Как да заделим дирекционния ъгъл. Изчисляване на дирекционни ъгли

Позицията на обект на земята най-често се определя и посочва в полярни координати, тоест ъгълът между първоначалната (зададената) посока и посоката към обекта и разстоянието до обекта. Като начална посока се избира посоката на географския (геодезически, астрономически) меридиан, магнитния меридиан или вертикалната линия на координатната мрежа на картата (Фигура 106). За начална може да се приеме и посоката към някакъв далечен ориентир. В зависимост от това коя посока се приема за начална посока, се прави разлика между географски (геодезически, астрономически) азимут A, магнитен азимут Am, дирекционен ъгъл α и позиционен ъгъл 0.

Географски (геодезически, астрономически) азимут- това е двустенният ъгъл между меридианната равнина на дадена точка и вертикална равнина, минаваща в дадена посока, измерен от посоката на север по посока на часовниковата стрелка. Геодезическият азимут е двустенният ъгъл между равнината на геодезичния меридиан на дадена точка и равнината, минаваща през нормалата към нея и съдържаща дадената посока. Двустенният ъгъл между равнината на астрономическия меридиан на дадена точка и вертикалната равнина, минаваща в дадена посока, се нарича астрономически азимут.

Магнитен азимут- хоризонтален ъгъл, измерен от северната посока на магнитния меридиан по посока на часовниковата стрелка.

Дирекционният ъгъл α е ъгълът между посоката, минаваща през дадена точка, и права, успоредна на абсцисната ос, измерен от северната посока на абсцисната ос по посока на часовниковата стрелка.

Всички горепосочени ъгли могат да имат стойности от 0 до 360°.

Позиционният ъгъл 0 се измерва от двете страни на посоката, приета за начална. Преди да посочите ъгъла на позицията на обекта, посочете в коя посока (вдясно, вляво) от първоначалната посока се измерва.

Дирекционни ъгли с помощта на транспортиризмерени в този ред (Фигура 107). Началната точка и локалният обект са свързани с права линия; чиято дължина от точката на пресичане с вертикалната мрежа трябва да бъде по-голяма от радиуса на транспортира. След това транспортирът се изравнява с вертикалната линия на координатната мрежа, в съответствие с ъгъла. Отчитането на скалата на транспортира спрямо начертаната линия ще съответства на стойността на измерения дирекционен ъгъл. Средната грешка при измерване на ъгъл с транспортир е 0,5°

Фигура 107 - Измерване на дирекционни ъгли върху карта с помощта на транспортир: А- дирекционен ъгъл на посока към моста е 274 o; b- дирекционният ъгъл към ямата е 65.

За да начертаете върху картата посоката, определена от дирекционния ъгъл в градуси, е необходимо да начертаете линия, успоредна на вертикалната линия на координатната мрежа през главната точка на символа на началната точка. Прикрепете транспортир към линията и поставете точка срещу съответното деление на скалата на транспортира (референтен), равно на дирекционния ъгъл. След това начертайте права линия през две точки, които ще бъдат посоката на този дирекционен ъгъл.

Меридианна конвергенция. Преход от геодезичен азимут към дирекционен ъгъл. Меридианна конвергенция (вижте подраздел 1.2.4).

Същността на сближаването на меридианите в разширена форма е показана на фигура 108.

ПосокаГеодезическият меридиан на топографска карта съответства на страните на нейната рамка, както и на прави линии, които могат да бъдат начертани между едни и същи деления на минутна дължина.

Азимутът на геодезическата посока се различава от дирекционния ъгъл по степента на сближаване на меридианите (Фигура 109).

Магнитна деклинация. Преход от магнитен азимут към геодезичен азимут. Свойството на магнитната стрелка да заема определено положение в дадена точка на пространството се дължи на взаимодействието на нейните магнитно полес магнитното поле на Земята.

Отрицателна конвергенция на меридианите. Положителна конвергенция на меридианите.

Фигура 108 - Същността на сближаването на меридианите.

Фигура 109 - Връзка между геодезичния азимут, дирекционния ъгъл и конвергенцията на меридианите.

Посоката на установената магнитна стрелка в хоризонталната равнина съответства на посоката на магнитния меридиан в дадена точка. Магнитният меридиан по принцип не съвпада с геодезическия меридиан.

Ъгълът между геодезическия меридиан на дадена точка и нейния магнитен меридиан, насочен на север, се нарича деклинация на магнитната стрелка или магнитна деклинация.

Взема се предвид магнитната деклинацияположителен, ако северният край на магнитната стрелка е отклонен на изток от геодезичния меридиан (източна деклинация), и отрицателен, ако е отклонен на запад (западна деклинация).

Връзката между геодезическия азимут, магнитния азимут и магнитната деклинация (Фигура 110) може да се изрази с формулата:

Магнитната деклинация се променя с времето и местоположението. Промените могат да бъдат постоянни или произволни. Тази характеристика на магнитната деклинация трябва да се вземе предвид при точното определяне на магнитните азимути на посоките на мерките, при подготовката на движение по азимути и др.

Фигура 110 - Връзка между геодезичен азимут, магнитен азимут и магнитна деклинация

Промените в магнитната деклинация се дължат на свойствата на магнитното поле на Земята.

Земното магнитно поле- пространство наоколо земната повърхност, при които се откриват въздействията на магнитните сили. Отбелязана е тясната им връзка с промените в слънчевата активност.

Вертикална равнина b, преминаваща през магнитната ос на стрелката, свободно поставена на върха на иглата, се нарича равнина на магнитния меридиан. Магнитните меридиани се събират на Земята в две точки, наречени северни и южни магнитни полюси (Mi Mi), които не съвпадат с географските полюси. Северна магнитен полюссе намира в северозападна Канада и се движи на северозапад със скорост от около 16 мили на година. Южният магнитен полюс се намира в Антарктида и също се движи. Така; това са скитащи стълбове.

Има вековни, годишни и ежедневни промени в магнитната деклинация.

