坐标正反算计算公式
坐标正反算计算公式

坐标正反算计算公式坐标的正反算是指根据点的经纬度坐标计算出该点所对应的位置,或者根据位置信息计算出该位置的经纬度坐标。
在地理信息系统中,正反算是非常重要的基本操作。
下面将分别介绍坐标的正算和反算的计算公式。
坐标正算即通过经纬度坐标计算出该点所对应的位置。
设经度为L,纬度为B,L0为中央经度(通常取地理区域中心点的经度),E为横轴坐标,N为纵轴坐标,M0为中央经线的投影,f为椭球扁率。
(1)将地球视为一个椭球体,对于小范围的区域,可以采用球面近似。
此时可以使用平面直角坐标系进行计算,并忽略地球的扁率和曲率。
具体计算公式如下:E=L-L0N=B-B0其中,B0为中央纬度。
(2)在地表为曲面的情况下,需要考虑地球的扁率和曲率。
此时可以使用高斯平面直角坐标系进行计算,公式如下:K = (a / √(1 - e^2 * sin^2B)) * √(1 + t^2)L = (L - L0) * cosBX=K*[L+(1-t^2+q^2)*L^3/6+(5-18*t^2+t^4+14*q^2-58*t^2*q^2)*L^5/120]Y=K*(M-M0+(1-t^2+q^2)*L^2/2+(5-14*t^2+3*t^4+14*q^2-28*t^2*q^2)*L^4/24)其中,a为椭球长半轴,e为椭球第一偏心率,M为曲面子午线弧长,t = tanB,q = (ωL)^2 * cosB,ω为地球自转角速度。
坐标反算即通过位置信息计算出该位置的经纬度坐标。
(1)对于小范围的区域,可以近似为平面直角坐标系,使用直角坐标系的计算公式即可反算出经纬度坐标。
具体计算公式如下:L=L0+EB=B0+N(2)对于地球曲面的情况,使用高斯平面直角坐标系进行反算时,可以采用交迭算法(迭代计算)。
迭代计算公式如下:L1 = [(X / K) - (1 - t^2 + q^2)(L1^3) / 6 - (5 - 18 * t^2 +t^4 + 14 * q^2 - 58 * t^2 * q^2)(L1^5) / 120] / cosBB1 = [(Y / K) - M - (1 - t^2 + q^2)(L1^2) / 2 - (5 - 14 *t^2 + 3 * t^4 + 14 * q^2 - 28 * t^2 * q^2)(L1^4) / 24] / (a /√(1 - e^2 * sin^2B))其中,L1、B1为迭代计算的经纬度坐标,X、Y为已知的平面坐标,K为局部坐标系绘图比例尺系数,t、q的计算和上述正算公式相同。
全面坐标正反算教材

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。
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。
(整理)高斯投影坐标正反算公式及适合电算的高斯投影公式

