一、直线定向 1、正、反方位角换算 对直线平行线指北端顺时针至直线的夹角北端顺时针至直线的夹角
则是
是
而言,过始点的坐标纵轴
的正方位角,而过端点的坐标纵轴平行线指
,
的反方位角,同一条直线的正、反方位角相差=
(1-13) 上式右端,若
即同一直线的正反方位角
<
,用“+”号,若
,用“-”号。
2、象限角与方位角的换算 一条直线的方向有时也可用象限角表示。所谓象限角是指从坐标纵轴的指北端或指南端起始,至直线的锐角,用
表示,取值范围为
。为了说明直线所在的象限,在
前应加注
直线所在象限的名称。四个象限的名称分别为北东(NE)、南东(SE)、南西(SW)、北西(NW)。象限角和坐标方位角之间的换算公式列于表1-4。
表1-4 象限角与方位角关系表
象 限 象限角与方位角换算公式 ===第一象限 (NE) 第二象限 (SE) 第三象限 (SW)
-+ 第四象限 (NW) =- 3、坐标方位角的推算 测量工作中一般并不直接测定每条边的方向,而是通过与已知方向进行连测,推算出各边的坐标方位角。 设地面有相邻的又测定了
和
之间的水平角
,求
、、三点,连成折线(图1-17),已知
边的方位角
,
边的方位角,即是相邻边坐标方位角的推算。 水平角
。
又有左、
右之分,前进方向左侧的水平角为
,前进方向右侧的水平角
设三点相关位置如图1-17()所示,应有 点相关位置如图1-17()所示,应有 (1-15) 若按折线前进方向将 平角
=
+=
-
视为后边,
=
+
=+
++ -
=
(1-14) 设三+
-
视为前边,综合上二式即得相邻边坐标方位角推算的通式:
和
之间的前进方向右侧水 (1-17)
(1-16) 显然,如果测定的是,代入上式即得通式
,
前面用“+”号,否则
=
-
,因为有
上二式右端,若前两项计算结果<前面用“-”号。
二、坐标推算 1、坐标的正算
地面点的坐标推算包括坐标正算和坐标反算。坐标正算,就是根据直线的边长、坐标方位角和一个端点的坐标,计算直线另一个端点的坐标的工作。
如图1所示,设直线AB的边长DAB和一个端点A的坐标XA、YA为已知,则直线另一个端点B的坐标为: XB=XA+ΔXAB YB=YA+ΔYAB
式中,ΔXAB、ΔYAB称为坐标增量,也就是直线两端点A、B的坐标值之差。由图1中,根据三角函数,可写出坐标增量的计算公式为:
ΔXAB=DAB·cosαAB ΔYAB=DAB·sinαAB
式中ΔX、ΔY均有正、负,其符号取决于直线参见表1-5。
表1-5 不同象限坐标增量的符号
坐标方位角及其所在象限 之符号 的坐标方位角所在的象限,
之符号 (第一象限)
二象限)
(第
+ -
- +
+ + - -
(第三象限)(第四象限)
2、坐标的反算 根据
、
两点的坐标
、
和
、
,推算直线
的水平距离
与坐标方位角
,为坐标反算。
由图1可见,其计算公式为:
= =
( 1-20 )
( 1-21 )
注意,由(1-20)式计算的正、负号,确定直线
时往往得到的是象限角的数值,必须参照表1-5表1-4,先根据、
所在的象限,再将象限角化为坐标方位角。
例如断,直线
、均为-1。这时由(1-20)式计算得到的
=
=
数值为,余类推。
,但根据、的符号判
应在第三象限。因此,最后得
表1-4 象限角与方位角关系表
象 限 象限角与方位角换算公式 ====第一象限 (NE) 第二象限 (SE) 第三象限 (SW) 第四象限 (NW) -+- 三、举例 1、某导线12边方位角为45°,在导线上2点测得其左角为250°,求α32 解:1)23边的方位角: 根据公式α12 >180°, 故计算公式中,-
=
+
因α12=250°,
前面应取“-”号: α23=α12+
=45°+250°-180° =115°
2)求α23反方位角: 根据公式 α32=α23+
=295°
=,本例α23<180°,故前面应取“+”号: