Как найти дирекционный угол при известных координатах

Чтобы понять, что такое дирекционный угол, представим на карте линию (отрезок) с начальной точкой А и конечной точкой В.
Теперь проведем из начала отрезка (точки А) луч, параллельный осевому меридиану зоны и направленный на север. И будем поворачивать этот
луч вокруг точки А по часовой стрелке до тех пор, пока он не пересечется с точкой В. Угол, на который мы повернули луч,
и будет называться дирекционным углом линии АВ.

Калькулятор угла по координатам

С помощью этого калькулятора Вы сможете производить расчет дирекционных углов линий на основе заданных координат точки стояния (А) и точки
ориентирования (В), а также рассчитывать расстояние между этими точками.

Калькулятор координат по углу и расстоянию

Этот калькулятор поможет Вам рассчитать координаты конечной точки пути на основе координат начальной точки, дирекционного угла и расстояния между точками.
Угол можно указывать как в десятичных градусах (226,27303°), так и в градусах – минутах – секундах (226° 16′ 22″).

 Актуальные цены на услуги геодезистов в Москве и Московской области  в 2022 году.

Решение обратной геодезической задачи онлайн

Обратная геодезическая задача заключается в том, что при известных координатах точек А( XA, YA ) и В( XB, YB ) необходимо найти длину SAB и направление линии АВ: румб rAB  и  дирекционный угол αAB

Ниже представлена форма в которую можно ввести исходные значения и получить искомые данные. Это простое решение, которым может воспользоваться любой кому лень разбираться с формулами.

Если же говорить о сути решения задачи, то обратная геодезическая задача решается следующим образом.

Сначала находим приращения координат:

 ΔX = XB – XA ;

 ΔY = YB – YA .

Величину угла rAB определяем из отношения

По знакам приращений координат вычисляют четверть, в которой располагается румб, и его название. Используя зависимость между дирекционными углами и румбами, находим αAB.

Для контроля расстояние SAB дважды вычисляют по формулам:

По
известному дирекционному углу n
и по исправленным горизонтальным углам
испр
вычисляются дирекционные углы остальных
сторон теодолитного хода по формулам
для правых горизонтальных углов:


дирекционный
угол последующей стороны равен
дирекционному углу предыдущей стороны
плюс 180

и минус исправленный горизонтальный
угол правый по ходу.

Величина
дирекционного угла не может превышать
360
и быть меньше 0.
Если величина дирекционного угла больше
360,
то из результата вычислений необходимо
вычесть 360
(см. пример).

Контроль
вычисления дирекционных углов. В
замкнутом теодолитном ходе в результате
вычислений получается дирекционный
угол исходной стороны.

Пример вычисления дирекционных углов: Дирекционный угол исходной стороны 1-2 равен 4545.

;

;

;

;

При
вычислении дирекционного угла получилось
значение
40545.
Из полученного значения вычитается
360.

.

Контроль
вычисления дирекционных углов получился.

Все
результаты вычислений заносятся в
таблицу «Ведомость вычисления координат»
(табл. 6).

3.3 Вычисление приращений координат

Вычисление
приращений координат выполняется по
формулам:

,

где
d
– горизонтальное проложение (длина)
линии; 
– дирекционный угол этой линии.

Приращения
координат вычисляются с точностью два
знака после запятой.

Пример вычисления приращений координат:

;

;

;

;

.

;

;

;

;

.

Все
результаты вычисления заносятся
в табл. 6. Пример
вычисления тригонометрических функций
на калькуляторе приведен в
прил. 3.

3.4 Уравнивание линейных измерений

Разность
между суммой вычисленных приращений
координат и теоретической суммой
называется линейной невязкой хода и
обозначается fХ
и fY.
Уравнивание линейных измерений
выполняется по осям Х
и Y.

Линейная невязка
вычисляется по формулам:

.

Теоретическая
сумма приращений координат зависит от
геометрии хода. В замкнутом теодолитном
ходе она равна нулю, тогда невязка равна

.

Прежде,
чем распределять невязки в приращения
координат, необходимо убедиться в их
допустимости. Для чего вычисляется
абсолютная невязка хода fабс

и
относительная

,

где
Р
– периметр хода (сумма длин сторон), м.

Относительная
невязка сравнивается с допустимой
.

В
случае, когда полученная относительная
невязка допустима, т.е.
,
то вычисляются поправки в приращения
координат пропорционально
длинам сторон
.
Невязки распределяются с обратным
знаком. Если
,
то проверяются вычисления в п.
3.3 и 3.4.