§8.3高斯投影坐标正反算公式任何一种投影①坐标对应关系是最主要的;②如果是正形投影,除了满足正形投影的条件外(C-R 偏微分方程),还有它本身的特殊条件。
8.3.1高斯投影坐标正算公式: B,l ⇒ x,y高斯投影必须满足以下三个条件:①中央子午线投影后为直线;②中央子午线投影后长度不变;③投影具有正形性质,即正形投影条件。
由第一条件知中央子午线东西两侧的投影必然对称于中央子午线,即(8-10)式中,x 为l 的偶函数,y 为l 的奇函数;0330'≤l ,即20/1/≈''''ρl ,如展开为l 的级数,收敛。
+++=++++=553316644220l m l m l m y l m l m l m m x (8-33)式中 ,,10m m 是待定系数,它们都是纬度B 的函数。
由第三个条件知:qy l x l y q x ∂∂-=∂∂∂∂=∂∂, (8-33)式分别对l 和q 求偏导数并代入上式----=++++++=+++5533156342442204523164253l dqdm l dq dm l dq dm l m l m l m l dqdm l dq dm dq dm l m l m m (8-34) 上两式两边相等,其必要充分条件是同次幂l 前的系数应相等,即dq dm m dqdm m dqdm m 2312013121⋅=⋅-==(8-35)(8-35)是一种递推公式,只要确定了0m 就可依次确定其余各系数。
由第二条件知:位于中央子午线上的点,投影后的纵坐标x 应等于投影前从赤道量至该点的子午线弧长X ,即(8-33)式第一式中,当0=l时有:0m X x == (8-36) 顾及(对于中央子午线)B V Mr M B N dq dB M dBdXcos cos 2==== 得:B V cB N r dq dB dB dX dq dX dq dm m cos cos 01===⋅===(8-37,38)B B Ndq dB dB dm dq dm m cos sin 22121112=⋅-=⋅-= (8-39)依次求得6543,,,m m m m 并代入(8-33)式,得到高斯投影正算公式6425644223422)5861(cos sin 720)495(cos 24cos sin 2lt t B B N lt B simB N l B B N X x ''+-''+''++-''+''⋅''+=ρηηρρ5222425532233)5814185(cos 120)1(cos 6cos l t t t B N lt B N l B N y ''-++-''+''+-''+''⋅''=ηηρηρρ (8-42) 8.3.2高斯投影坐标反算公式x,y⇒B,l投影方程:),(),(21y x l y x B ϕϕ== (8-43)满足以下三个条件:①x 坐标轴投影后为中央子午线是投影的对称轴;② x 坐标轴投影后长度不变;③投影具有正形性质,即正形投影条件。
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。
工程测量:坐标正反算

=+Δ=1376.00−57.69=1318.31
=+Δ=748.00+52.86=800.86
坐标反算
02
二、坐标反算
坐标反算,就是根据直线两个端点的已知坐标,计算直线的水平距离D和坐
标方位角α。
X
◎
X
B
X
◎
A
B
Δ = −
= + Δ
= + Δ
思考
坐标正算和坐标反算的适用情形?
谢谢观看
T
H
A
N
K
Y
O
U
已知直线AB的水平距离为78.25m,坐标方位角为137°30′00″,其中一个端点A的坐标
为(1376.00,748.00),求直线另一个端点B的坐标(、)。
解:先求出直线AB的坐标增量
Δ=·cos=78.25×cos137°30′00″= −57.69
Δ=·sin=78.25×sin137°30′00″=52.86
《工程测量》
坐标正反算
目录
01
02
坐标正算
坐标反算
坐标正算
01
一、坐标正算
坐标正算,就是根据直线的起点坐标、水平距离和坐标方位角,计算直线
另一个端点的坐标。
X
◎
X
B
X
◎
A
B
A
Y
Y
A
B
Y
一、坐标正算
(一)坐标正算原理
如图所示,已知直线AB的一个端点A的坐标为(、),水平距离、坐标方位
A
Y
Y
高斯平面直角坐标与大地坐标的相互转换——高斯投影的正算与反算.

昆明冶金高等专科学校测绘学院 (4)计算公式
3 2 2 2 4 ( 5 3 t 9 t ) y f f f f 2M f N f 2 4M f N 3 f tf 2 4 6 (6 1 9 0t f 4 5t f ) y 7 2 0M f N 5 f 1 1 2 2 3 l y (1 2t f f ) y 3 N f co s B f 6 N f co s B f 1 2 5 (5 2 8t 2 t4 2 2 f 24 f 6 f 8 f t f )y 5 1 2 0N f co s B f B Bf tf y2 tf
式中:
2 e 2 cos2 B
t 2 tan2 B l (L L0) X为B对应子午线弧长 N为卯酉圈曲率半径 20626 5
昆明冶金高等专科学校测绘学院
2
高斯投影坐标反算公式
(1)高斯投影反算:
已知某点 x, y ,求该点 L, B ,即 x, y ( L, B) 的坐标变换。 (2)投影变换必须满足的条件
昆明冶金高等专科学校测绘学院
二、高斯投影坐标正反算得实用公式及算例
1 高斯投影坐标正算公式 (1)高斯投影正算: 已知某点的 L, B ,求该点的 x, y ,即 (2)投影变换必须满足的条件: 中央子午线投影后为直线; 中央子午线投影后长度不变; 投影具有正形性质,即正形投影条件。 (3)投影过程 在椭球面上有对称于中央子午线的两点 P1 和 P2 ,它们的大地坐标 分别为 ( L1 , B1 )或(l1 , B1)及 (L2 , B2)或(l2 , B2 ) 式中 l 为椭球面上点的经 度与中央子午线 ( L0 ) 的经度差:l L L0 ,点在中央子午线之东, l 为正,在西则为负,则投影后的平面坐标一定为P1 ( x1 , y1 ) 和 P2 ( x 2 , y 2 ) 。
测量坐标正反算公式是什么

