图6-5 导线坐标计算示意图
2.由两个已知点的坐标反算其坐标方位角和边长,即坐标的反算
如图6-5所示,若设A、B为两已知点,其坐标分别为XA、YA和XB、YB则可得:
tan?AB??YAB ?XAB(6-4) (6-5) (6-6)
DAB=
?YAB?XAB ?sin?ABcos?AB或DAB=(?XAB)2?(?YAB)2
上式中?XAB=XB=XA, ?YAB=YB-YA。
由式(6-4)可求得?AB。?AB求得后,又可由(6-5)式算出两个DAB,并作相互校核。如果仅尾数略有差异,就取中数作为最后的结果。 需要指出的是:按(6-4))式计算出来的坐标方位角是有正负号的,因此,还应按坐标增量?X和?Y的正负号最后确定AB边的坐标方位角。即:若按(6-4)式计算的坐标方位角为:
???tan?1?Y ?X(6-7)
则AB边的坐标方位角?AB参见图6-11应为: 在第Ⅰ象限,即当?X>0,?Y>0时,?AB??? 在第Ⅱ象限,即当?X<0,?Y>0时,?AB?180???? 在第Ⅲ象限,即当?X<0,?Y<0时,?AB?180????
(6-8)
在第Ⅳ象限,即当?X>0,?Y<0时,?AB?360????
也就是当?X>0时,应给??加360°;当 ?X<0时,应给??加180°才是所求AB边的坐标方位角。
二、坐标方位角的推算
为了计算导线点的坐标,首先应推算出导线各边的坐标方位角(以下简称方位角)。如果导线和国家控制点或测区的高级点进行了连接,则导线各边的方位角是由已知边的方位角来推算;如果测区附近没有高级控制点可以连接,称为独立测区,则须测量起始边的方位角,再以此观测方位角来推算导线各边的方位角。
如图6-6所示,设A、B、C为导线点,AB边的方位角?AB为已知,导线点B的左角为?左现在来推算BC边的方位角?BC。
由正反方位角的关系,可知:
?BC=?AB-180°
则从图中可以看出:
?BC=?AB+?左=?AB-180°+?左
6-9)
根据方位角不大于360°的定义,当用上式算出的方位角大于360°,则减去360°即可。当用右角推算方位角时,如图6-7所示:
?BA=?AB+180°
则从图中可以看出 ?BC=?BA+180°-?右
(6-10)
用(6-10)式计算?BC时,如果?AB+180°后仍小于?右时,则应加360°后再减?右。
根据上述推导,得到导线边坐标方位角的一般推算公式为:
+?左
?前??后±180° (6-11)
-?右 式中:?前、?后——是导线点的前边方位角和后边方位角。
如图6-8所示,以导线的前进方向为参考,导线点B的后边是AB边,其方位角为?前;前边是BC边,其方位角为?后。
图6-7 坐标方位角推算示意图
图6-8 坐标方位角推算标准图
180°前的正负号取用,是当?后<180°时,用“+”号;当?后>180°时,
用“-”号。导线的转折角是左角(?左)就加上;右角(?右)就减去。
三、闭合导线的坐标计算
1.角度闭合差的计算与调整
闭合导线从几何上看,是一多边形,见图6-9所示。其内角和在
理论上应满足下列关系:
∑?理=180°2(n-2)
但由于测角时不可避免地有误差存在,使实测得内角之和不等于理论值,这样就产生了角度闭合差,
以f?来表示,则: f?=∑?测-∑?理
或 f?=∑?测-(n-2)2180°
(6-12)
式中:n ——闭合导线的转折角数; ∑?测——观测角的总和。
算出角度闭合差之后,如果f?值不超过允许误差的限度,(一般为±40n,n——角度个数),说明角度观测符合要求,即可进行角度闭合差调整,使调整后的角值满足理论上的要求。
由于导线的各内角是采用相同的仪器和方法,在相同的条件下观测的,所以对于每—个角度来讲,可以认为它们产生的误差大致相同,因此在调整角度闭合差时,可将闭合差按相反的符号平均分配于每个观测内角中。设以Vβi表示各观测角的改正数,?测i表示观测角,?i表示改正后的角值,则:
Vβi??fβn
图6-9
(i=1,2,?n)
(6-13)
?i=?测i+V?i