Светски променимагнитната деклинация представлява бавно нарастване или намаляване на стойността му от година на година. Достигнали определена граница, те започват да се променят в обратна посока. Например в Лондон преди 400 години магнитната деклинация е била + 11°20". След това намалява и през 1818 г. достига - 24°38". След това започна да се повишава и в момента е около 1 - 11°. Предполага се, че периодът на вековни промени в магнитната деклинация е около 500 години.

За по-лесно счетоводствоМагнитната деклинация в различни точки на земната повърхност се съставя от специални карти на магнитната деклинация, на които точките с еднаква магнитна деклинация са свързани с криви линии. Тези линии се наричат изогони. Те се нанасят върху топографски карти в мащаби 1:500 000 и 1:1 000 000.

Максималните годишни промени в магнитната деклинация не надвишават 14 - 16. Информацията за средната магнитна деклинация за територия на картен лист, свързана с времето на нейното определяне, и годишната промяна в магнитната деклинация се поставят върху топографските карти в мащаб от 1:200 000 и по-големи.

През денямагнитната деклинация претърпява две трептения. До 8 часа магнитната стрелка заема своята крайна източна позиция, след което се движи на запад до 14 часа, а след това се движи на изток до 23 часа. До 3 часа отново се движи на запад, а до изгрев слънце отново заема крайно източно положение. Амплитудата на такова трептене за средните ширини достига 15. С увеличаване на географската ширина амплитудата на трептенията нараства.

Много е трудно да се вземат предвид ежедневните промени в магнитната деклинация.

Случайните промени в магнитната деклинация включват смущения на магнитната стрелка и магнитни аномалии.

Смущения на магнитната стрелка, обхващащи обширни площи, се наблюдават при земетресения, вулканични изригвания, полярно сияние, гръмотевични бури, появата на голям брой слънчеви петна и др. По това време магнитната стрелка се отклонява от обичайното си положение, понякога до 2 - 3°. Продължителността на смущенията варира от няколко часа до два или повече дни.

Залежите от желязо, никел и други руди в недрата на Земята оказват голямо влияние върху положението на магнитната стрелка. На такива места възникват магнитни аномалии. Малките магнитни аномалии са доста често срещани, особено в планинските райони. В области с магнитни аномалии не можете да използвате магнитна стрелка за определяне на референтни посоки. Области; магнитните аномалии се отбелязват на топографските карти със специални символи.

Преход от магнитен азимут към дирекционен ъгъл. На земята с помощта на компас (компас) се измерват магнитните азимути на посоките, от които след това преминават към дирекционни ъгли. На картата, напротив, се измерват дирекционните ъгли и от тях се преминава към магнитните азимути на посоките на земята. За решаването на тези проблеми е необходимо да се знае величината на отклонението на магнитния меридиан в дадена точка от вертикалната линия на координатната мрежа на картата.

Ъгъл, образуван от вертикална линиякоординатна мрежа и магнитния меридиан, който е сумата от сближаването на меридианите и магнитната деклинация, се нарича отклонение на магнитната стрелка или корекция на посоката (DC). Измерва се от северната посока на вертикалната линия на мрежата и се счита за положителен, ако северният край на магнитната стрелка се отклонява на изток от тази линия, и за отрицателен, ако магнитната стрелка се отклонява на запад. На фигура 111 корекцията на посоката е 2° 16"+5° 16"=+7°32".

Корекцията на посоката, нейната съставна меридианна конвергенция и магнитна деклинация са показани на картата под южната страна на рамката под формата на диаграма с обяснителен текст.

Корекцията на посоката в общия случай може да се изрази с формулата:

PN=(+/-δ)-(+/-γ)

Ако дирекционният ъгъл на посоката се измерва на картата, тогава магнитният азимут на тази посока на земята

Am=α-(+/-PN).

Магнитният азимут на всяка посока, измерен на земята, се преобразува в дирекционния ъгъл на тази посока съгласно формулата:

α=Am+(+/-PN).

За да избегнете грешкиКогато определяте величината и знака на корекцията на посоката, трябва да използвате диаграмата на посоката на геодезическия меридиан, магнитния меридиан и вертикалната линия на мрежата, поставени на картата.

С точни меркипреходът от насочени ъгли към магнитни азимути и обратно се извършва, като се вземе предвид годишната промяна в магнитната деклинация. Първо, определете деклинацията на магнитната стрелка с дадено време(годишната промяна в деклинацията на магнитната стрелка, посочена на картата, се умножава по броя на годините, изминали от създаването на картата), след което получената стойност се сумира алгебрично със стойността на деклинацията на магнитната стрелка посочени на картата. След това те се преместват от измерения дирекционен ъгъл към магнитния азимут съгласно горните формули.

Тестови въпроси и упражнения:

1. Каква е стойността на мащаба на картата? Какъв е мащабът на картите с мащаби 1:500 000 и 1:1 000 000?

2. Избройте мащаба на топографските карти и посочете с каква точност разстоянията могат да бъдат измерени на карти с различни мащаби?

3. Разстоянието на карта с мащаб 1:100 000 между две точки е 5,28 см. Какво е това разстояние на земята?

4. Измерено е разстояние от 1450 m на земята по права линия. Определете дължината на това разстояние по карти с мащаби 1:25 000 и 1:100 000.

5. Дължината на маршрута на движение, измерена с кривомер по карта с мащаб 1:200 000, се оказа 78,5 см. Половината от маршрута е хълмиста, а другата половина е хълмиста. планински район. Определете дължината на маршрута на земята.

6. Радиусът на слабо разрушение на земята от земетресението е 15,3 км. Каква е площта на разрушение?

7. Разстоянието от Т1 до Т2, измерено на карта с мащаб 1:50 000, се оказа равно на 1,52 см, където се намира на склона на планината. Ъгълът на издигане на целта е 30°. Какво е разстоянието T2 на земята?

8. Дефинирайте; геодезически азимут и дирекционен ъгъл. Посочете разликата между геодезически и астрономически азимути.

9. Магнитният азимут на посоката към далечен ориентир, измерен с компас на земята, е 102°31". Деклинацията на магнитната стрелка е 5°28", а сближаването на меридианите е 1°16" Какви са дирекционният ъгъл и геодезичният азимут на това направление?