测量坐标正反算公式是什么引言在测量领域中,坐标正反算是一种常用的计算方法,用于将实际测量值转换为地理坐标或者将地理坐标转换为实际测量值。
本文将介绍测量坐标正反算的基本原理和公式,并通过示例进行说明。
坐标正算坐标正算是将实际测量值(如长度、角度等)转换为地理坐标的过程。
在进行坐标正算时,通常需要已知一些控制点的地理坐标,并通过测量的实际值来计算待测点的地理坐标。
点的水平坐标正算对于点的水平坐标正算,通常使用以下公式:X = X₀ + ∑(Di * cos ai)Y = Y₀ + ∑(Di * sin ai)其中,X₀和Y₀为已知控制点的地理坐标,Di为待测点到控制点的实测距离,ai 为待测点到控制点的真方位角(或差角)。
点的高程坐标正算对于点的高程坐标正算,通常使用以下公式:Z = Z₀ + ∑(Hi)其中,Z₀为已知控制点的高程坐标,Hi为待测点到控制点的高差。
坐标反算坐标反算是将已知的地理坐标转换为实际测量值的过程。
在进行坐标反算时,通常需要已知一些控制点的地理坐标,并通过测量待测点与已知控制点的实际值来计算实际测量值。
点的水平坐标反算点的水平坐标反算根据已知的控制点的地理坐标和实测距离,计算待测点与已知控制点的方位角(或差角)和距离。
其中,方位角可使用以下公式计算:tan α = (Y-Y₀) / (X-X₀)其中,X₀和Y₀为已知控制点的地理坐标,α为待测点到控制点的方位角。
待测点的距离可以使用以下公式计算:D = √((X-X₀)² + (Y-Y₀)²)点的高程坐标反算点的高程坐标反算根据已知的控制点的高程坐标和实测高差,计算待测点与已知控制点的高差。
已知控制点的高程坐标和高差可以通过以下公式计算:Hi = Z-Z₀其中,Z₀为已知控制点的高程坐标,Hi为待测点到控制点的高差。
示例为了更好地理解坐标正反算的原理,这里给出一个示例。
假设有一个测量任务,要求测量某点A的地理坐标。
坐标正反算定义及公式

坐标正反算定义及公式1.坐标正算:坐标正算是指根据给定的地球坐标系的椭球体参数、基准椭球体参数和初始二维坐标,通过一系列计算,求解出地球上对应的三维坐标。
这是将地图中的二维信息转换为地球上的三维信息的过程。
坐标正算的公式如下:X=cosB*cosL*HY=cosB*sinL*HZ=sinB*H其中,X、Y、Z分别表示地球上的三维坐标,B表示纬度,L表示经度,H表示高程。
2.坐标反算:坐标反算是指根据给定的地球坐标系的椭球体参数、基准椭球体参数和地球上的三维坐标,通过一系列计算,求解出地图上对应的二维坐标。
这是将地球上的三维信息转换为地图中的二维信息的过程。
坐标反算的公式如下:L=atan(Y/X)B=atan(Z/sqrt(X^2+Y^2))H=sqrt(X^2+Y^2+Z^2)其中,L表示经度,B表示纬度,H表示高程,X、Y、Z表示地球上的三维坐标。
在坐标正反算中,还需要考虑一些特殊情况,如椭球体的椭率偏差、大地基准面的形状等。
根据这些特殊情况,需要进行一些修正和适用于不同地区的公式。
此外,还有其他一些常见的坐标系统,如平面坐标系统、高斯投影坐标等,它们都有相应的坐标正反算公式。
值得注意的是,坐标正反算在实际应用中非常广泛,例如地图的绘制、GPS定位、导航系统等都需要通过坐标正反算来实现。
因此,熟练掌握坐标正反算的原理和公式对于地理信息专业人员至关重要。
总之,坐标正反算是将地图上的二维坐标与地球上的三维坐标相互转换的过程。
通过实际坐标的正算,可以确定地球上的位置,而通过坐标的反算,可以确定地图上的位置。
坐标正反算是地理信息系统中的一项重要技术,对于许多实际应用具有重要意义。
坐标正反算

