=360AB ,αAB 在270︒ ~ 360︒也就是当 ∆X > 0时,应给 α' 加360︒ ;当 ∆X < 0时,应给 α' 加180︒ 才是所求AB 边的坐标方位角。