10. Ъгълът на посоката на Т2, измерен на картата с транспортир, е 18 o 46". Корекцията на посоката, посочена на картата, е + 1 o 32". Картата е изготвена преди седем години. Годишна промяна на магнитната деклинация - 0 o 02" Определете стойността на азимута на магнитното направление на земята.

ВЪВЕДЕНИЕ

При разглеждането на въпроса „Полярни и биполярни координатни системи“ беше отбелязано, че местоположението на всяка точка се определя позиционен ъгъл , измерено от полярната ос към посоката към определената точка, и разстояние от полюса до тази точка.
За полярна ос може да се приеме: истинският или магнитният меридиан, вертикалната мрежа и посоката към всеки ориентир. Позиционните ъгли, измерени от истинския и магнитния меридиан, се наричат съответно вярно И магнитен азимути . Ъгли, измерени от вертикалната линия на мрежата - режисьорски ъгли . Ъгли, измерени от посоката към ориентира, се наричат хоризонтална ъгли .
При проучване, проектиране и изграждане на горски и градински съоръжения е необходимо да се ориентират осите на обектите в процес на изграждане (горски пътища, сечища, защитни горски насаждения и др.).
Ориентирайте линията - това означава определяне на неговата посока спрямо първоначалната, зададена или известна посока. Като изходни направления в геодезията се използват посоките на истинския (географски) меридиан, посоката на магнитния меридиан и посоката на аксиалния меридиан на зоната.
Ориентиращ ъгъл най-общо те наричат хоризонталния ъгъл, измерен по посока на часовниковата стрелка от северната посока на първоначалния меридиан към посоката на ориентираната линия. В зависимост от избраната начална посока референтният ъгъл може да бъде истински азимут, магнитен азимут, дирекционен ъгълили дрънкане.

8.1. ОРИЕНТИРАНЕ ПО ИСТИНСКИЯ (ГЕОГРАФСКИ) МЕРИДИАН НА ТОЧКА

Истински (географски) азимут (Ai) е ъгълът, измерен по посока на часовниковата стрелка от северната посока на географския меридиан на точката до посоката на ориентираната линия (фиг. 8.1). Границите за промяна на географския азимут са от 0º до 360º.

ориз. 8.1 Истински азимут

Истинският азимут на права линия има различни стойности в различни точки. Разлики в азимутите в точки ЗАИ IN(фиг. 8.2) се обяснява с непаралелността на посоките на меридианите в различни точки на линията. Азимут на истинската линия OSв точката ЗА(А I1 ) се различава от истинския азимут в точката б(А I2 ) от степента на сближаване на меридианите (γ), преминаващи през точките ЗАИ IN:

ориз. 8.2. Сближаване на меридианите в точки ЗАИ IN

Истински азимут в точка INможе да се изчисли по формулата: А I2 = А I1 + (±γ)
В геодезията се прави разлика между права и обратна посока на линията. Предният и обратният азимут на линията в една точка се различават на 180º , но за различни точки от правата това равенство не е в сила.

ориз. 8.3. Преден и обратен азимут

ЗА Братният азимут на линията е равен на директния азимут плюс или минус 180º, плюс конвергенцията на меридианите на точките на началото и края на линията.
А I2obr = А I1 ±180º+ (±γ)

Има източна (положителна) и западна (отрицателна) конвергенция на меридианите. Ако крайната точка на линията е разположена на изток от началната точка, тогава конвергенцията на меридианите ще бъде източна и положителна; ако крайната точка на линията лежи на запад от началната точка, тогава конвергенцията на меридианите ще бъде западна и отрицателна. Степента на сближаване на меридианите зависи от разликата в дължината между началните ( λ п ) и финал ( λ до ) точки и средна географска ширина (Sinφср ) местоположения на точки.
γ = (λ до - λ п )Sinφср

Тъй като топографските карти в проекцията на Гаус се създават по зони, сближаването на меридианите за всякакви точки в зоната се определя спрямо аксиалния меридиан на тази зона и се нарича Гаусова конвергенция на меридианите . Следователно, когато се работи с топографски карти, конвергенцията на меридианите е ъгълът в дадена точка на земната повърхност между северната посока на нейния меридиан и линия, успоредна на оста x или посоката на аксиалния меридиан.
Максималната разлика в дължината на аксиалния меридиан със западния или източния меридиан, ограничаващ шестградусовата зона, е 3°. Следователно конвергенцията на меридианите в зоната от шест градуса може да има стойности от 0 на екватора до 3 ° в полярните региони.

Пример. На учебната топографска карта в мащаб 1:50 000 в долния ляв ъгъл има надпис: „Средната конвергенция на западните меридиани е 2º21.” Правилно ли са изчислили съставителите на картата?
Решение. Средната конвергенция на меридианите в нашия пример ще бъде ъгълът между аксиалния меридиан на четвъртата зона с дължината λ 0 = 21º00"E (виж Лекция 4) и средния меридиан на лист с карта с дължина λ ср = 18º07"30""E (западна рамка 18º00"E, източна рамка 18º15"E).
Среден паралел на лист карта φ ср = 54º45"N.
Нека заместим формулата за първоначалните данни:
γ Ж = (λ ср - λ 0 )Sinφср = (18º07"30"" - 21º00") Sin54º45" = 2º21"

Полученият резултат 2º21" съответства на надписа на картата.

На фиг. 8.4. виждаме ъгъла между източната рамка топографска карта(истински меридиан на картата) и вертикалната линия на километричната мрежа (линия, успоредна на аксиалния меридиан на зоната). Големината на този ъгъл определя сближаването на меридианите за дадена карта.

ориз. 8.4. Сближаване на истинския меридиан на картата (източна рамка) и аксиалния меридиан на зоната (вертикална линия на километричната мрежа)

Ако аксиалният меридиан (вертикалната линия на километричната мрежа) е отклонен на изток от истинския меридиан на точката, тогава сближаването на меридианите е положително, т.е. Картният лист се намира в източната част на зоната. И обратно, ако се отклони на запад (фиг. 8.4), тогава листът се намира в западната част на зоната и сближаването на меридианите за него ще бъде отрицателно.
Когато работите с набор от учебни топографски карти, разликата между Гаусовата конвергенция на меридианите дадена точкаи средното сближаване на меридианите за лист с карта ще бъде само няколко минути. Следователно, за решаване на образователни задачи по геодезия, такава разлика може да се пренебрегне и да се използва вече изчислената стойност на средната конвергенция на меридианите, която е написана в долния ляв ъгъл на листа с карта.

