坐标方位角和坐标正反算 ppt课件
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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"=1163.580 35o17'36.5"=1115.793 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】 =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。
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第二节直线定向
确定直线与标准方向之间的水平角度,称为直线定向。
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一、标准方向
1.真子午线方向
过地球表面某点的真子午线的切线方向,称为该点的真子午线方向。
2.磁子午线方向
磁子午线方向是在地球磁场作用下,磁针在某点自由静止时其轴线所指的方向。
3.坐标纵轴方向
在高斯平面直角坐标系中,坐标纵轴线方向就是地面点所在投影带的中央子午线方向。
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四、正、反坐标方位角
五.坐标方位角的推算
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六、象限角
1.象限角
某直线与x轴北南方向所夹的锐角(0˚~90˚),再冠以象限符号,称为该直线的象限角R。
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2.坐标方位角与象限角的换算关系
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第三节坐标正算与坐标反算。
坐标正反算一、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:=1000、=1000、方位角【例题6-1】已知点A坐标,=35°17'36.5\,2、坐标反算已知两点的坐标,计算两点水平距离=200.416,计算点的坐标?35o17'36.5\35o17'36.5\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,可根据正切角值换算为坐标方位角。
、的正负号所在象限,将反【例题6-2】=3712227.860、、水平距离=3712232.528、=523620.436、=523611.598,计算坐标方位角计算坐标方位角。
=62°09'29.4\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=1771.03、=2365.16、=1181.77、、水平距离。
=1719.24,试计算坐标方位角键入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。
【例题6-4】坐标正算,已知坐标方位角=200.40,试计算纵坐标增量横坐标增量=294°42'51\,。
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。
1 根据已知控制点计算坐标方位角,测设放样点平面位置(极坐标法)首先明确方位角的概念,方位角是指从直线起点的标准方向北端开始,顺时针量到直线的夹角,以坐标纵轴作为标准方向的称为坐标方位角(以下简称方位角)。
测量上选用的平面直角坐标系,规定纵坐标轴为x轴,横坐标轴为y轴,象限名称按顺时针方向排列(图1),即第Ⅰ象限x>0 y>0;第Ⅱ象限x<0 y>0;第Ⅲ象限x<0 y<0;第Ⅳ象限x>0 y <0,或许对于测量坐标系与数学坐标系的x、y轴位置不同,象限规定不同,觉得难理解,其实能注意到测量上的平面直角坐标系与数学上的平面直角坐标系只是规定不同,x轴与y 轴互换,象限的顺序与相反,因为轴向与象限顺序同时都改变,只要真正理解了方位角的定义,测量坐标系的实质与数学上的坐标系是一致的,因此数学中的公式可以直接应用到测量计算中。
1.1 按给定的坐标数据计算方位角αBA、αBPΔxBA=xA-xB=+123.461mΔyBA=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=-37.819mΔyBP=yP-yB=+9.048m由于ΔxBP<0,ΔyBP>0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°+ arctg1.2 计算放样数据∠PBA、DBP∠PBA=αBP-αBA=129°59'59.03"1.3 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。
2 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2.1 根据给定坐标计算∠PABΔxAP=xP-xA=-161.28mΔyAP=yP-yA=-82.46mαAP=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"2.2 测设时,在A、B上各架设一台经纬仪,根据已知方向分别测设∠PAB、∠PBA,定出AP、BP方向,得P点的大概位置,打上大木桩,在桩顶面上沿每个方向线各标出两点,将相应点连起来,其交点即为P点位置。