在工程测量中,计算坐标通常涉及以下步骤和公式:
坐标正算
已知起算点坐标 $(x_1, y_1)$ 和至目标点的距离 $s$ 以及方位角 $theta$,计算目标点坐标 $(x_2, y_2)$。
坐标正算公式为:
[
x_2 = x_1 + s cdot cos(theta)
]
[
y_2 = y_1 + s cdot sin(theta)
]
其中,$theta$ 为从 $x_1$ 轴正方向逆时针旋转到目标点方向的角度。
坐标反算
已知起算点坐标 $(x_1, y_1)$ 和目标点坐标 $(x_2, y_2)$,计算起算点到目标点的距离 $s$ 和方位角 $theta$。
距离公式为:
[
s = sqrt{(x_2 - x_1)^2 + (y_2 - y_1)^2}
]
方位角 $theta$ 的计算公式为:
[
theta = arctanleft(frac{y_2 - y_1}{x_2 - x_1}right)
]
如果 $x_2 = x_1$,则 $theta = 90^circ$,并且需要根据 $x_2$ 和 $x_1$ 的大小关系调整 $theta$ 的值。
使用CAD软件
在CAD软件中,可以使用命令 `ID` 查看点的XYZ坐标。
使用命令 `DIST` 计算两点间的距离和角度。例如,命令 `_dist 指定第一点: 指定第二点:` 可以得到距离和XY平面中的倾角,进而计算出坐标方位角。
示例
假设已知点 $A(x_1, y_1) = (517.0964, 431.1433)$ 和点 $B(x_2, y_2)$,且 $s = 397.1308$ 米,$theta = 335^circ 41' 46.7''$。
计算点B的坐标
[
x_2 = 517.0964 + 397.1308 cdot cos(335^circ 41' 46.7'')
]
[
y_2 = 431.1433 + 397.1308 cdot sin(335^circ 41' 46.7'')
]
计算方位角
[
theta = 450^circ - 335^circ 41' 46.7'' = 114^circ 18' 13.3''
]
通过上述步骤和公式,可以准确地计算出目标点的坐标和方位角。在实际工程测量中,建议使用专业的测量仪器和软件来确保计算的准确性和效率。