【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 。
键入1771.03-2365.16按等号键[=]等于纵坐标增量,按储存键[ ],
【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。
8、系统误差影响观测值的准确度,偶然误差影响观测值的精密度。…………………………()
9、经纬仪整平的目的是使视线水平。……………………………………………………………()
10、用一般方法测设水平角时,应采用盘左盘右取中的方法。………………………………()
11、高程测量时,测区位于半径为10km的范围内时,可以用水平面代替水准面。…………()
4、视准轴是目镜光心与物镜光心的连线。………………………………………………………()
5、方位角的取值范围为0°~±180°。………………………………………………………()
6、象限角的取值范围为0°~±90°。………………………………………………………()
7、双盘位观测某个方向的竖直角可以消除竖盘指标差的影响°。……………………………()
32、测绘地形图时,碎部点的高程注记在点的右侧、字头应。
坐标正反算

第五节、坐标正、返算及应用实例1、基本概念所谓坐标正算,即已知一点的坐标和至另一已知点的起始方位,以及起始点至待定点的转角和边长,推求待定点坐标的计算称之为坐标正算。
所谓坐标返算,即已知两点的坐标,进行两点间的边长及边长方位角的计算,称之为坐标返算。
所谓点的坐标是指该点在某一坐标系统中相对纵、横坐标轴线的垂距。
在测量坐标系统中,纵、横轴分别以x、y表示。
坐标增量是指一点的坐标相对另一点坐标的增值。
在测量坐标系统中分别用△x、△y表示纵、横坐标增量。
所谓边的方位角是指该边与坐标纵轴的夹角。
方位角有正、反方位之分,正方位角即为以坐标纵轴正方向为零,顺时方向转至边起止方向的夹角。
相反方向的则为反向方位角,正、反方位角相差180°。
在坐标系统中,四个象限的划分是以东北方向开始按顺时方向规定为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ象限,如图9所示。
轴线方向规定纵轴往北为正,反之为负,横轴往东为正,反之为负。
xⅣⅠyⅢⅡ图9由此可见:在Ⅰ象限中,X、Y均正值,在Ⅱ象限中,X为负Y为正,在Ⅲ象限中,X、Y均为负,在Ⅳ象限中,X为正Y为负。
弄清以上概念以后,便可进行坐标的正、返算运算。
如图10所示:正算公式:已知A、B两点坐标和转角β,及BP的边长S,推算P点坐标。
P =XB+ScosαBPx . P= X B+Scos(αBA+β)YP =YB+SsinαBPA βS= YB +Ssin(αBA+β) B注意:在进行坐标推算 Y 时,推算方位角所用的转折 (0,0) 图10 角为左角时则应加转角,所用的转折角为右角时,则应减转角。
返算公式:已知A、B两点坐标,计算AB的边长和方位角。
SAB =((XB-XA)2+(YB-YA)2)1/2=(ΔX2BA +ΔY2BA) 1/2αBA =tg-1((YA-YB)/ (XA-XB))2、坐标正、返算实例。
如图11所示:已知中山路上m、n两测量控制点的坐标为:Xm =76.11Ym=179.51Xn =137.00 Yn=182.84设计给定拟建建筑物角点A、D两点(设计图纸中的)坐标为:X A =117.82YA=134.20X D =148.50 YD=120.04根据以上已知资料,对拟建建筑物进行定位。
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。
坐标正反算计算公式

