工程坐标计算程序可以根据不同的计算需求和场景进行编写。以下是一个简化的坐标正算和反算程序的基本框架,使用伪代码表示,可以根据具体需求进行扩展和调整。
坐标正算程序(ZBZS)
```plaintext
程序名:ZBZS
功能:根据已知点坐标、方位角和距离计算新点的坐标
输入:
K: 已知点里程
B: 方位角(左负右正)
N, E: 已知点坐标
输出:
X: 新点X坐标
Y: 新点Y坐标
F: 新点方位角
步骤:
1. 初始化
X = N + Z * cos(F + B)
Y = E + Z * sin(F + B)
F = F + DMS
2. 返回结果
返回 (X, Y, F)
```
坐标反算程序(ZBFS)
```plaintext
程序名:ZBFS
功能:根据已知点坐标、新点坐标和距离计算新点的里程和偏距
输入:
X1, Y1: 新点坐标
C, D: 已知点坐标
K: 新点里程
输出:
K1: 新点里程
BIAN: 新点偏距(左负右正)
步骤:
1. 初始化
S = sqrt((X1 - C)^2 + (Y1 - D)^2)
2. 计算
K1 = K / cos(F)
BIAN = S * sin(F)
3. 返回结果
返回 (K1, BIAN)
```
注意事项
角度单位:
角度通常以度为单位,但计算中可能需要转换为弧度。
距离单位:
距离通常以米为单位。
边界条件:
在计算过程中需要注意坐标范围和数值稳定性,避免除以零或极小值。
输入验证:
确保输入数据的正确性和有效性,避免程序运行时出现错误。
示例代码
```python
import math
def coordinate_forward_calculation(K, B, N, E):
"""
根据已知点坐标、方位角和距离计算新点的坐标
:param K: 已知点里程
:param B: 方位角(左负右正)
:param N: 已知点X坐标
:param E: 已知点Y坐标
:return: 新点坐标 (X, Y)
"""
X = N + K * math.cos(math.radians(B))
Y = E + K * math.sin(math.radians(B))
return X, Y
def coordinate_backward_calculation(X1, Y1, C, D, K):
"""
根据已知点坐标、新点坐标和距离计算新点的里程和偏距
:param X1: 新点X坐标
:param Y1: 新点Y坐标
:param C: 已知点X坐标
:param D: 已知点Y坐标
:param K: 新点里程
:return: 新点里程 K1 和偏距 BIAN
"""
S = math.sqrt((X1 - C)2 + (Y1 - D)2)
K1 = K / math.cos(math.radians(B))
BIAN = S * math.sin(math.radians(B))
return K1, BIAN
示例使用
K = 1000 已知点里程
B = 45 方位角(度)
N = 100000 已知点X坐标
E = 200000 已知点Y坐标
正算
X, Y = coordinate_forward_calculation(K, B, N, E)
print(f"新点坐标:({X}, {Y})")
反算
X1, Y1 = 110000, 210000
K1, BIAN = coordinate_backward_calculation(X1, Y1, N, E, K)
print(f"新点里程:{K1}, 偏距:{BIAN}")
```
这个示例代码展示了如何使用Python进行坐标的正算和反算。实际应用中可能需要根据具体的工程需求和数据格式进行调整和