坐标正算
- 格式:xls
- 大小:29.00 KB
- 文档页数:6


坐标反算正算计算公式一、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O AB,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 + AX ABY B = X A + AY AB(1-18 )二式中,AX AB与AY AB分别称为A〜B的纵、横坐标增量,其计算公式为:AXAB = X B—X A = D AB COS O ABAYAB = Y B—Y A = D AB sin O AB(1-19)注意,AX AB和AY 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OCAB ,为坐标反算。
其计算公式为:(1-20 )注意,由(1-20 )式计算OCAB时往往得到的是象限角的数值,必须先根据AX AB、AY 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sin 0 =y/ R; cos 0 =x/R; tan 0 =y/x; cot 0 =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si n( A+B) = si nAcosB+cosAs inB 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a,BOD为B,旋转AOB使0B与0D重合,形成新A'OD。
A(cos a ,sin a ),B(cos 3 ,sin 3 ),A'(cos( - BM,sin( 诩)) OA'=OA=OB=OD=1,D(1,0) [cos( a- 3 >1]A2+[sin( a- 3 )]A2=(cos a cos 3 )A2+(sin a-sin3 )A2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](1-21 )两角和公式sin( A+B) = sin AcosB+cosAs inB sin (A-B) = sin AcosB- COSAsinB cos(A+B) = cosAcosB-s inAsinB cos(A-B) = cosAcosB+si nAsi nB tan (A+B) = (ta nA+ta nB)/(1-ta nAta nB)ta n( A-B) = (ta nA-ta nB)/(1+ta nAta nB)cot(A+B) = (cotAcotB- 1 )/(COtB + COtA) cot(A-B) = (cotAcotB+1)/(cotB-cotA)[]倍角公式Si n2A=2Si nA?CosACos2A=CosA A2-Si nA^2=1-2Si nAA2=2CosAA2-1tan 2A=2ta nA/ (1-tanAA2 )是sinA的平方sin2 (A))(注:Si nAA2[]三倍角公式sin3 a =4sin a-sin( n /3+ a )sin( n/)cos3 a =4cos a-cos( n /3+ a )cos( n /3a )tan3a = tan a • tan( n /3+a) • tan( n /3-a)[]三倍角公式推导sin 3a=sin( 2a+a)=sin 2acosa+cos2as ina=2s in a(1-s in& sup2;a)+(1-2s in& sup2;a)s ina=3s in a-4s in³acos3a=cos(2a+a)=cos2acosa-s in 2as ina=(2cos²a-1)cosa-2(1-s in& sup2;a)cosa=4cos³a-3cosasin 3a=3s in a-4s in& sup3;a=4si na(3/4-si n& sup2;a)=4sina[( V3/2)² -sin²a]=4sina(sin²60 °-sin²a)=4sina(sin60 °+sina)(sin60 °-sina)°)/2]}=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-(V 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=-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) []半角公式tan(A/2)=(1-cosA)/sinA=sinA/(1+cosA); cot(A/2)=sinA/(1-cosA)=(1+cosA)/sinA. []和差化积sin 0 +sin $ = 2sin[( 0 + )/2]cos[( - © )/2]sin 0-sin © = 2cos[( 0 + © )/2]sin[( - © )/2] cos 0+cos © = 2cos[( 0+©)/2]cos[( -0©)/2] cos 0-cos © = -2sin[( 0+©)/2]sin[( -©0)/2] tanA+tanB=sin(A+B)/cosAcosB=tan(A+B)(1-tanAtanB) []积化和差sin a sin 3 = -1/2*[cos( a + 3-)cos( a - 3 )] cos a cos 3 = 1/2*[cos( a +3)+cos( a -3)] sin a cos 3 = 1/2*[sin( a +3)+sin( -a3)] cos a sin 3 = 1/2*[sin(a +3-s )in( a -3)][]诱导公式sin(- a ) = -sin acos(- a ) =cos aSin( n /2- a ) = -COS a cos( n /2 - a ) = sin a Sin( n /2+ a )= COS a cos( n /2+ a ) = -sin asin( n- a ) = sin a COs( n - a ) = -COs a sin( n + a ) = -sin a cos( n + a ) = -cos a tanA=sinA/COsA tan ( n /2 + a) =—cot a tan ( n /2 — a) = cot a tan ( n — a) =—tan a tan ( n+ a) = tan a[][](sin a )A2+(cos a )A2=11+(tan a )A2=(sec a )人21+(cot a)A2=(csc a)A2证明下面两式,只需将一式,左右同除(sin a )A2第二个除(COS a )A2即可对于任意非直角三角形,总有tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC证:A+B=^ -Ctan(A+B)=tan( n -C)(tanA+tanB)/(1- tanAtanB)=(tan n -tanC)/(1+tan n tanC)整理可得tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC得证同样可以得证,当x+y+z=n n (n € Z)时,该关系式也成立[]其他非重点三角函数csc(a) = 1/sin(a)sec(a) = 1/cos(a) []双曲函数sin h(a) = [e A a-e A(-a)]/2COSh(a) = [eAa+eA(-a)]/2tg h(a) = Sin h(a)/COS h(a)公式一:设a为任意角,终边相同的角的同一二角函数的值相等:sin ( 2k n + a)=sin aCOS ( 2k n+ a) = COS atan ( k n + a)=tan acot ( k n+ a)=COt a公式二:设a为任意角,n + a的三角函数值与a的三角函数值之间的关系sin ( n+ a)= :-sin aCOS ( n+ a):=-COS atan ( n+ a)= tan aCOt ( n+ a)= COt a公式二:任意角a与- a的三角函数值之间的关系:sin (- a) = -sin aCOS ( -a) = COS atan (- a) = -tan aCOt (-a)= -COt a公式四:利用公式—和公式二可以得到n- a与a的三角函数值之间的关系sin ( n- a)= Sin aCOS ( n- a)= -COS atan ( n- a)= -tan aCOt ( n- a)= -COt a公式五:利用公式-和公式二可以得到 2 n - a与a的三角函数值之间的关系:Sin ( 2 n- a)= -Sin aCOS ( 2 n- a)= COS atan ( 2 n- a)= -tan aCOt ( 2 n- a)= -COt a公式六:n /2 土及3 n /2 ±a与a的二角函数值之间的关系:Sin ( n /2+ a) = COS aCOS ( n /2+ a) = -sin atan (n /2+ a = -COt a cot (n /2+ a = -ta n a sin((n /2- a)= COs a cos (n /2- a)= sin a tan (n /2- a)= COt a cot (n /2- a)= tan a sin((3 n /2+ a )=-COs a cos (3 n /2+ a)=sin a tan (3 n /2+ a )=-COt a cot (3 n /2+ a )=-tan a sin((3 n /2- a):=-COS a cos (3n /2- a)= -sin a tan (3n /2- a)= COt a cot (3n /2- a):= tan a (以上k € Z)这个物理常用公式我费了半天的劲才输进来A • sin( 31+ 0 )+B - sin( w t+ $ = v{(A A2+B A2 +2ABc os( 0- $ )} ? sin { +B A2; +2ABcos( 0 - $ )} }~表示根号,包括{ .... }中的内容,希望对大家有用w t + arcsin[ (A?sin 0 +B?sin $ ) / V{人人2。