Поправки
в приращения координат X
и Y
вычисляются
по формулам с округлением до 0,01 м:

,

где
X
и Y
– поправка
в приращение по оси Х
и
Y,
соответственно, м; fX
и fY

невязки
по осям, м; Р

периметр
(сумма сторон), м; di

измеренная
длина (горизонтальное проложение), м.

Знак
у поправки противоположен знаку невязки.
Поправки записываются в «Ведомость
вычисления координат». В примере (табл.
6) поправки показаны красным цветом.

После
вычисления поправок следует сделать
проверку, т.е. сложить все поправки. Если
их сумма будет равна невязке с обратным
знаком, то распределение невязки
выполнено правильно. То есть:

.

Вычисляются
исправленные приращения.

Полученные
поправки алгебраически прибавляются
к соответствующим приращениям и
получаются исправленные приращения:

.

Контроль:
сумма исправленных приращений в замкнутом
теодолитном ходе должна равняться нулю,
т.е. должно выполняться равенство:

.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 29 апреля 2016 года; проверки требуют 106 правок.

6-градусные зоны В Проекции Гаусса — Крюгера

1-я четверть n-градусной зоны и линии параллельный осевому меридиану

Дирекционный угол — горизонтальный угол, измеряемый по ходу часовой стрелки от 0° до 360° между северным направлением осевого меридиана зоны прямоугольных координат и направлением на ориентир. Дирекционные углы направлений измеряются преимущественно по карте.[1]

Вся земная поверхность, будучи шарообразной, не может быть перенесена на плоскость без разрывов и искажений. Поэтому её разделили на равные части ограниченные меридианами с разностью долгот в n градусов, имеющие наименование n-градусной координатной зоны. В каждой такой зоне за вертикальную ось координат (ось Х) принят осевой меридиан. Горизонтальная ось Y дополняет систему до правой и служит во всех зонах линией экватора. Пересечение осей в каждой зоне принимается за начало координат. Значение координат Х положительными считается к северу от линии экватора (OY). Угол по ходу часовой стрелки от 0° до 360° между северным направлением оси Х (вертикальной линией километровой сетки) и направлением на предмет является Дирекционным углом.[2]

Дирекционные углы применяются при выполнении засечек или прокладке полигонометрического хода путём передачи угловых измерений от направления с известным дирекционным углом к искомым.
[3]

Не стоит путать дирекционный угол и пеленг.

Взаимосвязь Дирекционного угла с прочими углами ориентирования[править | править код]

Шкалы географических координат и километровая сетка на карте масштабом 1:25000. Сопоставление угловых и прямоугольных координат

Дирекционные углы направлений могут определяться геодезическим, магнитным, астрономическим и гироскопическим способами, а также методами космической геодезии.

Магнитный азимут[править | править код]

Магнитный способ заключается в определении с помощью магнитной стрелки компаса (буссоли) и по данным о склонении магнитной стрелки.[3]

Приближенные значения дирекционных углов направлений (alpha ) с точностью порядка 10-25 угловых минут могут быть вычислены из значения магнитного азимута направления ({displaystyle Am}), который определен с помощью компаса или ориентир-буссоли, которая входит в комплект дополнительного оборудования теодолитов и тахеометров. Ориентир-буссоль предназначена для определения магнитных азимутов направлений (с точностью 1-60 угловых секунд). Для перехода от магнитного азимута к дирекционному углу необходимо знать Склонение магнитной стрелки (gamma ), которое определяется, как правило, на исходном геодезическом пункте в районе выполнения работ и указана на топографических картах.

{displaystyle alpha =Am-gamma .}

Географический азимут[править | править код]

Географический азимут – является дирекционным углом.

{displaystyle alpha =Ag.}

Геодезический румб[править | править код]

Связь между Геодезический румбом и дирекционным углом устанавливается по формулам:

I Четверть – {displaystyle alpha =r}

II Четверть {displaystyle 180-alpha =r}

III Четверть {displaystyle alpha -180=r}

IV четверть {displaystyle 360-alpha =r}

Навигационный румб[править | править код]

Связь между Навигационный и дирекционным углом устанавливается по формуле:

{displaystyle alpha =Agpm gamma .}

– уход магнитной стрелки влево относительно норда

+ уход магнитной стрелки вправо относительно норда

Сближение меридианов[править | править код]

Сближение меридианов – угол между истинным меридианом и вертикальной линией километровой сетки или линией параллельной ей.[1]
Сближение меридианов, указываемое на топографических картах, относится к средней (центральной) точке листа.[4]

Обратная геодезическая задача[править | править код]

Дирекционный угол в декартовых координатах

Дирекционный угол направления на ориентир может быть вычислен путём решения обратной геодезической задачи если известны плоские прямоугольные координаты исходной точки и ориентира.

