Определение азимутов, дирекционных углов и магнитных склонений
Работа с топографическими картами включает в себя знание вычислений дирекционного угла, определения истинного и магнитного азимутов, сближения меридианов и магнитных склонений.
В топографии различают 3 вида направлений на объекты: это дирекционный угол, истинный и магнитный азимуты
Дирекционный угол – это угол α откладываемый по часовой стрелке от 0° до 360° между северным направлением координатной сетки карты и направлением на объектом. Откладывание дирекционного угла по вертикальной координатной сетки позволяет оперативно вести вычисления при работе с топографической картой.
Истинный азимут, или географический азимут – это угол A, измеряемый по часовой стрелке между географическим меридианом и направлением на объект. Разница между дирекционным углом и истинным азимутом состоит в сближении меридианов.
Сближение меридианов – это угол γ между истиyным меридианом и вертикальной линией картографической сетки.
Магнитный азимут – угол AM, откладываемый по часовой стрелке между магнbтным меридианом (направлением на Север стрелки компаса) и направлением на объект.
Дирекционный угол, истинный азимут и сближение меридианов на карте
Магнитное склонение – угол между истинным меридианом и магнитным. Восточное магнитное склонение считается положительным, западное магнитное склонение отрицательным. Величина магнитного склонения в разных местах разная и не изменяется с течением времени, поэтому на топографических картах указывается не только магнитное склонение на год составления карты, но и его ежегодное изменение. На картах масштаба 1:500 000 и 1:1 000 000 помечают районы магнитных аномалий и величины колебаний магнитного склонения.
Для определения магнитного склонения на момент вычисления необходимо умножить ежегодное изменение магнитного склонения на количество лет, прошедших с момента составления топокарты и прибавить значение, указанное на год составления.
Пример обозначения на карте магнитного склонения и сближения меридианов
Переход от дирекционного угла к магнитному азимуту и обратно. Переходить от дирекционного угла к магнитному азимуту необходимо, например, при построении маршрута движения по азимутам, учитывающего магнитное склонение, поскольку на топокарте все направления строятся по дирекционным углам, позволяющим оперативно работать с картой, ведь дирекционные углы откладываются от вертикальной координатной сетки. Движение же по азимутам на местности подразумевает использование компаса и магнитных азимутов, поэтому и необходим такой переход.
Переход от дирекционного угла к магнитному азимуту проводится по формуле:
AM = α – δ + γ
и наоборот
α= AM + δ – γ
где: AM – магнитный азимут
α – дирекционный угол
δ – магнитное склонение
γ – сближение меридианов
Пример: магнитное склонение на 1982 год восточное, т.е. положительное 10°15′. Год вычисления 2011. Ежегодное изменение магнитного склонения тоже восточное 0°04′. Сближение меридианов западное, поэтому со знаком минус 2°10′. Необходимо дирекционный угол 95°12′ перевести в магнитный азимут для применения на местности.
Схема перехода от дирекционного угла к магнитному азимуту
Сначала вычислим магнитное склонения на 2011 год:
δ = 10°15′ + (0°04′ x 29) = 12°11′
Вычисление магнитное азимута:
AM = 95°12′ – 12°11′ + (-2°10′) = 80°51′
Подготовка на топокарте маршрута для движения по магнитным азимутам
1) На топокарте необходимо наметить ориентиры на поворотных пунктах
2) Измерить дирекционные углы и длину каждого прямолинейного участка движения
3) Дирекционные углы перевести в магнитные азимуты, а расстояния в пары шагов, если движение по азимутам будет осуществляться пешком. Данные наносятся на карту, или составляется схема маршрута.
Схема маршрута движения по азимутам Как двигаться по азимутам?
В отправной точке при помощи компаса измеряют, указанный на карте магнитный азимут, по направлению которого замечают удаленный ориентир и выдвигаются в этом направлении. Дойдя до намеченного ориентира, сверяют по компасу магнитный азимут, намечают следующий ориентир и таким образом двигаются до следующего поворотного пункта, дойдя до которого весь процесс повторяется, но с другим магнитным азимутом. Ориентация на промежуточные ориентиры между поворотными пунктами позволяет выдерживать направление по заданным магнитным азимутам.
Если при составлении маршрута движения по азимутам по топокарте встречается препятствие, то в схему закладываются обходные азимуты поворотных пунктов и расстояния между ними.
Если по ходу движения по азимутам на местности встречается незапланированное препятствие, и оно просматривается до конца, то на противоположной стороне намечают ориентир, дойдя до которого после обхода, сверяют магнитный азимут и продолжают движение. Если препятствие не просматривается до конца, то обход делают по приведенной ниже схеме, причем расстояние отрезка ВС прибавляют к общему расстоянию до следующего поворотного пункта
. 