8.2. ОРИЕНТИРАНЕ ПО ОСОВИЯ МЕРИДИАН НА ЗОНАТА

Насочен ъгъл (α) линия е ъгълът, измерен по посока на часовниковата стрелка от северната посока на вертикалната линия на километричната мрежа (аксиален меридиан на зоната) към посоката на дадена линия(фиг. 8.5). Граници за промяна на дирекционния ъгъл от 0º до 360º.

ориз. 8.5. Връзка между дирекционен ъгъл и географски азимут

Тъй като вертикалните линии на километричната мрежа на топографската карта са успоредни, дирекционният ъгъл на правата линия е еднакъв в различни точки. От горното следва, че дирекционният ъгъл може да бъде измерен във всяка точка, където дадена линия се пресича с вертикалната линия на километричната мрежа.
Ако дадената линия е между линиите на километричната мрежа и не я пресича, тогава е необходимо да удължим нашата линия, докато се пресече с вертикалната линия на километричната мрежа и да измерим дирекционния ъгъл. Ако дадена линия след нейното удължаване не пресича вертикалната линия на мрежата (ъгъл на посоката е близо до 0º или 180º), тогава е необходимо да се измери ъгълът от хоризонталната линия на километричната мрежа и да се направи корекция на измерванията ±90º.
Ъгълът на обратната посока на права линия е различен от прав ъгълточно 180º:

α ОМ = α М ЗА ±180º

Връзката между географския азимут и дирекционния ъгъл на една и съща права линия се изразява с формулата:
А И = α + (±γ)

където γ е конвергенцията на меридианите.

Пример. Измереният дирекционен ъгъл е α = 240º.
Конвергенция на меридиана γ = - 2º21′. Изчислете истински (географски) азимут.
А И = α + (±γ) = 240º + (- 2º21′) = 237º39′

8.2.1. Процедурата за измерване на дирекционния ъгъл върху карта с помощта на транспортир със скала от 0º - 359º или скала от 0º - 180, 180º - 360º

свържете точките на картата с права линия, между които е необходимо да се определи дирекционният ъгъл;

ориз. 8.6. Измерване на дирекционни ъгли по топографски
карти с помощта на транспортир с мащаби 0º - 180 и 180º - 360º.

поставете центъра на транспортира в една от точките на пресичане на дадената линия с вертикалната линия на километричната мрежа и подравнете деленията 0º и 180º спрямо северната (0º) и южната (180º) посока на километричната мрежа;
пребройте стойността на дирекционния ъгъл.

Ако транспортирът е направен под формата на полукръг със скала от 0º - 180º и е необходимо да се измери ъгълът на западната посока от 180º до 359º, тогава се измерва ъгълът на обратната посока ( източна посока), и след това го преизчислете директно:
α пр = α обр. ±180º

8.2.2. Прехвърляне на дирекционен ъгъл към следващата страна чрез ъгъла между предходната и следващата страна

Нека има две линии пр.н.е.И CD; ъгълът между тях в точка Вравни β PR (точно по пътя BCDъгъл) - фиг. 8.7. Нека начертаем точките бИ Впосоки, успоредни на аксиалния меридиан на зоната и показват на фигурата дирекционните ъгли α слънце и α CD . В задачата α са известни слънце И β пр ; трябва да намерим α CD .

ориз. 8.7. Десен ъгъл β пр

Да продължим линията пр.н.е.(пунктирана линия) и покажете върху нейното продължение ъгъла α слънце . От фиг. 8.7 е ясно, че
α CD = α слънце + (180º - β пр )

Ако се измерва оставен по пътя BCDъгъл β лъв (фиг. 8.7), тогава формулата ще приеме формата

α CD = α слънце + (β лъв - 180º)

ориз. 8.8. Измерва се левият ъгъл β лъв

Ако при изчисляване с помощта на последните две формули ъгълът на посоката приема отрицателни стойности, към него се добавят 360º; ако е повече от 360º, тогава 360º се изважда от него.

Пример.
Насочен ъгъл на предходната страна α слънце = 280º.Ъгълът между предишната страна и следващата страна, измерен отдясно по пътя BCD β пр = 60º. Необходимо е да се определи ъгълът на посоката на следващата страна - α CD

α CD = α слънце + (180º -β пр ) = 280º +180º - 60º = 400º.

Ако ъгъл на насочване по-голям от 360ºтези. 400º > 360º, тогава,

400º - 360º =40º

8.3. ОРИЕНТИРАНЕ ПО МАГНИТНИЯ МЕРИДИАН НА ТОЧКА

Известно е, че нашата планета е огромен магнит с два полюса. Нарича се посоката, в която свободно окачена магнитна игла се задава под въздействието на силата на земния магнетизъм магнитен меридиан . Всички магнитни меридиани се събират в магнитните полюси. Позицията на полюсите се променя с времето.
Магнитен азимут (съм) наречен ъгъл, измерен по посока на часовниковата стрелка от северната посока на магнитния меридиан на дадена точка до посоката на дадена линия(фиг. 8.9). Границите за промяна на магнитния азимут са от 0º до 360º.