Решение обратной геодезической задачи выполняется в следующем порядке:

1) вычисляют приращения координат:

{displaystyle Delta X=X_{2}-X_{1}.}

{displaystyle Delta Y=Y_{2}-Y_{1}.}

2) из решения прямоугольного треугольника определяют румб линии:

{displaystyle mathrm {tg} r={frac {Delta Y}{Delta X}}}.

откуда

{displaystyle r=operatorname {arctg} {frac {pm Delta Y}{pm Delta X}}}

3) по знакам приращений координат и по известному румбу линии определяют дирекционный угол линии

Четверть (направление) связь румба и дирекционного угла Знак приращения {displaystyle Delta X} Знак приращения {displaystyle Delta Y}
1 северо-восток {displaystyle alpha =r} + +
2 юго-восток {displaystyle 180-alpha =r} +
3 юго-запад {displaystyle alpha -180=r}
4 северо-запад {displaystyle 360-alpha =r} +

4) определяют горизонтальное проложение (длину линии)

{displaystyle D={frac {Delta X}{operatorname {cos} alpha }}}

{displaystyle D={frac {Delta Y}{operatorname {sin} alpha }}}

{displaystyle D={sqrt {Delta X^{2}+Delta Y^{2}}}}.[5]

Примечания[править | править код]

  1. 1 2 А.Ф. Лахин Б.Е. Бызов И.М. Прищепа. Военная топография для курсантов учебных подразделений. — Москва: Военное издательство Министерства Обороны СССР, 1973. — С. 135. — 224 с.
  2. А.Ф. Лахин Б.Е. Бызов И.М. Прищепа. Военная топография для курсантов учебных подразделений. — Москва: Военное издательство Министерства Обороны СССР, 1973. — С. 126. — 224 с.
  3. 1 2 «Дирекционный угол». Дата обращения: 12 октября 2019. Архивировано 10 января 2022 года.
  4. 1.14. ДИРЕКЦИОННЫЕ УГЛЫ И АЗИМУТЫ. Дата обращения: 26 апреля 2020. Архивировано 10 января 2022 года.
  5. Обратная геодезическая задача. Дата обращения: 12 октября 2019. Архивировано 10 января 2022 года.

Отвечаю.
Дано:
1. Имеем две точки А и В.
2. Имеем координаты этих точек
ХА, УА, ХВ, УВ.

Найти: дирекционный угол линии АВ (в градусах)

3. Вычисляем разность координат точек
= ХВ-ХА, Дельта У = УВ-УА
4. Делим Дельта У на Дельта Х, получаем тангенс румба.
tg(r)=(УВ-УА) /(ХВ-ХА)
5. Определяем румб (быстренько в поиск со словами “РУМБ ЭТО”!)
r=arctg((УВ-УА) /(ХВ-ХА) (в градусах)
6. И вот мы приступили к нахождению самого дирекционного угла (Снова в поиск со словами “ДИРЕКЦИОННЫЙ УГОЛ ЭТО”).

Вот, слоник уже нашёл:
“Дирекционный угол — горизонтальный угол, измеряемый по ходу часовой стрелки от 0° до 360°, между северным направлением осевого меридиана зоны прямоугольных координат и направлением на ориентир”.

Вот, слоник исправил:
“Дирекционный угол — горизонтальный угол, измеряемый по ходу часовой стрелки от 0° до 360°, между северным направлением осевого меридиана зоны прямоугольных координат и направлением с точки А на точку В”.

7. Процесс нахождения дирекционного угла по известным значениям румба (r), Дельта У (dy) и Дельта Х (dx).
Табличка нахождения дир. угла (Альфа):
Если r=0, и dy=0 –> нет решений. (Точка А совпадает с точкой В)
Если r=0, и dy>0 –>Альфа=0
Если r=0, и dy<0 –>Альфа=180
Если r>0, и dy>0 –>Альфа=r
Если r>0, и dy<0 –>Альфа=180+r
Если r<0, и dy>0 –>Альфа=360+r (r – отрицательна!!!)
Если r<0, и dy<0 –>Альфа=180+r (r – отрицательна!!!)

8. Всё. Успеха в учёбе и точности в расчётах.
(Решишь аналитически – проверь графически)

(Кстати, добрые ответы по остальным двум вопросам уже не нужны?)

Добавить комментарий