Обход препятствий при движении по азимутам
Добавить комментарий
Книга найдена на
http://www.geolink-group.com/tourclub/ – спасибо создателям
Вы можете заказать 2CD
с картами Юга России
Содержание книги
1.14.
ДИРЕКЦИОННЫЕ УГЛЫ И АЗИМУТЫ
Дирекционный угол — угол а,
измеряемый по ходу часовой стрелки от 0 до 360° между северным направлением
вертикальной линии координатной сетки и направлением на определяемый объект
(рис. 24).
Дирекционные углы направлений
измеряются преимущественно по карте или определяются по магнитным азимутам.
Истинный
азимут—угол А, измеряемый по ходу часовой стрелки от 0 до 360° между
северным направлением истинного (географического) меридиана и направлением
на определяемую точку (рис. 24). Значения истинного азимута и дирекционного
угла отличаются одно от другого на величину сближения меридианов.
Сближение меридианов —
угол f
(рис. 24) между северным направлением истинного меридиана данной точки и
вертикальной линией координатной сетки (или линией,
параллельной ей). Сближение меридианов отсчитывается от северного
направления истинного меридиана до северного направления вертикальной линии.
Для точек, расположенных восточнее среднего меридиана зоны, величина
сближения положительная, а точек, расположенных западнее, — отрицательная.
Рис.
24. Дирекционный угол и сближение меридианов
Величина сближения меридианов на осевом
меридиане зоны равна нулю и возрастает с удалением от среднего меридиана
зоны и от экватора; ее максимальное значение будет вблизи полюсов и не
превышает 3°.
Сближение меридианов, указываемое на
топографических картах, относится к средней (центральной) точке листа; ее
величина в пределах листа карты масштаба 1:100000
в средних широтах может отличаться на 10—15′
от значения, подписанного па карте.
Магнитный азимут—угол, измеряемый по
ходу часовой стрелки от 0 до 360° между северным направлением магнитного меридиана
(направлением установившейся магнитной стрелки компаса или
буссоли) и направлением
на определяемый объект.
Магнитные
азимуты измеряются
на местности компасом или буссолыо, а также
определяются по карте по измеренным дирекционным
углам.
Склонение магнитной
стрелки (магнитное склонение) — угол между
истинным (географическим) и магнитным меридианами.
Величина
склонения магнитной стрелки подвержена
суточным, годовым и вековым колебаниям, а также временным
возмущениям под действием
магнитных бурь. Величина склонения магнитной
стрелки и его годовые изменения показываются на топографических и
специальных картах. В районах магнитных аномалий обычно указывается
амплитуда колебания величины склонения
магнитной стрелки.
Склонение
магнитной стрелки на восток считается восточным (положительным), а на
запад—западным (отрицательным). Переход от
дирекционного угла к магнитному азимуту к обратно производится
различными способами; все необходимые данные для этого имеются на каждом
листе карты масштаба 1:25 000— 1:200
000 в специальной текстовой справке и графической схеме, помещаемых
на полях листа в левом нижнем углу (рис. 25).
|
Склонение |
|
Рис. 25. Данные о склонении магнитной
стрелки и сближении меридианов,
помещаемые на картах
Переход через поправку направления. В
текстовой справке, помещаемой на картах, указывается величина (в градусах и
делениях угломера) и знак поправки для перехода
от дирекннонного угла к магнитному азимуту. Например,
в справке, приведенной на рис. 25, указано: «Поправка в дирекционный угол
при переходе к магнитному азимуту плюс (0-16)». Поэтому если дирекционный
угол направления равен 18-00 дел. угл., то магнитный азимут будет равен
18-16 дел. угл.
При обратном переходе, т. е. при
определении дирекционного угла по магнитному азимуту, знак поправки изменяют
на обратный и она вводится в магнитный азимут. Например, если магнитный
азимут равен 10-00, то дирекционный угол этого направления для данной карты
(рис. 25) равен 9-84 (10-00—0-16).
Переходно графической схеме (рис. 26).
На схеме показывают примерное направление на объект и, сообразуясь с положением вертикальной линии
координатной сетки и линии магнитного меридиана, увеличивают или уменьшают
исходный угол на поправку, указанную на схеме в скобках.
Рис. 26. Переход от дирекционного угла
к магнитному азимуту и обратно
Примеры
(см. рис. 26):
1.
Дирекционный угол а= 12-60; магнитный азимут будет равен 10-53 (12-60—2-07).
2.
2 Магнитный азимут Ам = 153°; дирекционный угол будет равен
!65°25′ (153°+2°10^+10°15′).