ориз. 8.9. Връзка между магнитни и географски азимути

Посоките на географските (обозначени със звездичка на фиг. 8.9) и магнитните (посочени със стрелка) меридиани, като правило, не съвпадат. Нарича се хоризонталният ъгъл, образуван от посоките на истинския и магнитния меридиан магнитна деклинация - δ (деклинация на магнитната стрелка). Ако северният край на магнитната стрелка се отклонява на изток от географския меридиан, тогава деклинацията се счита за източна и положителна; ако на запад, тогава западен и отрицателен. Всяка точка от земната повърхност има своя собствена магнитна деклинация, която се променя с времето. Разграничете век, годишно И дневни пари промяна в магнитната деклинация.
За векове Има промяна в деклинацията на магнитната стрелка в рамките на десетки градуси, докато пълният период на флуктуация на деклинацията се случва в продължение на повече от четири века.
Поради годишен промени, магнитната деклинация се променя по различен начин за различните точки на земната повърхност. Така за Европа магнитната деклинация варира средно от +6′ до +8′ на година. Средната стойност на магнитната деклинация за годината, в която е заснет картният лист, както и годишната корекция, се подписват под южната рамка на всеки картен лист, например: „Деклинация за 2002 г. източен 6°15"" „Годишна промяна в източна деклинация 0°02"".

ориз. 8.10. Стойности на корекции на референтни посоки на топографска карта

Приемайки с някои допускания, че големината на годишната промяна е една и съща за всяка година, е възможно да се определи магнитната деклинация за всяка година с точност до десети от градуса. При изчисления при решаване на задачи за ориентация се използва стойността на годишната промяна на магнитната деклинация ( Δδ ), който се използва за преизчисляване на магнитната деклинация от датата, записана на топографската карта (обикновено годината на публикуване) tК , до магнитна деклинация ( δ tK ) текуща година ( tТ ):
δ tT = δ tK + Δδ(tТ -тК ).

Ежедневна промяна в магнитната деклинация в средните географски ширини не надвишава 15", така че при работа с топографски карти тази стойност може да бъде игнорирана.
На земната повърхност има участъци, в които магнитната деклинация рязко се различава от деклинацията в съседни точки от района, като разликата понякога достига десетки градуси и дори 180°. Такива райони се наричат райони магнитен аномалии , например Курск, Магнитогорск, Никопол, Кола аномалии. Не можете да използвате компас или магнитен компас в зони с магнитни аномалии.

От известния истински азимут (вижте 8.10) и магнитната деклинация (записи в долния ляв ъгъл на картата), може да се изчисли магнитният азимут:
Am = Au - (±δ)

ориз. 8.11. Зависимости между опорните направления

Ако топографската карта е ориентирана към терена, т.е. Ако стойността на скалата на компаса е 0º, изравнена със северната посока на линията на мрежата, и 180º с посоката на юг, тогава отклонението на магнитната стрелка (OMS) от вертикалната линия на мрежата ще бъде изразено по формулата:
Задължителна медицинска застраховка = (±δ) - (±γ)
Като се вземе предвид големината на годишната промяна на магнитната деклинация, магнитната стрелка ще се отклони от северната посока на координатната мрежа със сумата:
Задължителна медицинска застраховка = (±δ tT ) - (±γ)
където: δ tT = δ tK + Δδ(tТ -тК ) - магнитна деклинация за текущата година;
tТ - текуща година; tК - годината, в която е измерена магнитната деклинация и записана в долния ляв ъгъл на картата; Δδ - годишна промяна в магнитната деклинация.

Пример. Магнитна деклинация δKза картата за 2002 г., източна 6º15". Средната конвергенция на меридианите γ западна (минус) 2º21". Годишна промяна в магнитната деклинация ( Δδ ) изток 0º02". Изисква се да се изчисли отклонението на магнитната стрелка на компаса от вертикалната линия на мрежата през 2012 г., при условие че нулевото деление на скалата на компаса е подравнено с вертикалната линия на мрежата.

Магнитната деклинация за 2012 г. е
δ tT = δ tK + Δδ(tТ -тК ) = 6º15" + 0º02"(2012 - 2002)= 6º35".

Отклонението на магнитната стрелка от северната посока на координатната линия ще бъде
Задължителна медицинска застраховка = (±δT) - (±γ)= 6º35" -(-2º21") = 8º56".

За да се опрости преобразуването на дирекционния ъгъл в магнитен азимут, върху топографската карта се записва корекция на дирекционния ъгъл. Например, за карта в мащаб 1:50 000, се изписва „Коригиране на дирекционния ъгъл при движение към магнитен азимут минус 8º36". Тази корекция ще бъде равна по величина на OMC, но с обратен знак.
P = - задължителна медицинска застраховка
Къде П- корекция на дирекционния ъгъл.

Чрез измерване на дирекционния ъгъл върху топографска карта можете бързо да изчислите магнитния азимут към датата на измерване на магнитната деклинация (Am tK ):
Am tK = α +(±P)

За изчисляване на магнитния азимут при текуща годинанеобходимо е да се въведе корекция за годишната промяна на магнитната деклинация:
Am tT = Am tK + Δδ(tТ -тК )

Пример.
Измереният дирекционен ъгъл е α = 240º. Корекция на дирекционния ъгъл при преминаване към магнитен азимут минус 8º36′. Изчислете магнитния азимут за 2012 г.

Решение.
1. Изчислете магнитния азимут за годината на измерване на магнитната деклинация - 2002 г.:
А M2002 = α +(±P) = 240º +(-8º36′) = 237º24′

2. Изчислете магнитния азимут за текущата година (в нашия пример 2014):

А M2014 = Am M2002 + Δδ(t Т -т К ) = 237º24′ + 0º02"(2014 - 2002) = 237º48′

В допълнение към словесните обяснения, топографската карта съдържа диаграма на референтните посоки (фиг. 8.12, а). Тази диаграма ясно показва връзката между дирекционния ъгъл, географския азимут и магнитния азимут за даден лист карта. Използвайки тази схема, можете да проверите правилността на изчисленията на референтните ъгли за годината на измерване на магнитната деклинация. Достатъчно е да допълним диаграмата с референтна линия и ще можем да решим всеки проблем за определяне на референтни посоки (фиг. 8.11, b).

ориз. 8.12. Зависимости между опорните направления.
а - оригинална диаграма; b - допълнена диаграма.

Пример.
На картата се измерва дирекционният ъгъл α = 120º.
Изчислете истински (географски) и магнитни азимути.

