Калькулятор

Обратная геодезическая задача: калькулятор

Решение обратной геодезической задачи онлайн: по координатам двух точек калькулятор находит расстояние и дирекционный угол в градусах, минутах и секундах, с промежуточными величинами: приращения, румб и четверть. Есть и прямая задача для проверки.

Абсцисса начальной точки, например пункта опорной сети. X в геодезии смотрит на север. Берут из каталога координат пунктов или с разбивочного чертежа, рулеткой не мерят.

Ордината начальной точки. Y смотрит на восток.

Результат

Расстояние AB (горизонтальное проложение) — м

Дирекционный угол A→B — °

Обратный дирекционный угол B→A — °

Румб — °

Приращение ΔX — м

Приращение ΔY — м

X точки B — м

Y точки B — м

Две точки A и B на плане: приращения координат ΔX и ΔY, расстояние d, дирекционный угол α от северного направления оси X и румб r X, север Y, восток С ΔX ΔY A B d α r ЮВ: α = 180° − r
Ось X смотрит на север, Y на восток. Дирекционный угол α отсчитывают от севера по часовой стрелке, румб r от ближайшего конца оси X.

Что такое обратная геодезическая задача

Есть координаты двух точек, а нужно узнать, как далеко одна от другой и в какую сторону смотрит линия. Так по ГОСТ и определена обратная геодезическая задача: длина и направление линии по координатам её начальной и конечной точек (ГОСТ 22268-76, ст. 63). На стройке это обычная история. Геодезист оставил пункты опорной сети, на разбивочном чертеже стоят координаты осей здания. Чтобы вынести точку тахеометром полярным способом, с пункта надо знать направление и расстояние.

Ответ состоит из двух чисел:

  • Горизонтальное проложение d. Длина проекции линии на горизонтальную плоскость (ГОСТ 22268-76, ст. 58), а не наклонная длина по рельефу.
  • Дирекционный угол α. Угол между линией и северным направлением оси абсцисс, отсчитанный по часовой стрелке (ГОСТ 22268-76, ст. 59). От 0 до 360°, сами 360° уже снова 0°.

Оси в геодезии стоят не так, как в школе: X смотрит на север, Y на восток. Если поменять их местами, направление уйдёт в соседнюю четверть.

Обратная геодезическая задача: формулы

Решение обратной геодезической задачи идёт в четыре шага:

  1. Приращения: ΔX = XB − XA, ΔY = YB − YA. Знак не теряем.
  2. Расстояние: d = √(ΔX² + ΔY²).
  3. Румб (острый угол между линией и ближайшим концом оси X): r = arctg |ΔY / ΔX|.
  4. Дирекционный угол по знакам ΔX и ΔY, таблица ниже.

Градусы, минуты и секунды получают так: целые градусы, дробную часть × 60 дают минуты, остаток × 60 дают секунды (ГОСТ 8.417-2024, табл. 5). Калькулятор показывает и десятичные градусы, и запись вида 120° 21′ 44″.

Откуда берутся числа в расчёте
ЧтоНормаОткуда
Полный круг дирекционного угла, счёт от севера по часовой 360 ° ГОСТ 22268-76, ст. 59
Градусов в радиане: 180 / π 57,296 ° ГОСТ 8.417-2024, табл. 5: 1° = π/180 рад
Минут в градусе и секунд в минуте 60 ГОСТ 8.417-2024, табл. 5

Вычисление дирекционного угла по координатам: румб и четверть

Арктангенс даёт только румб. В какую четверть смотрит линия, говорят знаки приращений. Для примера взят египетский треугольник: |ΔX| = 40 м, |ΔY| = 30 м, d = 50 м, румб 36° 52′ 12″.

Как найти дирекционный угол по румбу
ΔXΔYЧетвертьФормулаПример α
+40+30СВα = r36° 52′ 12″
−40+30ЮВα = 180° − r143° 07′ 48″
−40−30ЮЗα = 180° + r216° 52′ 12″
+40−30СЗα = 360° − r323° 07′ 48″

Если одно приращение равно нулю, линия лежит по оси. ΔY = 0 при ΔX плюс даёт 0°, при ΔX минус 180°. ΔX = 0 при ΔY плюс даёт 90°, при ΔY минус 270°. При ΔX = 0 отношение ΔY / ΔX не считается, на ноль не делят. Калькулятор такие линии разбирает сам.

Обратный дирекционный угол, с B на A, отличается ровно на 180°. Он нужен, когда тахеометр стоит на второй точке.

Пример решения обратной геодезической задачи

Пункт ОП-3: X = 2450,380, Y = 1320,640. Точка 1/А по чертежу: X = 2412,150, Y = 1385,900. Приращения: ΔX = −38,230 м, ΔY = +65,260 м. Расстояние √(1461,53 + 4258,87) = 75,633 м. Румб arctg(65,26 / 38,23) = 59° 38′ 16″. ΔX минус, ΔY плюс, значит ЮВ: α = 180° − 59° 38′ 16″ = 120° 21′ 44″. Обратное направление 300° 21′ 44″. С пункта ОП-3 точку 1/А выносят по α = 120° 21′ 44″ и 75,633 м по горизонтали.

