测绘的公式计算方式

测绘公式涉及多个方面,包括坐标计算、角度计算、高程计算等。以下是一些常用的测绘公式:

坐标计算公式

直角坐标系转换

\[

X = X_0 + N_c \cdot \cos B \cdot \cos L

\]

\[

Y = Y_0 + N_c \cdot \cos B \cdot \sin L

\]

\[

Z = Z_0 + (1-e^2) \cdot N_c \cdot \sin B

\]

其中,\( (X, Y, Z) \) 为地心直角坐标系下的坐标,\( (B, L, H) \) 为大地坐标系下的纬度、经度和高程,\( (X_0, Y_0, Z_0) \) 为原点的地心直角坐标,\( N_c \) 为卯酉圈半径,\( e \) 为椭球偏心率。

角度计算公式

方位角计算

迭代法

\[

\tan \theta = \frac{y2 - y1}{x2 - x1}

\]

通过多次迭代计算,得到目标点相对于起点的方位角。

正算法

\[

\cos A = \frac{\sin \varphi_2 - \sin \varphi_1 \cdot \cos (\lambda_2 - \lambda_1)}{\cos \varphi_1 \cdot \sin (\lambda_2 - \lambda_1)}

\]

其中,\( A \) 表示目标点相对于真北的方位角,\( \varphi_1 \) 和 \( \varphi_2 \) 分别为起点和目标点的纬度,\( \lambda_1 \) 和 \( \lambda_2 \) 分别为起点和目标点的经度。

高程计算公式

高程测量

\[

H = h + N

\]

其中,\( H \) 为绝对高程,\( h \) 为仪器测得的高程值,\( N \) 为曲率和折射改正后的高程值。

水准网平差

\[

V = \frac{1}{n-1} \sum_{i=1}^{n} (h_i - H_i)

\]

其中,\( V \) 为水准网的平差值,\( n \) 为测量点的总数,\( h_i \) 为观测得到的高程值,\( H_i \) 为平差后的高程值。

其他常用公式

平曲线转角点偏角计算

\[

\beta = \alpha_2 - \alpha_1

\]

其中,\( \alpha_1 \) 为 QD 到 JD 的方位角,\( \alpha_2 \) 为 JD 到 ZD 的方位角,\( \beta \) 为 JD 处的偏角。

平曲线直缓、缓直点的坐标计算

\[

U = JD 的 X 坐标

\]

\[

V = JD 的 Y 坐标

\]

\[

A = 方位角 (ZH 到 JD)

\]

\[

T = 曲线的切线长

\]

其中,\( U \) 和 \( V \) 分别为直缓点和缓直点的坐标,\( A \) 为方位角,\( T \) 为曲线的切线长。

这些公式涵盖了测绘中的基本计算需求,包括坐标转换、角度计算和高程测量等。在实际应用中,还需要根据具体测量条件和环境进行调整和修正。