Решение.
От допълнената диаграма (фиг. 8.12, b) става ясно, че географският азимут е по-малък от дирекционния ъгъл с 2º21′.
Au = 120º - 2º21′ = 117º39′
От същата диаграма може да се види, че магнитният азимут за година на измерване на магнитната деклинация е с 6º15′ по-малък от истинския азимут.
Am = 117º39′ - 6º15′ = 111º24′
Ако към изчисления магнитен азимут добавим стойността на годишната промяна на магнитната деклинация, получаваме стойността на магнитния азимут за текущата година.

8.4. ТЪТЪТ НА ЛИНИИ

В допълнение към географския азимут, магнитния азимут и дирекционния ъгъл, референтните ъгли включват също пеленги. Румба (r) - е острия ъгъл от посоката на най-близкия меридиан (север или юг) към посоката на референтната линия. Границите за смяна на румбата са от 0º до 90º. Името на румбата зависи от името на меридиана: географски, магнитен и насочен (или аксиален).

За да се определи недвусмислено посоката по стойността на румбата, тя е придружена от името на квартала:
I квартал СИ (североизток);
II кв. ЮИ (югоизток);
III квартал ЮЗ (югозапад);
IV квартал СЗ (северозапад).

например, r= 30º Ю.И.

Връзката между направлението и съответния азимут е видима от фиг. 8.12.

ориз. 8.13. Връзка между посоката и съответния азимут

NE: rаз = Ааз , Ааз = rаз ;
SE: rII = 180° - АII ,АII = 180° - rII ;
SW: rIII = А III - 180°,А III =180° + r III ;
NW: r IV = 360° - А IV , А IV = 360° - r IV .

Връзката между румбата и съответния дирекционен ъгъл е същата като връзката между румбата и съответния азимут. След като определите стойността на азимута или дирекционния ъгъл, можете да изчислите стойността на съответната посока.

Пример. Измереният дирекционен ъгъл е 246º. Изчислете румба.
Решение. Измереният дирекционен ъгъл е в границите 180º - 270º т.е. в третата четвърт - ЮЗ (югозапад). Заменяйки азимута с дирекционния ъгъл в съответната формула, получаваме:
rIII = α III - 180°= 246º - 180º = 66º

Когато работите с карта, често възниква въпросът: как да измерите западния дирекционен ъгъл с помощта на транспортир, който няма мащаб от 180º - 359º? Решението на проблема се свежда до следното. Всеки транспортир може да измери остър ъгъл, т.е. румб и след това го преобразувайте в азимут.

Пример. Определете дирекционния ъгъл в северозападна посока, ако измереният пеленг (ъгълът, измерен вляво от северната посока на координатната мрежа) е 30º.

Решение.
NW: α IV = 360° - r IV = 360 - 30º = 330º.

Въпроси и задачи за самоконтрол

В какви посоки е обичайно да се ориентира полярната ос полярна системакоординати?
Как се наричат ъглите, измерени от северните посоки на истинския меридиан, магнитния меридиан и вертикалната линия на решетката на картата?
Как е ориентирана вертикалната мрежа на картата?
Какви посоки на забележителности могат да се определят с помощта на топографска карта?
Какъв ъгъл се нарича насочен? Обяснете процедурата за определяне на дирекционния ъгъл с помощта на топографска карта.
Определете "истински азимут". Обяснете как да определите истинския азимут с помощта на топографска карта.
Определете „магнитен азимут“. Обяснете процедурата за определяне на магнитния азимут с помощта на топографска карта.
Определете "румб". Как да изчислим пеленга на референтна линия за всяка от четирите четвърти на правоъгълната Гаусова координатна система?
Дефинирайте „магнитна деклинация“. Как да изчислим годишната промяна в магнитната деклинация?
Дефинирайте „конвергенция на меридиан“. Как да изчислим конвергенцията на меридианите? Каква е максималната стойност, която може да приеме конвергенцията на меридианите на топографска карта?

Азимути и дирекционни ъгли. Позицията на обект на земята най-често се определя и посочва в полярни координати, тоест ъгълът между първоначалната (зададената) посока и посоката към обекта и разстоянието до обекта. Като начална посока се избира посоката на географския (геодезически, астрономически) меридиан, магнитния меридиан или вертикалната линия на координатната мрежа на картата (Фигура 106). За начална може да се приеме и посоката към някакъв далечен ориентир. В зависимост от това коя посока се приема за начална посока, се разграничава географски (геодезически, астрономически) азимут а,магнитен азимут хмдирекционен ъгъл a и позиционен ъгъл 0.

Географският (геодезически, астрономически) азимут е двустенният ъгъл между меридианната равнина на дадена точка и вертикалната равнина, преминаваща в дадена посока, измерен от посоката на север по посока на часовниковата стрелка. Геодезическият азимут е двустенният ъгъл между равнината на геодезичния меридиан на дадена точка и равнината, минаваща през нормалата към нея и съдържаща дадената посока. Двустенният ъгъл между равнината на астрономическия меридиан на дадена точка и вертикалната равнина, минаваща в дадена посока, се нарича астрономически азимут.

Фигура 106

Магнитният азимут е хоризонтален ъгъл, измерен от северната посока на магнитния меридиан по посока на часовниковата стрелка.

Дирекционен ъгъл a е ъгълът между посоката, минаваща през дадена точка, и права, успоредна на абсцисната ос, измерен от северната посока на абсцисната ос по посока на часовниковата стрелка.

Всички горепосочени ъгли могат да имат стойности от 0 до 360°.

С помощта на транспортир се измерват дирекционните ъгли в този ред (Фигура 107). Началната точка и локалният обект са свързани с права линия; чиято дължина от точката на пресичане с вертикалната мрежа трябва да бъде по-голяма от радиуса на транспортира. След това транспортирът се изравнява с вертикалната линия на координатната мрежа, в съответствие с ъгъла. Отчитането на скалата на транспортира спрямо начертаната линия ще съответства на стойността на измерения дирекционен ъгъл. Средната грешка при измерване на ъгъл с транспортир е 0,5°

Фигура 107

А- дирекционен ъгъл спрямо моста е 274°; b- дирекционният ъгъл към ямата е 65 0

Същността на сближаването на меридианите в разширена форма е показана на фигура 108.

