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在测量工作中,无论测绘地形图,还是测设建筑物在实地的平面位置,都必须要解决平面直角坐标的正、反算问题。
坐标正算
坐标正算是指已知起算点(A)的坐标及至目标点(B)的距离和方位角,计算目标点的坐标。看一下图更容易理解。
公式很简单:
X=x+s*cosF
Y=y+s*sinF
XY:待求点的xy;
x:已知点的xy;
s,F:已知点到待求点的距离和方位角。
坐标反算
坐标反算可以看作是坐标正算的逆运算,指已知起算点和目标点的坐标,计算起算点到目标点的距离和方位角。再看一张图:
距离的计算相对简单:s=sqrt((x1-x2)^2+(y1-y2)^2))
sqrt:开算术平方根;
^:乘方的运算符号。
方位角的计算要稍复杂一点,其实也很简单。
先计算一个角度值:F=atan((y2-y1)/(x2-x1)),如果F为负,加360度即可。然后判断一下x2是否比X1小,如果小,F则加180度,否则不变。
atan:反正切。
如果x2=x1,上面的公式还能用吗?这时F=90度,判断跟上面相同。
在进行坐标正反算时,应注意坐标增量的符号,由A点至B点的方向应由目标点B的坐标X2(Y2)减去起点A的坐标X1(Y1);若直线是由B点至A点,则计算与前述刚好相反。此后,在坐标反算时,由式F=atan((y2-y1)/(x2-x1))用计算器计算得到的角值实为带有正负号的象限角R,范围0°~±90°(以x轴正向顺时针和负向逆时针量算)。应根据下表中坐标增量的符号判断其所在的象限,然后根据R与方位角α的关系求该直线的坐标方位角。