坐标正反算计算公式1.经纬度坐标转平面直角坐标:经纬度坐标通常由经度和纬度两个值表示,其中经度表示东西方向的位置,纬度表示南北方向的位置。
为了将经纬度坐标转换为平面直角坐标,需要用到大地测量学中的相关公式。
-平面坐标系原点:平面直角坐标系的原点通常设置在所研究区域的一些特定位置。
该位置的经纬度可以通过GPS定位等手段获得。
-基准面:平面坐标系的基准面是一个理想的平面,通常在使用中会选择合适的基准面,如WGS84椭球体的水准面。
经纬度坐标转平面直角坐标的计算公式如下:-将经纬度坐标转换为大地坐标系的坐标:将经度和纬度转换为弧度表示,然后通过大地坐标系的正反算公式计算得到大地坐标系的坐标。
-将大地坐标系的坐标通过投影变换到平面直角坐标系:根据所采用的投影方式,通过不同的变换参数计算得到平面直角坐标系下的坐标。
常见的投影方式有:-平面直角坐标:将地球投影到平面上,通常使用高斯-克吕格投影或UTM投影。
-经纬度网格:将地球分成经纬度网格,在每个网格上采用平面直角坐标方式进行表示。
-等距圆柱投影:将地球投影到圆柱面上。
2.平面直角坐标转经纬度坐标:平面直角坐标转换为经纬度坐标的核心问题是解方程,即根据平面直角坐标系求解对应的经度和纬度。
计算公式如下:-将平面直角坐标系下的坐标通过反投影转换为大地坐标系下的坐标。
-将大地坐标系下的坐标通过大地坐标系的反算公式转换为经纬度坐标。
在转换过程中需要考虑的因素还包括:-椭球体参数:平面直角坐标系的计算需要用到地球的椭球体参数,如长半轴和短半轴。
-投影参数:转换过程中可能需要用到一些投影参数,如中央子午线经度、带号等。
总结:坐标正反算是地图制作、导航定位及GIS系统中常见的计算问题。
经纬度坐标转平面直角坐标的计算需要通过大地测量学中的公式进行,而平面直角坐标转经纬度坐标则需要解方程。
在实际应用中,还需要考虑椭球体参数和投影参数,以获得更精确的计算结果。
测量坐标正反算公式

测量坐标正反算公式在测量学中,坐标正反算公式是一种常用的计算方法,用于在测量过程中进行坐标值的转换和计算。
通过坐标正反算公式,可以将测量点的坐标值进行转化,从而得到更加准确和可靠的测量结果。
1. 坐标正算坐标正算是指通过已知的控制点坐标和测量数据,计算出其他未知点的坐标值。
坐标正算一般涉及到测量仪器的观测数据、观测角度和测量点的距离等信息。
坐标正算的基本原理是根据已知控制点的坐标,通过观测数据和测量原理,进行一系列计算和推导,得到待测点的坐标值。
坐标正算的公式可以表示为:X = X0 + ∑(Ri * sinθi * cosαi)Y = Y0 + ∑(Ri * sinθi * sinαi)Z = Z0 + ∑(Ri * cosθi)其中,X、Y、Z分别表示待测点的坐标值,X0、Y0、Z0表示已知控制点的坐标值,Ri表示测量点与控制点的距离,θi表示测量点与控制点的垂直角,αi表示测量点与控制点的水平角。
坐标正算的步骤主要包括:1.根据已知控制点的坐标值,计算观测点与控制点的距离和方向角;2.根据观测数据和测量原理,计算待测点与控制点的垂直角和水平角;3.根据坐标正算公式,进行计算,得到待测点的坐标值。
2. 坐标反算坐标反算是指通过已知的控制点坐标和测量数据,计算出观测点与控制点之间的距离和方向角。
坐标反算常用于测量点在平面内或空间中的相对位置计算。
坐标反算的基本原理是根据已知控制点的坐标,通过观测数据和测量原理,进行一系列计算和推导,得到观测点与控制点之间的距离和方向角。
坐标反算的公式可以表示为:Ri = √((X - X0)² + (Y - Y0)² + (Z - Z0)²)θi = arccos((Z - Z0) / Ri)αi = arctan((Y - Y0) / (X - X0))其中,Ri表示观测点与控制点的距离,θi表示观测点与控制点的垂直角,αi表示观测点与控制点的水平角,X、Y、Z分别表示观测点的坐标值,X0、Y0、Z0表示已知控制点的坐标值。
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。
高斯投影正反算公式83