Посоката на геодезическия меридиан на топографска карта съответства на страните на нейната рамка, както и на прави линии, които могат да бъдат начертани между едни и същи деления на минутна дължина.

Магнитна деклинация. Преход от магнитен азимут към геодезичен азимут. Свойството на магнитната стрелка да заема определено положение в дадена точка на пространството се дължи на взаимодействието на нейното магнитно поле с магнитното поле на Земята.

Отрицателна конвергенция на меридианите. Положителна конвергенция на меридианите.

Фигура 108-

Фигура 109

Магнитната деклинация се счита за положителна, ако северният край на магнитната стрелка е отклонен на изток от геодезичния меридиан (източна деклинация) и отрицателна, ако е отклонена на запад (западна деклинация).

Софтуерно чертане- Връзка между геодезически азимут, магнитен азимут и магнитна деклинация

Промените в магнитната деклинация се дължат на свойствата на магнитното поле на Земята.

Магнитното поле на Земята е пространството около земната повърхност, в което се откриват действията на магнитните сили. Отбелязана е тясната им връзка с промените в слънчевата активност.

Вертикалната равнина, минаваща през магнитната ос на стрелката, свободно поставена на върха на иглата, се нарича равнина на магнитния меридиан. Магнитните меридиани се събират на Земята в две точки, наречени северни и южни магнитни полюси (M и M/), които не съвпадат с географските полюси. Северният магнитен полюс се намира в северозападна Канада и се движи на северозапад със скорост от около 16 мили на година. Южният магнитен полюс се намира в Антарктида и също се движи. Така; това са скитащи стълбове.

Има вековни, годишни и ежедневни промени в магнитната деклинация.

Вечните промени в магнитната деклинация представляват бавно нарастване или намаляване на стойността му от година на година. Достигнали определена граница, те започват да се променят в обратна посока. Например в Лондон преди 400 години магнитната деклинация е била + 11°20". След това намалява и през 1818 г. достига - 24°38". След това започна да се повишава и в момента е около 1 - 11°. Предполага се, че периодът на вековни промени в магнитната деклинация е около 500 години.

За по-лесно отчитане на магнитната деклинация в различни точки на земната повърхност се съставят специални карти на магнитната деклинация, на които точките с еднаква магнитна деклинация са свързани с криви линии. Тези линии се наричат изогони. Те се нанасят върху топографски карти в мащаби 1:500 000 и 1:1 000 000.

През деня магнитната деклинация претърпява две флуктуации. До 8 часа магнитната стрелка заема своята крайна източна позиция, след което се движи на запад до 14 часа, а след това се движи на изток до 23 часа. До 3 часа отново се движи на запад, а до изгрев слънце отново заема крайно източно положение. Амплитудата на такова трептене за средните ширини достига 15. С увеличаване на географската ширина амплитудата на трептенията нараства.

Много е трудно да се вземат предвид ежедневните промени в магнитната деклинация.

Случайните промени в магнитната деклинация включват смущения на магнитната стрелка и магнитни аномалии.

Смущения на магнитната стрелка, обхващаща огромни площи, се наблюдават по време на земетресения, вулканични изригвания, полярни сияния, гръмотевични бури, появата на голям брой слънчеви петна и др. По това време магнитната стрелка се отклонява от обичайното си положение, понякога до 2 - 3°. Продължителността на смущенията варира от няколко часа до два или повече дни.

Преход от магнитен азимут към дирекционен ъгъл. На земята с помощта на компас (компас) се измерват магнитните азимути на посоките, от които след това преминават към дирекционни ъгли. На картата, напротив, се измерват дирекционните ъгли и от тях те преминават към магнитните азимути на посоките на земята.

Фигура 111 -

За решаването на тези проблеми е необходимо да се знае величината на отклонението на магнитния меридиан в дадена точка от вертикалната линия на координатната мрежа на картата.

Ъгълът, образуван от вертикалната линия на мрежата и магнитния меридиан, който е сумата от сближаването на меридианите и магнитната деклинация, се нарича отклонение на магнитната стрелка или корекция на посоката (MON).Измерва се от северната посока на вертикалната линия на мрежата и се счита за положителен, ако северният край на магнитната стрелка се отклонява на изток от тази линия, и за отрицателен, ако магнитната стрелка се отклонява на запад. На фигура 111 корекцията на посоката е 2° 16"+5° 16-+7°32".

Корекцията на посоката в общия случай може да се изрази с формулата:

Ако дирекционният ъгъл на посоката се измерва на картата, тогава магнитният азимут на тази посока на земята

За да избегнете грешки при определяне на величината и знака на корекцията на посоката, трябва да използвате диаграма на посоките на геодезическия меридиан, магнитния меридиан и вертикалната линия на мрежата, поставени на картата.

При точни измервания преходът от ъгли на посока към магнитни азимути и обратно се извършва, като се вземе предвид годишната промяна в магнитната деклинация. Първо се определя деклинацията на магнитната стрелка за дадено време (годишната промяна в деклинацията на магнитната стрелка, посочена на картата, се умножава по броя на годините, изминали от създаването на картата), след това получената стойността се сумира алгебрично със стойността на деклинацията на магнитната стрелка, посочена на картата. След това те се преместват от измерения дирекционен ъгъл към магнитния азимут съгласно горните формули.

От 0° до 360°, между северната посока на паралела към аксиалния меридиан на правоъгълната координатна зона и посоката към ориентира. Насочващите ъгли на направленията с точност от 1-60 дъгови секунди могат да се определят чрез геодезични, астрономически и жироскопични методи, както и чрез методи на космическа геодезия.

Приблизителните стойности на ъглите на посоката на посоката с точност от порядъка на 10-25 дъгови минути могат да бъдат изчислени от стойността на азимута на магнитната посока, който се определя с помощта на референтния компас, който е включен в комплекта допълнително оборудванетеодолити и тахеометри. Референтният компас е предназначен за определяне на магнитни азимути на посоки. За преминаване от магнитния азимут към дирекционния ъгъл е необходимо да се знае корекцията на компаса (PB), която се определя по правило в началната геодезическа точка в района, където се извършва работата...

