坐标方位角算法在gis中的应用(最后修改)

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1、基金颁发部门:国家自然科学基金委；项目名称：基于剖面的三维拓扑地质建模研究；编号:40572165；基金申请人:侯恩科坐标方位角算法在GIS中的应用王晓芳作者简介：王晓芳(1978-)，女，山东郓城人，硕士，陕西职业技术学院计算机系讲师，主要研究方向为计算机图像处理和地理信息系统。侯恩科（1960-），男(汉)，博士生导师，西安科技大学地质与环境学院，主要从事地理信息系统与三维可视化方面的研究。基金项目：国家自然科学基金项目(40572165).1,侯恩科2，董汉军3(1陕西职业技术学院计算机系，西安710100；2西安科技大学地质与环境工程学院,西安710054)摘要：在

2、利用坐标反算方位角的反正弦、反余弦和反正切公式的基础上，给出了反正弦公式的C语言程序，又利用方位角的特性，构造了方位角排序算法，即半圆周排序和圆周排序算法。然后，将坐标反算求取方位角公式应用到了空间方向描述之中，并且将半圆周排序算法应用在了多边形面积计算中，圆周排序法应用在Voronoi图的构建之中。实验证明该坐标反算公式和两种排序算法在GIS图形算法研究方面很有实用价值。关键词：方位角；坐标反算；Voronoi图；空间方向描述ApplicationofAzimuthAngleAlgorithmontheGISWangXiaofang1,HouEnke2,DongHanju

3、n3（1.computerdepartmentofshan’xioccupationalCollege,xi’an710100.China2.Dept.ofGeologyandEnvironmentEngineering,Xi’anUniversityofScienceandTechnology,Xi’an710054，China）Abstract：Basingonthedetailedintroductionofthecoordinate-inversecalculationformulas,suchasarc-sineformula,arc-cosineformulaa

4、ndarc-tangentformula,thispaperhasshowntheClanguageofarc-sineformula,Inthesametime,itconstructsthesortalgorithm,namelyhalf-circlesortalgorithmandcirclesortalgorithm,byusingthespecialityofazimuthangle.Thentheauthorsapplytheformulasofcoordinate-inversecalculationtothespatialdirectiondescripti

5、on.thehalf–circlesortalgorithmtocalculationofpolygon’sareaaswell.,AndcirclesortalgorithmisusedtodrawVoronoidiagram.IthasprovedthatthemethodsofcalculationandtwosortalgorithmsarepricelessinthestudyofGISgraphs.Keywords：azimuthangle;coordinate-inversecalculation;Voronoidiagram;spatialdirection

6、description1引言方位角和方向角都是用来定量描述方向关系的角。从测量学的角度上讲，方位角是从正北方向起，顺时针旋转到某一位置时所经过的角度。从几何学的角度上讲，方向角就是在二维平面直角坐标系下，与x轴正向逆时针方向形成的角。从本质上讲，方位角和方向角是等同的。很多学者在方位角的计算和应用方面作了很多研究。谢振波等给出了用BASIC语言编写的坐标方位角反算算法的代码，[1]罗来恩给出反算坐标方位角的算法步骤，但他们的代码都不够完善，没有考虑特殊情况的处理。[2]陈德标]对坐标方位角的计算给出较详细的方法，对特殊情况的坐标方位角做出了判断，它主要是在文献2的基础上进行

7、了改进。文献2和文献3都具体给出了计算坐标方位角的公式。[3]涂群生则将坐标反算方位角应用到了可编程计算器中。[4]冯大幅直接用判断象限的方法来反算坐标方位角，[5]相比之下，陈德标对坐标反算求取方位角从原理和方法上都较为系统、全面。2坐标反算方位角及其公式坐标正算就是根据已知点坐标、已知边长和坐标方位角来求解未知点的坐标，而坐标反算则是根据两个已知点的坐标来反算其边长与坐标方位角。[6]假设A点为后视点，则首先判断∆x=xB-xA，∆y=yB-yA。式1给出了反算后方位角的取值范围。（1）参考文献1~3有坐标反算