§8.3高斯投影坐标正反算公式任何一种投影①坐标对应关系是最主要的;②如果是正形投影,除了满足正形投影的条件外(C-R 偏微分方程),还有它本身的特殊条件。
8.3.1高斯投影坐标正算公式: B, x,yl ⇒高斯投影必须满足以下三个条件:①中央子午线投影后为直线;②中央子午线投影后长度不变;③投影具有正形性质,即正形投影条件。
由第一条件知中央子午线东西两侧的投影必然对称于中央子午线,即(8-10)式中,x 为的偶函数,y 为的奇函数;,即,l l 0330'≤l 20/1/≈''''ρl 如展开为的级数,收敛。
l (8-33)+++=++++=553316644220l m l m l m y l m l m l m m x 式中是待定系数,它们都是纬度B 的函数。
,,10m m 由第三个条件知:qyl x l y q x ∂∂-=∂∂∂∂=∂∂,(8-33)式分别对和q 求偏导数并代入上式l (8-34)----=++++++=+++5533156342442204523164253l dqdm l dq dm l dq dm l m l m l m l dqdm l dq dm dq dm l m l m m 上两式两边相等,其必要充分条件是同次幂前的系数应相等,即l(8-35)dq dm m dqdm m dqdm m 2312013121⋅=⋅-==(8-35)是一种递推公式,只要确定了就可依次确定其余各系数。
0m 由第二条件知:位于中央子午线上的点,投影后的纵坐标x 应等于投影前从赤道量至该点的子午线弧长X ,即(8-33)式第一式中,当时有:0=l(8-36)0m X x==顾及(对于中央子午线)B V Mr M B N dq dB M dBdXcos cos 2====得:(8-37,38) B Vc B N r dq dB dB dX dq dX dq dm m cos cos 01===⋅===(8-39)B B Ndq dB dB dm dq dm m cos sin 22121112=⋅-=⋅-=依次求得并代入(8-33)式,得到高斯投影正算公式6543,,,m m m m6425644223422)5861(cos sin 720)495(cos 24cos sin 2lt t B B N lt B simB N l B B N X x ''+-''+''++-''+''⋅''+=ρηηρρ (8-42)5222425532233)5814185(cos 120)1(cos 6cos l t t t B N lt B N l B N y ''-++-''+''+-''+''⋅''=ηηρηρρ8.3.2高斯投影坐标反算公式x,y B,⇒l投影方程:(8-43)),(),(21y x l y x B ϕϕ==满足以下三个条件:①x 坐标轴投影后为中央子午线是投影的对称轴;② x 坐标轴投影后长度不变;③投影具有正形性质,即正形投影条件。
工程测量坐标正反算公式