Прямая и обратная геодезическая задача

Прямая задача делает обратный ход. По координатам начальной точки, длине и направлению линии находят координаты конечной (ГОСТ 22268-76, ст. 62):

  • XB = XA + d · cos α;
  • YB = YA + d · sin α.

Удобная проверка. Переключите калькулятор на прямую задачу, введите 75,633 м и 120° 21′ 44″ из примера. Получится X = 2412,150, Y = 1385,900, те же координаты точки 1/А. Расхождение в доли миллиметра даёт округление угла до секунды.

Дирекционный угол и азимут: в чём разница

Оба угла отсчитывают от севера по часовой стрелке. Азимут берут от меридиана самой точки (ГОСТ 22268-76, ст. 55). Дирекционный угол берут от линии, параллельной оси X (ст. 59). Угол между меридианом и этой линией называется сближением меридианов (ст. 61). По координатам из плана получается именно дирекционный угол. Чтобы перейти к азимуту, сближение меридианов надо знать для своей точки.

Есть ещё магнитный азимут. Его отсчитывают от магнитного меридиана, то есть по стрелке компаса. От истинного азимута он отличается на склонение магнитной стрелки, и склонение своё у каждой местности. Для выноса осей по координатам компас не годится: ошибка в градус на 75 м даёт уход больше метра.

Частые ошибки

  • Путают X и Y. В геодезии X это север. Привычка «X вправо» поворачивает линию.
  • Берут atan без знаков. Для ΔX = −40, ΔY = −30 арктангенс отношения тот же, что для +40 и +30, а линия смотрит в другую сторону: 216° 52′ 12″ вместо 36° 52′ 12″.
  • Смешивают системы координат. Местная строительная сетка и государственная система дают разные числа для одной точки. Обе точки должны быть в одной.
  • Не проверяют на месте. После выноса промерьте рулеткой расстояние между вынесенными точками и сравните с расстоянием между этими точками, посчитанным по их координатам с чертежа (тот же калькулятор, обратная задача).

Перед фундаментом выносят оси. Сколько стоят сами работы по фундаменту, видно заранее: на портале есть настоящие сметы компаний и цены работ в вашем городе. В смете, которую компания ведёт в программе RemontCRM, цену фиксируют до начала работ.

Частые вопросы

Что такое обратная геодезическая задача?

Это определение длины и направления линии по координатам её начальной и конечной точек (ГОСТ 22268-76, ст. 63). На выходе горизонтальное проложение и дирекционный угол.

Как решать обратную геодезическую задачу и по какой формуле?

ΔX = X2 − X1, ΔY = Y2 − Y1. Расстояние d = √(ΔX² + ΔY²). Румб r = arctg |ΔY / ΔX|, по знакам приращений он переводится в дирекционный угол. Для ΔX = −38,23 и ΔY = +65,26 м: d = 75,633 м, r = 59°38′16″, α = 120°21′44″.

Как найти румб по координатам?

r = arctg |ΔY / ΔX|. Это острый угол от ближайшего конца оси X, а сторону света (СВ, ЮВ, ЮЗ, СЗ) задают знаки приращений. При ΔX = 0 линия идёт по оси Y, румб 90°.

Как найти дирекционный угол по координатам двух точек?

Посчитать приращения и румб, потом перейти от румба к углу по знакам. ΔX плюс, ΔY плюс: СВ, α = r. ΔX минус, ΔY плюс: ЮВ, α = 180° − r. Оба минус: ЮЗ, α = 180° + r. ΔX плюс, ΔY минус: СЗ, α = 360° − r.

Чем прямая геодезическая задача отличается от обратной?

В прямой по координатам начальной точки, длине и направлению линии находят координаты конечной (ГОСТ 22268-76, ст. 62). В обратной наоборот. Прямой задачей удобно проверить обратную: X2 = X1 + d·cos α, Y2 = Y1 + d·sin α.

Чем дирекционный угол отличается от азимута и магнитного азимута?

Все три считают по часовой стрелке от севера. Азимут отсчитывают от меридиана точки (ГОСТ 22268-76, ст. 55), дирекционный угол от линии, параллельной оси абсцисс (ст. 59), угол между ними называется сближением меридианов (ст. 61). Магнитный азимут берут от магнитного меридиана, то есть по стрелке компаса. От истинного азимута он отличается на склонение магнитной стрелки.

Что ещё посчитать

Калькулятор посчитал то, что нужно?

Ответ анонимный и не публикуется — по нему мы понимаем, какие калькуляторы доработать.

Калькулятор ремонта

Создайте свою первую смету на открытых данных

Калькулятор ремонта собирает смету целиком: комнаты, работы, объёмы и итог — по ценам, которые портал взял из реальных договоров.

Сколько это будет стоить у вас?
Посчитайте свою квартиру или выберите подрядчика. Бесплатно.

Вы мастер? Как получать заказы

Опишите объект — и подрядчики предложат цену
Запрос увидят компании вашего города, у которых совпадает профиль работ. Бесплатно, занимает минуту.
Оставить заявку →