坐标正算反算计算公式
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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"=1163.58035o17'36.5"=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。
一 方位角:在高斯直角坐标系中,由坐标纵轴方向的北端起,顺时针量到直线间的夹角,称为该直线的坐标方位角,常简称方位角,用a 表示。
1、第一象限的方位角YX第一象限第二象限第三象限第四象限oAa图12、第二象限的方位角Y X第一象限第二象限第三象限第四象限oAa图23、第三象限的方位角YX第一象限第二象限第三象限第四象限o Aa图34、第四象限的方位角YX第一象限第二象限第三象限第四象限oAa图4方位角计算公式:x=a -1tanA Y O Y -AX OX-方位角的计算器计算程序:Pol(X A -X O ,Y A -Y O )直线OA 方位角度值赋予给计算器的字母J ,0≤J <360。
直线段OA 的距离值赋予给计算器的字母I,I >0 直线OA 与直线AO 的方位角关系: 1、当直线OA 的方位角≤180°时,其反方位角等于a+180°。
2、 当直线OA 的方位角>180°时,其反方位角等于a-180°。
二 方位角的推算 (一)几个基本公式 1、坐标方位角的推算或:注意:若计算出的方位角>360°,则减去360°;若为负值,则加上360°。
例题:方位角的推算已知:α12=30°,各观测角β如图,求各边坐标方位角α23、α34、α45、α51。
13图5解: α23= α12-β2+180°=30°-130°+180°=80°α34= α23-β3+180°=80°-65°+180°=195°α45=α34-β4+180°=195°-128°+180°=247°α51=α45-β5+180°=247°-122°+180°=305°α12=α51-β1+180°=305°-95°+180°=30°(检查)三坐标正算一、直线段的坐标计算oB DACEaap图6设起点O的坐标(X O,Y O),直线OP的方位角为F op,求A、C、E点的坐标1、设直线段OA长度为L,则A点坐标为X A=X O+L×Cos(F op)Y A=Y O+L×Sin(F op)2、设直线段OB长度为L OB,直线段BC长度为L BC,则C点坐标为X B=X O+L OB×Cos(F op)Y B=Y O+L OB×Sin(F op)直线BC的方位角F BC=F op+aIF F B C>360°:Then F BC-360°→F BC:IfEndX C=X B+L BC×Cos(F BC)Y C=Y B+L BC×Sin(F BC)3、设直线段OD长度为L,直线段DE长度为L DE,则E点坐标为ODX D=X O+L OD×Cos(F op)Y D=Y O+L OD×Sin(F op)直线DE的方位角F DE=F op-aIF F DE<0°:Then F DE+360°→F DE:IfEndX E=X D+L DE×Cos(F DE)Y E=Y D+L DE×Sin(F DE)二、缓和曲线段的坐标计算x Y 00=L- +=L 40R L 52s 2L3456R L 94s 4L6R L 3sL 336R L 7s 33-90 L πRL sO2切线角=设完整缓和曲线起点O 的坐标为O (XO,YO ),方位角为F ,曲线长度为L S ,曲线上任一点的曲线长度为L,当线路右转时直线CP 的方位角Fcp=F+90°IF F cp >360°:Then F cp-360°→F cp :IfEnd当线路左转时直线CP 的方位角Fcp=F-90°IF F cp<0°:Then F cp+360°→F cp:IfEndX P=X O+Abs(x O)×Cos(F)+Abs(y O)×COS(F CP)Y P=Y O+Abs(x O)×Sin(F)+Abs(y O)×Sin(F CP)三、圆曲线段的坐标计算圆曲线的已知点数据为起点S的桩号K s、走向方位角αs、起点S 坐标为(X o,Y o)、圆曲线半径为R与曲线长为L。
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。
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。
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。
一 方位角:在高斯直角坐标系中,由坐标纵轴方向的北端起,顺时针量到直线间的夹角,称为该直线的坐标方位角,常简称方位角,用a 表示。
1、第一象限的方位角YX第一象限第二象限第三象限第四象限oAa图12、第二象限的方位角Y X第一象限第二象限第三象限第四象限oAa图23、第三象限的方位角YX第一象限第二象限第三象限第四象限o Aa图34、第四象限的方位角YX第一象限第二象限第三象限第四象限oAa图4方位角计算公式:x=a -1tanA Y O Y -AX OX-方位角的计算器计算程序:Pol(X A -X O ,Y A -Y O )直线OA 方位角度值赋予给计算器的字母J ,0≤J <360。
直线段OA 的距离值赋予给计算器的字母I,I >0 直线OA 与直线AO 的方位角关系: 1、当直线OA 的方位角≤180°时,其反方位角等于a+180°。
2、 当直线OA 的方位角>180°时,其反方位角等于a-180°。
二 方位角的推算 (一)几个基本公式 1、坐标方位角的推算或:注意:若计算出的方位角>360°,则减去360°;若为负值,则加上360°。
例题:方位角的推算已知:α12=30°,各观测角β如图,求各边坐标方位角α23、α34、α45、α51。