工程测量坐标正反算公式工程测量坐标正反算公式是工程测量中常用的计算方法,用于将实际测量得到的水平角、垂直角和距离等数据计算为平面坐标系或空间坐标系中的点的坐标。
这些计算方法包括平距法、交会法、改正数法等。
以下将介绍其中的一些常用公式。
1.平距法:平距法适用于平面三角测量,其中已知一个角和两个边长,需要计算第三个边长。
公式如下:AB² = AC² + BC² - 2 * AC * BC * cos(∠CAB)2.交会法:交会法常用于平面控制测量,其中通过观测三个方向上的角度,以及相应的两个边长,计算其中一点相对于测站的坐标。
公式如下:x = 观测距离 * sin(观测方向角1) / cos(观测方向角2) + 坐标X1y = 观测距离 * sin(观测方向角3) / cos(观测方向角2) + 坐标Y13.改正数法:改正数法常用于平面闭合多边形控制测量,其中通过对内角的观测进行闭合多边形的平差计算,求得闭合差改正数。
公式如下:dX = ∑(边长 * cos(内角) / ∑(边长²) * 闭合差)dY = ∑(边长 * sin(内角) / ∑(边长²) * 闭合差)4.高差改正:在空间测量中,经常需要进行高程的改正计算。
其中,正算高差改正应用于已知起点与终点的高差、测点的高差差值以及测点的距离,计算出测点的高程。
公式如下:高程差=(终点高程-起点高程)/测点距离*高差差值5.方位角正算:在实际测量中,有时需要根据起点和终点的坐标计算出方位角。
公式如下:tan(方位角) = (终点纵坐标 - 起点纵坐标) / (终点横坐标 - 起点横坐标)6.反算坐标:反算坐标是指通过已知起点的坐标、观测角度和距离,计算出目标点的坐标。
公式如下:终点纵坐标 = 坐标纵差 * sin(观测方向角) + 起点纵坐标终点横坐标 = 坐标横差 * cos(观测方向角) + 起点横坐标这些公式都是工程测量中常用的基本公式,通过使用它们,我们可以根据测量数据计算出点的坐标。
坐标正反算公式范文

坐标正反算公式范文一、坐标正算(后方交汇计算):已知起点坐标及观测角度和距离的情况下,求目标点的坐标。
1.观测角度求目标点坐标:在测量中,常常通过角度观测来确定目标点的坐标。
如果已知起点坐标和观测角度,可以通过以下公式求解目标点的坐标:X = X0 + L * sin(α + θ)Y = Y0 + L * cos(α + θ)其中,X0和Y0是起点的坐标,L为观测点到起点的距离,α为起点和观测点之间的方位角,θ为观测角度。
2.观测距离求目标点坐标:在一些情况下,可以通过观测距离来确定目标点的坐标。
已知起点坐标和观测距离的情况下,可以通过以下公式求解目标点的坐标:X = X0 + L * sinαY = Y0 + L * cosα其中,X0和Y0是起点的坐标,L为观测点到起点的距离,α为起点和观测点之间的方位角。
3.观测角度和距离求目标点坐标:在一些情况下,需要同时使用观测角度和观测距离来确定目标点的坐标。
已知起点坐标、观测角度和观测距离的情况下,可以通过以下公式求解目标点的坐标:X = X0 + (L * sinθ)/ sinαY = Y0 + (L * cosθ)/ cosα其中,X0和Y0是起点的坐标,L为观测点到起点的距离,α为起点和观测点之间的方位角,θ为观测角度。
二、坐标反算(前方交汇计算):已知起点坐标和目标点坐标或两点坐标之间的距离和角度的情况下,求观测角度和距离。
1.目标点坐标求观测角度和距离:当已知起点坐标和目标点坐标时,可以通过以下公式求解观测角度和距离:L=√((X-X0)^2+(Y-Y0)^2)tanα = (X - X0) / (Y - Y0)θ = atan((X - X0) / (Y - Y0)) - α其中,X0和Y0是起点的坐标,X和Y是目标点的坐标,L为目标点到起点的距离,α为起点和观测点之间的方位角,θ为观测角度。
2.两点坐标之间的距离和角度求观测角度和距离:当已知起点坐标、目标点坐标和两点之间的距离时,可以通过以下公式求解观测角度和距离:L=√(a^2+b^2)sinθ = a / Lcosθ = b / Ltanα = a / b其中,a和b分别为起点和目标点之间的ΔX和ΔY坐标差,L为目标点到起点的距离,α为起点和观测点之间的方位角,θ为观测角度。
坐标正反算计算公式