Дирекционният ъгъл на посока към ориентир може да се изчисли чрез решаване на обратната геодезическа задача, ако са известни равнинните правоъгълни координати на началната точка и ориентира.

Дирекционните ъгли на посоките могат да бъдат измерени с точност от около 30-60 дъгови минути върху топографска карта с помощта на транспортир. Когато измервате дирекционни ъгли върху топографска карта, можете да използвате следната дефиниция на дирекционен ъгъл: дирекционен ъгъл ɑ е хоризонталният ъгъл, измерен по посока на часовниковата стрелка от 0° до 360°, между северната посока на вертикалната линия на километричната мрежа на равнината правоъгълни координати и посоката към ориентира.

Ъгълът на посоката на посоката може да бъде приблизително определен с точност от около 0,5-3 ъглови градуса на земята от стойността на магнитния азимут на посоката, измерен с помощта на компас, като в измерената стойност на магнитния азимут се въведе корекция на посоката (DC ), взети от топографската карта към датата на наблюдението.

Фондация Уикимедия.

2010 г.

дирекционен ъгъл- Ъгълът между посоката, минаваща през дадена точка, и права, успоредна на абсцисната ос, измерен от северната посока на абсцисната ос по посока на часовниковата стрелка. Забележка В зависимост от избора на повърхностна координатна система или проекция... ... Ръководство за технически преводач

- (от това вижте предишната страница). Ъгъл на посоката. Речник чужди думи, включен на руски език. Chudinov A.N., 1910. НАПРАВЛЕН ЪГЪЛ Насочен ъгъл. Обяснение на 25 000 чужди думи, влезли в употреба в руския език, със значението ... Речник на чуждите думи на руския езикЪгъл на насочване - ПАРАМЕТРИ НА НАЗЕМНАТА НАВИГАЦИОННА ИНФОРМАЦИЯ 4. Ъгъл на насочване Съгласно GOST 22268 76

Насочен ъгъл (α) – това е ъгълът между направлението към ориентира, минаващо през дадена точка, и права, успоредна на абсцисната ос, измерен от северната посока на абсцисната ос по посока на часовниковата стрелка от ос 0 до 360°.

Фигура 1. — Насочен ъгъл.

Дирекционните ъгли на посоките се измерват главно от карта или се определят от магнитни азимути.

Дирекционният ъгъл на референтната посока може да се определи геодезически или жироскопски, от астрономически наблюдения, с помощта на стрелка на магнитен компас и от контурни точки на карта (въздушна снимка).

С геодезическия метод на ориентиране дирекционният ъгъл на референтната посока може да се получи директно от каталога (списъка) на координатите, чрез решаване на обратната геодезическа задача с помощта на координатите на геодезически точки, когато се правят пресичания или се полага полигонометричен траверс едновременно с определяне на координатите на закотвените точки, както и чрез пренасяне на ъгловия ход от направлението с известен дирекционен ъгъл.

С жироскопичния метод на ориентация истинският (астрономически) азимут на референтната посока се определя с помощта на жирокомпас и след това се преминава към ъгъла на посоката на тази посока. Азимутът на референтната посока с помощта на жирокомпас се определя от две, три (четири) точки на обръщане. Увеличаването на броя на реверсивните точки до три (четири) осигурява контрол и повишава точността на определяне на дирекционния ъгъл.

С астрономическия метод на ориентация дирекционният ъгъл на референтната посока се определя чрез преместване от азимута на осветителното тяло към азимута на референтната посока и от последното към дирекционния ъгъл. Азимутът на светилото се изчислява от резултатите от наблюдения, направени на земята от дадена точка. Азимутът на референтната посока от астрономически наблюдения може също да бъде получен с помощта на азимуталната приставка ANB-1 към компаса PAB-2A директно на земята, без да се извършват изчисления.

Методът за определяне на дирекционния ъгъл на референтната посока от астрономически наблюдения е най-точен.

Работата на полето с този метод се състои в измерване на хоризонталния ъгъл Qмежду посоката към осветителното тяло и дадената посока в момента на насочване на устройството към осветителното тяло. Въз основа на времето на наблюдение на светилото се изчислява азимутът Асветила, от него се движат към астрономическия азимут Аупътване до забележителност: A' = a + Q. Познаване значението на конвергенцията на меридианите прив точката на наблюдение определете дирекционния ъгъл спрямо референтната посока: a = A - y.

При определяне на дирекционния ъгъл на референтната посока с помощта на магнитна стрелка на компаса на земята първо се получава магнитният азимут на референтната посока и след това, като се вземе предвид корекцията на компаса, те преминават към дирекционния ъгъл. Дирекционният ъгъл на референтната посока се определя по формулата: a = At + (±dAt).

С помощта на карта (въздушна снимка) дирекционният ъгъл на референтната посока се получава чрез решаване на обратната геодезическа задача с помощта на координатите на две контурни точки Координатите на контурните точки се определят от картата (въздушна снимка) с помощта на измервателен компас и напречна скала. Колкото по-голямо е разстоянието между началната и референтната точки и колкото по-точно се определят координатите на тези точки, толкова по-висока е точността на получения дирекционен ъгъл.

Ъгълът на посоката на картата може да се определи и с помощта на ъгломер на хорда. За да направите това, идентифицирайте началната и референтната точка на картата, начертайте права линия през тях и вземете референтната посока на картата. Чрез измерване на ъгъла между северната посока на вертикалната линия на километричната мрежа на картата и референтната посока с помощта на хордов ъгломер се получава дирекционният ъгъл на тази посока.

Свойства на дирекционните ъгли: дирекционни ъгли α 1 =α 2 =α 3тъй като успоредните прави се пресичат с една права. Следователно ъглите са равни.

Фигура 2. — Насочващи ъгли.

Дирекционните ъгли могат да бъдат прави или обратни (различават се на 180°):

Фигура 3. - Прави и обратни дирекционни ъгли.

В зависимост от избора на повърхностна координатна система или проекция земен елипсоидна равнина дирекционният ъгъл може да има собствено име. например, геодезическидирекционен ъгъл, Гаусианцидирекционен ъгъл и др.