坐标计算公式一、导线(直线)方位角计算:αBC =αAB +180°-β右 或 αBC =αAB -180°+β左式中β右、β左是导线调整后(或直线)右转角和左转角; 当计算结果为“-”则加上360°,大于360°则减去360°。
二、直线段中(边)桩坐标计算:如图所示,已知),(A A y x A , 距离l L AB =,d L BC =, 方位角AB α,计算),(B B y x B 、),(C C y x C 。
1、),(B B y x B⎩⎨⎧+=+=AB A B AB A B l y y l x x ααsin cos2、),(C C y x C方法一:利用B 点求C 点⎩⎨⎧±+=±+=)90sin()90cos(οοAB B C AB B C d y y d x x αα 方法二:利用A 点求C 点⎪⎩⎪⎨⎧±++=±++=)arctan cos()arctan cos(2222l d d l y y ld d l x x AB A C AB A Cαα C 点位于AB 左侧为“-”,AB 右侧为“+”三、带缓和曲线线路中边桩坐标计算:如图所示,已知曲线要素:缓和曲线长度s l,圆曲线长度yl ,圆曲线半径R ;ZH 点坐标),(ZH ZH y x ,JD 点坐标),(JD JD y x ,HZ 点坐标),(HZ HZ y x ,ZH 点里程ZH Z 。
求里程为Z 点的中桩及距离中桩d 处边桩坐标。
则:Z H 点H Y 点Y H 点H Z 点αzJ D 点小里程方向大里程方向xOy1、相关参数计算 ⑴ 曲线主点里程计算 HY 点里程:sZH HY l Z Z +=YH 点里程:ys ZH YH l l Z Z ++= HZ 点里程:ys ZH HZ l l Z Z ++=2⑵ 曲线其他参数计算 ZH 点-JD 点坐标方位角:),arctan(1ZH JD ZH JD y y x x --=αJD 点-HZ 点坐标方位角:),arctan(2JD HZ JD HZ y y x x --=α转角:12ααα-=z内移值:342268824R l R l p s s -= 切线增值:232402R l l q s s -=2、ZH 点小里程直线段坐标计算(Z <ZH Z )中桩坐标:⎩⎨⎧-+=-+=11sin )(cos )(ααZH ZH ZZH ZH Z Z Z y y Z Z x x边桩坐标:⎩⎨⎧±+='±+=')90sin()90cos(11οοααd y y d x x Z ZZ Z 3、ZH 点与HY 点间缓和曲线段坐标计算(ZH Z <Z <HY Z )中桩坐标:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-+---=-+---=5511337344922542240)(336)(6)(3456)(40)(s ZH s ZH s ZH s ZH s ZH ZH l R Z Z l R Z Z Rl Z Z y l R Z Z l R Z Z Z Z x ⎪⎩⎪⎨⎧±++=±++=)arctan sin()arctan cos(122122x y y x y y x y y x x x ZH Z ZH Z αα 边桩坐标:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧±-±+='±-±+=')90)(90sin()90)(90cos(2121οοs ZH Z Z s ZH Z ZRl Z Z d y y Rl Z Z d x x παπα (z α>0为“+”,<0为“-”)4、HY 点与YH 点间圆曲线段坐标计算(HY Z <Z <YH Z )中桩坐标:⎪⎩⎪⎨⎧+---=+--=pR l Z Z R y q Rl Z Z R x s ZH s ZH )90)(180cos 1(90)(180sin ππ⎪⎩⎪⎨⎧±++=±++=)arctan sin()arctan cos(122122x y y x y y xy y x x x ZH Z ZH Zαα 边桩坐标:⎪⎩⎪⎨⎧±--±+='±--±+=')9090)(180sin()9090)(180cos(11οοR l Z Z d y y Rl Z Z d x x s ZH Z Z s ZH Z Zπαπα (z α>0为“+”,<0为“-”)5、YH 点与HZ 点间缓和曲线段坐标计算(YH Z <Z <HZ Z ):中桩坐标:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+-+++-+-+-+=+-+++-+-+-+=5511337344922542240)2(336)2(6)2(3456)2(40)2(2s ZH y s s ZH y s s ZH ys s ZH y s s ZH y s ZH y s l R Z Z l l l R Z Z l l Rl Z Z l l y l R Z Z l l l R Z Z l l Z Z l l x⎪⎩⎪⎨⎧+-=+-=)arctan sin()arctan cos(122122x y y x y y xy y x x x HZ Z HZ Zμμαα 边桩坐标:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧±+-+-±+='±+-+-±+=')90)2(90sin()90)2(90cos(2121οοs ZH y s zZ Z s ZH y s zZ Z Rl Z Z l l d y y Rl Z Z l l d x x πααπαα (z α>0为“-”,<0为“+”)6、HZ 点大里程直线段坐标计算(Z >HZ Z )中桩坐标:⎩⎨⎧---+=---+=22sin )2(cos )2(ααy s ZH HZ Zy s ZH HZ Z l l Z Z y y l l Z Z x x边桩坐标:⎩⎨⎧±+='±+=')90sin()90cos(22οοααd y y d x x Z ZZ Z 四、曲线坐标积分形式公式曲线坐标直线、缓和曲线及圆曲线积分形式统一公式:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-+++=-+++=⎰⎰l s e s l s e s dl L l R R R l Y Y dl L l R R R l X X 02000200)90)11(180sin()90)11(180cos(ππαππα 1、直线段:+∞=s R ,+∞=e R ,则⎩⎨⎧+=+=0000sin cos ααl Y Y l X X 2、正向完整缓和曲线段:+∞=s R ,R R e =,则⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧++=++=⎰⎰l l dl RL l Y Y dl RL l X X 02000200)90sin()90cos(παπα 3、反向完整缓和曲线段:R R s =,+∞=e R ,则⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+++=+++=⎰⎰l l dl RL l R l Y Y dl RL l R l X X 02000200)90180sin()90180cos(ππαππα 4、圆曲线段:R R R e s ==,则⎪⎩⎪⎨⎧-+-=++=-++=++=⎰⎰l l R l R Y dl R l Y Y R l R X dl R l X X 000000000000)cos )180(cos(2)180sin()sin )180(sin(2)180cos(απαπααπαπα令0HZ 点坐标为)(00Y X ,,坐标方位角为0α;ZH 点坐标为)(11Y X ,,坐标方位角为1α; HY 点坐标为)(22Y X ,,坐标方位角为2α;YH 点坐标为)(33Y X ,,坐标方位角为3α;HZ 点坐标为)(44Y X ,,坐标方位角为4α;2ZH 点坐标为)(55Y X ,,坐标方位角为5α。
⎪⎩⎪⎨⎧=+=+=0100010001sin cos ααααL Y Y L X X ⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧+=++=++=⎰⎰R L dl RL l Y Y dl RL l X X L L πααπαπα11201211201211290)90sin()90cos(11 ⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧+=-+-=-++=R L R L R Y Y RL R X X παααπααπα2232222322223180)cos )180(cos(2)sin )180(sin(2 ⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧+=+++=+++=⎰⎰R L dl RL l R l Y Y dl RL l R l X X L L πααππαππα33403233303233490)90180sin()90180cos(33 ZH点JD点0HZ点5(R :右为“+”,左为“-”)⎪⎩⎪⎨⎧=+=+=4540454445sin cos ααααL Y Y L X X 注:这里的角度单位为度。
五、坐标方位角反算如图所示,已知),(A A y x A ,),(B B y x B ,计算方位角AB α。