坐标正反算计算公式引言在数学和计算机科学领域中,坐标转换是一种常见的操作。
坐标正反算是指从一个坐标系中的点转换到另一个坐标系中的点,并且可以从目标坐标系中的点转换回原始坐标系中的点。
这种计算在许多应用中都非常有用,例如地理信息系统、计算机图形学和机器人学。
坐标正算坐标正算是将一个坐标点从原始坐标系转换到目标坐标系的过程。
在二维平面中,我们可以使用以下公式将点(x, y)从原始坐标系转换到目标坐标系:x' = x * cos(θ) - y * sin(θ) + dxy' = x * sin(θ) + y * cos(θ) + dy其中,(x, y)是原始坐标系中的点,(x’, y’)是目标坐标系中的点,θ是旋转角度,dx和dy是平移量。
这些参数确定了坐标转换的方式。
坐标反算坐标反算是将一个坐标点从目标坐标系转换回原始坐标系的过程。
在二维平面中,我们可以使用以下公式将点(x’, y’)从目标坐标系转换回原始坐标系:x = (x' - dx) * cos(-θ) - (y' - dy) * sin(-θ)y = (x' - dx) * sin(-θ) + (y' - dy) * cos(-θ)同样地,(x’, y’)是目标坐标系中的点,(x, y)是原始坐标系中的点,θ是旋转角度,dx和dy是平移量。
应用举例坐标正反算的计算公式在各种应用中都有广泛的应用。
•地理信息系统(GIS)中,坐标转换用于将地球表面的经纬度坐标转换为平面坐标系(如投影坐标系)。
这种转换对于地图制图和空间数据分析非常重要。
•在计算机图形学中,坐标转换用于将三维物体的顶点坐标从模型空间转换到世界空间,然后转换到相机空间或屏幕空间。
通过坐标转换,我们可以实现物体的旋转、缩放和平移等操作。
•在机器人学中,坐标转换用于描述机器人的位置和姿态,以及机器人在不同坐标系中的运动。
这对于路径规划、目标追踪和运动控制非常重要。
- 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、"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、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)。
坐标正反算公式
一、GPS数据处理相关术语
1、三维无约束平差
三维无约束平差是以基线解算所得到的三维静态基线向量为观测值,待定参数主要为GPS 网中点的坐标;同时,利用基线解算时随基线向量一同输出的基线向量的方差阵,形成平差的随机模型,最终形成平差完整的数学模型。
随后对所形成的数学模型进行求解,根据平差结果来确定观测值中是否存在粗差,数学模型是否有需要改进的部分,若存在问题,则采用相应的方法进行处理并重新进行求解;若未发现问题,则输出最终结果,并进行后续的数据处理。
2、三维约束平差
三维约束平差是以基线解算所得到的三维静态基线向量为观测值,在平差过程中引入会使GPS 网的尺度、方向和位置发生变化的外部起算数据,从而实现GPS 网成果由基线解算时GPS 卫星星历所采用的参照系(WGS84 )到特定参照系的转换,得到在特定参照系下的经过用户约束条件约束的点三维空间坐标。
二、南方GPS数据处理软件的平差方式
三维约束平差是指在基线解算后,WGS84坐标系下的三维平差,在三维平差中是不需要当地平面直角坐标系下的已知点坐标,当需要用到WGS84经纬度或空间直角坐标的用户可加载已知点的WGS84空间坐标(如果只有经纬度时,可采用软件进行转换,本站免费提供)进行三维约束平差,即可得到与已知点相匹配的WGS84坐标。
一般情况下,在“已知点坐标录入”窗口中,我们都没有输入WGS8坐标,而只输入当地坐标系下的已知坐标,此时GPS处理软件会自动识取一个坐标点的WGS84坐标进行约束平差。
如下图:
如果在某些控制测量中,需要得到精确的WGS84经纬度或空间坐标时,让系统自动识取显然是不行的,此时我们只要为参与平差的已知点的WGS84空间坐标输入后再进行三维平差即可
在这里,我们加入了两个已知点的WGS84空间坐标,三维平差后,列表中会显示两个"固定"字样的点,说明,在进行三维平差中,我们把这两个点做为起算点,进行平差别的未知点。