工程测量中坐标方位角是怎么进行推算的?

⼯程测量坐标⽅位⾓是怎么进⾏推算的?
在⼯程测量中很多测量⼈员都觉得坐标⽅位⾓难以理解,从⽽也不明⽩⼯程测量中坐标⽅位⾓是怎么进⾏推算的。所以本⽂详细解释⼀下坐标⽅位⾓的概念,以及坐标⽅位⾓是怎样进⾏推算的。
⼀、坐标⽅位⾓
1. ⼯程测量坐标系数学坐标系
⼯程测量为什么不直接采⽤数学坐标系?这样做是为了解决两个问题:
(1)保证坐标⽅位⾓是正的。
(2)顺时针问题。
不过,关于顺时针的问题的确得到了完美的解决,但坐标⽅位⾓为正的理由似乎不充分,因为数学坐标系的坐标⽅位⾓也是正的。但这样的解释揭⽰了⼯程测量坐标系的基本特征:
(1)坐标⽅位⾓为正值,且取值范围为0-360度。
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japanese movement(2)⼯程测量坐标系坐标⽅位⾓是顺时针增加的。x轴正向为0度,y轴正向为90度,x轴反向为180度,y轴反向为270度。
(3)数学坐标系坐标⽅位⾓是逆时针增加的。x轴正向为0度,y轴正向为90度,x轴反向为180度,y轴反向为270度。
既由此,我们可以联想到⼀部分全站仪有⾓度逆时针增加的设置原因了,即当放样的坐标是建⽴在数学坐标系的情况下,就必须使⽤这个设置。当然,使⽤⼯程测量坐标系时就必须选择顺时针增加。
2. ⽅位⾓计算公式
从上⾯对⽐图我们可以看出,⼯程测量坐标系的坐标⽅位⾓和数学坐标系的⽅位⾓相差90度,但不是某个坐标系⽅位⾓加90度即为另⼀个坐标系的⽅位⾓,⽽是如下公式:
90-Fg=Fm或90-Fm=Fg
Fg为⼯程测量坐标系中坐标⽅位⾓
Fm为数学坐标系中的坐标⽅位⾓
这个公式算出来⽅位⾓可能为负值,+360即可。在计算中,由于sin、cos函数是周期函数,加不加360度计算结果都是⼀样的。
⼆、坐标⽅位⾓的推算
在⼯程测量中⽅位⾓计算何时+180度?
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⼤多数教科书是叫⼈判断象限,太过繁琐,⽽我们给出的⽅位⾓计算只需要判断X2<X1就+180度,其他可以不管。为
⼤多数教科书是叫⼈判断象限,太过繁琐,⽽我们给出的⽅位⾓计算只需要判断X2<X1就+180度,其他可以不管。为什么呢?人种志
如上图,我们要计算A点到B点的坐标⽅位⾓,⾸先按下式计算出象限⾓:
当B点在第⼀象限时,α为正,此时象限⾓即⽅位⾓;
当B点在第四象限时,α为负,周期函数原因,此时象限⾓也即⽅位⾓;
四猜想当B点在第⼆象限时,α为负,此时象限⾓需要加180才是AB的坐标⽅位⾓;
当B点在第三象限时,α为正,此时象限⾓也需要加180才是AB的坐标⽅位⾓;
由此可见,仅仅当B点位于⼆、三象限时,计算坐标⽅位⾓才需要在象限⾓的基础上+180度。很显然,当且仅当x2<x1时,B点在⼆、三象限。
因此,在实际计算中,特别是需要⼿算时,我们只需要判断x2是否⼩于x1即可,不需要再去判断象限。
计算除了在象限内,还有B点可能在坐标轴上的情况:
(1)B点在X轴上,由于Y相同,α计算为0,如果x2<x1,上述推论仍然成⽴。
(2)B点在Y轴上,由于X相同,象限⾓⽆法计算,此时⽐较Y值即可,y2<y1,坐标⽅位⾓为270度,y2>y1,坐标⽅位⾓为90度。
(3)xy均相等,这种情况为同⼀点,没有坐标⽅位⾓之说。
赣语尽管⼯程测量坐标系和数学坐标系定义不同,但两者坐标⽅位⾓的计算是完全⼀致的。

本文发布于:2024-09-22 05:32:01,感谢您对本站的认可!

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