坐标正算公式是什么坐标正算是指根据给定的初始坐标、角度、长度等参数,通过数学计算推算出目标点的坐标。
在地理测量、工程测量、导航定位等领域都有广泛的应用。
在坐标正算过程中,我们需要了解相应的公式和算法,以确保准确推算出目标点的坐标。
坐标正算的基本原理坐标正算的基本原理是根据已知的起始点坐标、角度和长度,利用三角函数和向量的运算来推算出目标点的坐标。
具体来说,可以将问题抽象为一个平面直角坐标系或空间直角坐标系中的几何图形,通过数学计算来确定目标点的坐标。
平面坐标正算公式在平面坐标正算中,我们通常使用平面直角坐标系。
假设起始点坐标为(x0,y0),角度为$\\theta$,长度为r,我们需要计算出目标点的坐标(x,y)。
根据三角函数,我们可以得到以下平面坐标正算公式:•$x = x_0 + r \\cdot \\cos(\\theta)$•$y = y_0 + r \\cdot \\sin(\\theta)$其中,$\\cos(\\theta)$表示角度$\\theta$的余弦值,$\\sin(\\theta)$表示角度$\\theta$的正弦值。
空间坐标正算公式在空间坐标正算中,我们通常使用空间直角坐标系。
假设起始点坐标为(x0,y0,z0),水平角度为$\\theta_h$,垂直角度为$\\theta_v$,水平长度为rℎ,垂直长度为r v,我们需要计算出目标点的坐标(x,y,z)。
根据三角函数和向量的运算,我们可以得到以下空间坐标正算公式:•$x = x_0 + r_h \\cdot \\cos(\\theta_h) \\cdot \\cos(\\theta_v)$•$y = y_0 + r_h \\cdot \\sin(\\theta_h) \\cdot \\cos(\\theta_v)$•$z = z_0 + r_v \\cdot \\sin(\\theta_v)$其中,$\\cos(\\theta_h)$表示水平角度$\\theta_h$的余弦值,$\\sin(\\theta_h)$表示水平角度$\\theta_h$的正弦值,$\\cos(\\theta_v)$表示垂直角度$\\theta_v$的余弦值,$\\sin(\\theta_v)$表示垂直角度$\\theta_v$的正弦值。
坐标反算正算计算公式坐标反算和正算是地理信息系统(GIS)中常用的计算方法之一、坐标反算是指根据已知的地理坐标系参数和其中一点的平面坐标,计算该点的地理坐标。
坐标正算则是根据已知的地理坐标系参数和其中一点的地理坐标,计算该点的平面坐标。
下面将详细介绍坐标反算和正算的计算公式。
坐标反算公式:在二维平面坐标系中,假设已知其中一点的平面坐标为(x, y),现在要计算该点的地理坐标(lon, lat)。
为了方便计算,需先将地理坐标系转换为平面坐标系,并得到转换的参数(P0, L0, scale)。
其中P0表示地理坐标系原点的平面坐标,L0表示地理坐标系原点的经度,scale表示坐标系的比例尺。
步骤如下:1.将地理坐标系原点的经度L0转换为弧度:L0r=L0*π/180;2. 计算该点的地理坐标lon:lon = L0r + (x - P0) / scale;3. 计算该点的地理坐标lat:lat = (y - P0) / scale。
坐标正算公式:在二维平面坐标系中,假设已知其中一点的地理坐标(lon, lat),现在要计算该点的平面坐标(x, y)。
步骤如下:1.将地理坐标系原点的经度L0转换为弧度:L0r=L0*π/180;2. 计算该点的平面坐标x:x = P0 + scale * (lon - L0r);3. 计算该点的平面坐标y:y = P0 + scale * lat。
需要注意的是,以上公式只适用于小范围的计算,当计算范围较大时会引入较大的误差。
在实际应用中,为了提高计算的精度,通常会采用更复杂的算法和模型,例如空间投影变换模型。
除了上述的二维平面坐标系,还存在三维坐标系和大地坐标系等更复杂的坐标系统。
这些坐标系统的反算和正算计算公式也是存在的,但由于比较复杂且篇幅有限,就不在此详述了。
总结:坐标反算是根据已知的地理坐标系参数和其中一点的平面坐标,计算该点的地理坐标;坐标正算则是根据已知的地理坐标系参数和其中一点的地理坐标,计算该点的平面坐标。
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。