§3 坐标值计算
§3.1 直线段上任一点的坐标值计算公式:
直线两端点A、B间距离为S,A点坐标为?XA,YA?,方位角为α,则有:
?XB?XA?S?cos?? ?YB?YA?S?sin?
★ 坐标转换
大地坐标系(北京54坐标系)与工程坐标系转换:
?X?xo?Acos??Bsin?大地坐标:?
Y?y?Asin??Bcos?o??A??X?xo?cos???Y?yo?sin?工程坐标:?
????B?Y?ycos??X?xsin?oo?O(xo , yo)为工程坐标系原点的北京54坐标值,X、Y为北京54坐标值,A、B为工程坐标值,α为工程坐标系与北京54坐标系X轴的夹角,即大地
坐标系方位角。
§3.2 缓和曲线上任一点的坐标值计算公式:
591317???l?l?l?l???cos?X?XZH???l????2468?246840R?lo3456R?lo599040R?lo175472640R?lo?? 7111519??l3??l?l?l?l????????6R?l336R3?l342240R5?l59676800R7?l73530096640R9?l9??sin?ooooo??591317???l?l?l?l???sin?Y?YZH???l????2468?246840R?lo3456R?lo599040R?lo175472640R?lo?? 7111519??l3??l?l?l?l????6R?l?336R3?l3?42240R5?l5?9676800R7?l7?3530096640R9?l9??cos?ooooo??
s?E?sin??X?XZH?N?co??X?XZH?N?cos??E?sin?左偏:? 右偏:? (N、E为坐标增量)(左加减,右减加)
Y?Y?N?sin??E?co?sY?Y?N?sin??E?cos?ZHZH??说明:XZH为直缓点X坐标值,YZH为直缓点Y坐标值,lo为缓和曲线长度,α为起算点(ZH或HZ)的方位角,R为曲线半径,?l为计算点位到起算点的长度。
注:第一段缓和曲线从直缓点计算到缓圆点(ZH → HY),第二段缓和曲线从缓直点计算到圆缓点(HZ → YH),与第一段计算方向相反,即\相反;且方位角应=\α+180\。
§3.3 圆曲线上任一点的坐标值计算公式:
?????X?X?2R?sin?cos???HY?HY?22???? 注:以计算方向为准,左偏取\﹣\;右偏取\﹢\(左负右正)。
?????Y?Y?2R?sin?sin????HYHY?22???式中,弦长d?2Rsin?2 (缓圆点到计算点的弦的长度);弦切角???2??l (弧度)(弦所对应的圆心角,也就是切线角?的一半);方位角2R???HY??2(缓圆点到计算点沿弦方向的方位角)。
说明:XHY为缓圆点X坐标值,YHY为缓圆点Y坐标值,αHY为缓圆点的方位角,R为曲线半径,?为计算点的切线角,?l为计算点位到起算点(HY)的长度。
§3.4边桩坐标值计算公式:
??90)?Xb?Xz?S?cos( ??Yb?Yz?S?sin(??90)在有缓和曲线的圆曲线中圆心O的坐标是一个非常重要的数据。 Xo=Xjd+(R+E)cosTjd-o Yo=Yjd+(R+E)sinTjd-o
★ Excel计算公式: ☆1 方位角计算公式
☆1.1 直线段上任一点的方位角: =(PI()*(1-SIGN(ΔY)/2)-ATAN((ΔX)/(ΔY)))*180/PI() ☆1.2 缓和曲线上任一点的方位角: =αZH - SIGN(±1) *90*(L-LZH)^2/(PI()*R* LH) ☆1.3 圆曲线上任一点的方位角: =αHY - SIGN(±1) *180*( L-LHY)/(PI()*R) ☆2 坐标值计算公式
☆2.1 直线段上任一点的坐标值: X= Xo+(ΔS)*COS(RADIANS(α))
Y= Yo+(ΔS)*SIN(RADIANS(α))
☆2.2 缓和曲线上任一点的坐标值
X=XZH+(( L-LZH)-( L-LZH)^5/(40*R^2* LH ^2)+( L-LZH)^9/(3456*R^4* LH ^4)-( L-LZH)^13/(599040*R^6* LH ^6)+( L-LZH)^17/(175472640*R^8* LH
^8))*COS(RADIANS(α))+ SIGN(±1) *(( L-LZH)^3/(6*R* LH)-( L-LZH)^7/(336*R^3* LH ^3)+( L-LZH)^11/(42240*R^5* LH ^5)-( L-LZH)^15/(9676800*R^7* LH ^7)+( L-LZH)^19/(3530096640*R^9* LH ^9))*SIN(RADIANS(αZH))
Y=YZH+(( L-LZH)-( L-LZH)^5/(40*R^2* LH ^2)+( L-LZH)^9/(3456*R^4* LH ^4)-( L-LZH)^13/(599040*R^6* LH ^6)+( L-LZH)^17/(175472640*R^8* LH ^8))* SIN(RADIANS(α))- SIGN(±1) *(( L-LZH)^3/(6*R* LH)-( L-LZH)^7/(336*R^3* LH ^3)+( L-LZH)^11/(42240*R^5* LH ^5)-( L-LZH)^15/(9676800*R^7* LH ^7)+( L-LZH)^19/(3530096640*R^9* LH ^9))*COS(RADIANS(αZH))
☆2.3圆曲线上任一点的坐标值
X= XHY +2*R*SIN((L-LHY)/(2*R))*COS(RADIANS(α)- SIGN(±1) * (( L-LHY)/(2*R))) Y= YHY +2*R*SIN((L-LHY) /(2*R))*SIN(RADIANS(α)- SIGN(±1) * (( L-LHY)/(2*R))) 注:SIGN(±1)中,左偏用”+1”表示,右偏用”-1”表示。
☆求直线段两点距离公式:
=ROUND (SQRT(POWER((A3-A1),2)+POWER((A3-B1),2)),3)
☆ 度分秒(° ′ ″)格式转换为度(°)格式: =INT(F3)+(INT(F3*100)-INT(F3)*100)/60+(F3*10000-INT(F3*100)*100)/3600
注:上面计算式中,度分秒(° ′ ″)要以小数输入,例如132° 16′43.00933″应写成132.164300933输入。
把单元格中的度分秒(° ′ ″ )转化为小数形式:=INT(F3)+INT((F3-INT(F3))*60)/100+((F3-INT(F3))*60-INT((F3-INT(F3))*60))*60/10000
☆ 度(°)格式转换为度分秒(° ′ ″ )格式: =INT(D1)&\°\′\″\
注:上面计算出来的是度分秒(° ′ ″ )格式,是字符串格式,Excel中不能用来计算,只是用来看的哟!