13图5解: α23= α12-β2+180°=30°-130°+180°=80°α34= α23-β3+180°=80°-65°+180°=195°α45=α34-β4+180°=195°-128°+180°=247°α51=α45-β5+180°=247°-122°+180°=305°α12=α51-β1+180°=305°-95°+180°=30°(检查)三坐标正算一、直线段的坐标计算oB DACEaap图6设起点O的坐标(X O,Y O),直线OP的方位角为F op,求A、C、E点的坐标1、设直线段OA长度为L,则A点坐标为X A=X O+L×Cos(F op)Y A=Y O+L×Sin(F op)2、设直线段OB长度为L OB,直线段BC长度为L BC,则C点坐标为X B=X O+L OB×Cos(F op)Y B=Y O+L OB×Sin(F op)直线BC的方位角F BC=F op+aIF F B C>360°:Then F BC-360°→F BC:IfEndX C=X B+L BC×Cos(F BC)Y C=Y B+L BC×Sin(F BC)3、设直线段OD长度为L,直线段DE长度为L DE,则E点坐标为ODX D=X O+L OD×Cos(F op)Y D=Y O+L OD×Sin(F op)直线DE的方位角F DE=F op-aIF F DE<0°:Then F DE+360°→F DE:IfEndX E=X D+L DE×Cos(F DE)Y E=Y D+L DE×Sin(F DE)二、缓和曲线段的坐标计算x Y 00=L- +=L 40R L 52s 2L3456R L 94s 4L 6R L 3s L 336R L 7s 33-90 L πRL sO2切线角=设完整缓和曲线起点O 的坐标为O (XO,YO ),方位角为F ,曲线长度为L S ,曲线上任一点的曲线长度为L,当线路右转时直线CP 的方位角Fcp=F+90°IF F cp >360°:Then F cp-360°→F cp :IfEnd当线路左转时直线CP 的方位角Fcp=F-90°IF F cp<0°:Then F cp+360°→F cp:IfEndX P=X O+Abs(x O)×Cos(F)+Abs(y O)×COS(F CP)Y P=Y O+Abs(x O)×Sin(F)+Abs(y O)×Sin(F CP)三、圆曲线段的坐标计算圆曲线的已知点数据为起点S的桩号K s、走向方位角αs、起点S 坐标为(X o,Y o)、圆曲线半径为R与曲线长为L。
第六章T第二节T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:巾=M +仏心式中:上、上山为两导线点坐标之差,称为坐标增量,即:为如=y 厂V A = 盘血【例题6-1】已知点A 坐标,I =1000、」\ =1000;!、方位角:上=35° 17/ 36.5", 两点水平距离 f =200.416 ,计算 点的坐标?\- […二* IIH+ : II - / 350177 36.5"=1163.580n:二匚I 2'jj.L j :,:35o17z 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% = J 山此(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、应=523611.598 ,计算坐标方位角计算坐标方位角 二工、水平距离% - J 竝 + 今:=27.8150 - 32.528)2 + f 611.598 - 620.436 )2= 799.900468 =9.995^=arclan 今塑y.-y.611.598 - 620.436 - 8.838a Jfl arctan —_—= arctan ------------- > arclan ----亦-心27,860 - 32.528 - 4.668=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:二】」、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,二,则应是A点坐标减点坐标。
坐标正算公式:XB=XA+L cos a AB YB=YA+L sin a AB
X=已知X+cos方位角×平距
Y=已知Y+sin方位角×平距
高程计算
已知高程在顶板已知高程+高差-仪高+标高
已知高程在底板已知高程+高差+仪高-标高
底板到顶板已知高程+高差+仪高+标高
顶板到底板已知高程+高差-仪高-标高
方位角计算
已知方位角+180°+观测角超360°-360°
坐标反算公式:tan∠A→B=△Y÷△X
例如:(AX=3 AY=5) ( BX=7 BY=6)
BX7-AX3=△X4 BY6-AY5=△Y1
那么通过计算器,来求得1÷4=0.25 反tan0.25=14°02′11″
坐标方位角:直线的方向是用方位角来表示的,其中以坐标北方向为基准方向,顺时针旋转到直线的水平角度,称为该直线的坐标方位角。
象限角划分:
第一象限角:0°~90°X+ Y+
第二象限角:90°~180°X- Y+
第三象限角:180°~270°X- Y-
第四象限角:270°~360°X+ Y-
计算步骤
④根据“②”中所求的R ab,求坐标方位角α ab,
⑴若坐标方位角为第一象限角,则:R ab=α ab;
⑵若坐标方位角为第二象限角,则:α ab=180°-R ab;
⑶若坐标方位角为第三象限角,则:α ab=180°+R ab;
⑷若坐标方位角为第四象限角,则:α ab=360°-R ab。
编制:苏元平。
坐标正算和坐标反算公式
给定原始坐标系下的坐标(x,y),以及原始坐标系的参考点的坐标(x0,y0),以及原始坐标系与目标坐标系之间的偏移量(dx,dy),则目标坐标系下的坐标(x',y')可以通过以下公式计算得出:
x' = x0 + (x - x0) * dx + (y - y0) * dy
y' = y0 - (x - x0) * dy + (y - y0) * dx
坐标反算公式
给定目标坐标系下的坐标(x',y'),以及原始坐标系的参考点的坐标(x0,y0),以及原始坐标系与目标坐标系之间的偏移量(dx,dy),则原始坐标系下的坐标(x,y)可以通过以下公式计算得出:
x = x0 + (x' - x0) * dx - (y' - y0) * dy
y = y0 + (x' - x0) * dy + (y' - y0) * dx
这些公式可以用于地理定位、地图投影、坐标转换等相关应用中。
请根据实际需要调整参数的取值和精度以及公式的单位。
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\,。
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 AB Y 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 · cosαAB ΔY 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+cosAsinB sin(A-B) = sinAcosB-cosAsinB cos(A+B) = cosAcosB-sinAsinB cos(A-B) = cosAcosB+sinAsinB tan(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•CosA Cos2A=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-4sin³a cos3a =cos(2a+a) =cos2acosa-sin2asina =(2cos²a-1)cosa-2(1-sin²a)cosa =4cos³a-3cosa sin3a=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) = -sinα cos(-α) = cosα sin(π/2-α) = -cosα cos(π/2-α) = sinα sin(π/2+α) = cosα cos(π/2+α) = -sinα sin(π-α) = sinα cos(π-α) = -cosα sin(π+α) = -sinα cos(π+α) = -cosα tanA= sinA/cosA tan(π/2+α)=-cotα tan(π/2-α)=cotα tan(π-α)=-tanα tan(π+α)=tanα[编辑本段]万能公式[编辑本段]其它公式(sinα)^2+(cosα)^2=1 1+(tanα)^2=(secα)^2 1+(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-C tan(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)]/2 cosh(a) = [e^a+e^(-a)]/2 tg 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)= sinα cos(2kπ+α)= cosα cot(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)= -sinα cos(π+α)= -cosα tan(π+α)= tanα cot(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)= -sinα cos(-α)= cosα tan(-α)= -tanα cot(-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)= sinα cos(π-α)= -cosα tan(π-α)= -tanα cot(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)= -sinα cos(2π-α)= cosα tan(2π-α)= -tanα cot(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)= cosα cos(π/2+α)= -sinα tan(π/2+α)= -cotα cot(π/2+α)= -tanα sin(π/2-α)= cosα cos(π/2-α)= sinα tan(π/2-α)= cotα cot(π/2-α)= tanα sin(3π/2+α)= -cosα cos(3π/2+α)= sinα cot(3π/2+α)= -tanα sin(3π/2-α)= -cosα cos(3π/2-α)= -sinα tan(3π/2-α)= cotα cot(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。
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。
「高斯投影坐标正反算公式及适合电算的高斯投影公式」高斯投影坐标正反算公式是用于计算高斯投影坐标的数学公式。
高斯投影坐标是一种地理坐标系统,常用于测量和测绘工作中。
高斯投影坐标正算是指已知一个点的经纬度坐标,通过公式计算出该点的高斯投影坐标。
而高斯投影坐标反算是指已知一个点的高斯投影坐标,通过公式计算出该点的经纬度坐标。
一、高斯投影坐标正算公式:已知一个点的经纬度坐标(φ,λ),其中φ为纬度,λ为经度,以及椭球体参数a、f和中央经线经度L0,可以通过以下步骤计算出该点的高斯投影坐标(X,Y):1.计算扁率f':f'=(a-b)/a其中,b=a*(1-f)是椭球体的短半轴。
2.计算黄赤交角ε:ε = atan(b / a)3.计算辅助量t:t = tan(π/4 - φ/2) / [(1 - f' * sin²φ)⁰.⁵ * (1 + e' *sinφ)⁰.⁵]其中,e'=f'*(2-f')是椭球体的第一偏心率。
4.计算辅助量η:η = e'^2 * cos²φ5.计算系数A、B、C和D:A = (L - L0) * cosφC = (L - L0) * cos⁵φ * (5 - tan²φ + 9e'^² + 4e'^⁴ - 24e'^² * tan²φ - 45e'^⁴ * tan²φ)D = (L - L0) * cos⁷φ * (61 - 58tan²φ + tan⁴φ + 270e'^² - 330e'^² * tan²φ)6.计算高斯坐标X和Y:X=k0*a*(A+B/2+C/4+D/6)Y=k0*a*(C/2+D/8)其中,k0是比例系数,一般情况下取1二、高斯投影坐标反算公式:已知一个点的高斯投影坐标(X,Y),以及椭球体参数a、f、中央经线经度L0、比例系数k0和起始经度L1,可以通过以下步骤计算出该点的经纬度坐标(φ,λ):1.计算扁率f':f'=(a-b)/a其中,b=a*(1-f)是椭球体的短半轴。
《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。
坐标正算反算计算公式
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本文介绍基本的坐标计算公式
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表示。
由图6-10可看出坐标增量的计算公式为:
坐标增量计算公式
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:
坐标正算计算公式
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,两者是不一致的。
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
直线边长DAB和坐标方位角αAB计算公式:
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。