Переход по формуле. Зависимость между
дирекционным углом
II магнитным азимутом одного и
того же направления выражается формулой
А^=а— Ъ+Ч,
где Ая—магнитный азимут;
а — дирекиионпый угол;
5 — склонение магнитной стрелки;
f
— сближение меридианов.
Это основная исходная формула для
перехода от дирекционного угла к магнитному азимуту и обратно. Она
применяется главным образом, когда приходится учитывать годовое изменение
склонения магнитной стрелки.
Переход от дирекционного угла к
магнитному азимуту с учетом годового изменения склонения магнитной стрелки.
Вначале определяют склонение магнитной стрелки на данное время. Для этого
годовое изменение склонения магнитной стрелки умножают на число лет,
прошедшее после создания карты, и полученную величину алгебраически
суммируют с величиной склонения магнитной стрелки, данной на карте. Затем
производится переход от дирекционного угла к магнитному азимуту по основной
формуле.
Пример перехода от дирекционного угла,
равного 120°30′, к магнитному азимуту этого направления на 1972 г. (исходные
данные взяты с рис. 25).
1. Определение величины изменения
склонения магнитной стрелки за 7 лет (1972—1965 гг.): Д=0°05′,2Х7=0°36′.
2. Вычисление величины склонения
магнитной стрелки на 1972 г.: б =—3°10’+0°36’=—2°34′.
3. Переход от дирекционного угла к
магнитному азимуту по основной формуле (см. выше)
А м =
120°3(У— (—2°34′)+ (—2° 12′) = 120°52′.
Комментарии:
Сообщение от: Алексей
Хотелось бы поподробнее получить информацию о том, как учитывать годовые склонения и сближения. Прям на нескольких примерах. Чтоб чайникам понятно было
Сообщение от: Алексей
Здравствуйте. Под рисунком 26 формула подкосилась неизвестными знаками)
Сообщение от: Павел
Спасибо за статью
Дирекционный угол используется в геодезии, артиллерии и навигации. Для того, чтобы понять, что такое дирекционный угол, необходимо вначале разобраться, что такое азимут.
Азимут — горизонтальный угол (т.е. угол в горизонтальной плоскости) между направлением на северный полюс и ориентирным направлением (направлением на ориентир).
Но стоит помнить, что у земли несколько полюсов. Во-первых, это истинный (он же астрономический, географический, геодезический) полюс. Но есть еще и магнитный полюс земли, и его местоположение не только существенно отличается от географического полюса, но ко всему прочему еще и изменяется во времени. Соответственно, стоит понимать, что существует два вида азимутов: магнитные и истинные.
Магнитные компасы ориентируются именно на магнитный полюс, т.к. их действие основано на магнетизме. С помощью их мы можем измерить магнитный азимут. Магнитным кампосам является и буссоль (в частности, ПАБ-2) (с французского boussole переводится как «компас»).
Истинные азимуты измеряются с помощью гирокомпасов (компасы, основанные на гироскопе, который ориентируется, в отличие от магнитного компаса, не на магнитное поле земли, а на ось вращения Земли).
Таким образом, мы выяснили, что и магнитный азимут и истинный азимут мы можем измерить на местности инструментально (приборно) — с помощью компасов. А вот узнать дирекционный угол, исключительно с помощью компасов мы не сможем. Определить дирекционный угол мы можем исключительно аналитически. Для определения дирекционного угла, нам необходимо учесть поправку буссоли (она же поправка направления).
Дирекционным углом называется угол, измеряемый по ходу часовой стрелки (это не просто дежурное указание, дело в том, что, например угломер в артиллерии измеряется против хода часовой стрелки) от северного направления вертикальной линии координатной сетки карты до заданного направления.
Дирекционный угол (α) равен алгебраической сумме магнитного азимута Ам и поправки направления П.
α=Ам+(±П)
Поправка буссоли (П) равна алгебраической разности магнитного склонения и сближения меридианов.
П=(±δ) – (±γ)
где δ — магнитное склонение, γ — сближение меридианов;
Если же нам известен истинный азимут (Аи), то нам не нужно знать магнитное склонение, а нужно знать только сближение меридианов, ведь дирекционный угол от истинного азимута отличается на величину сближения меридианов.
Аи=α+(±γ)
Магнитное склонение.
Существует магнитное склонение — угол между географическим и магнитным меридианами. Магнитное склонение, в связи с изменением магнитного поля Земли, так же изменяется в течении времени.
Сближение меридианов
Сближение меридианов (гауссово сближение меридианов) — это угол между северным направлением истинного меридиана и северным направлением вертикальной линии координатной сетки карты.
Напоминаю, что Земля “круглая” (на самом деле, геоидная), а карты у нас плоские. Поэтому в картографии используется проекция Гаусса — Крюгера — разделение земного эллипсоида меридианами через 6° по долготе на 60 зон.
Cближение меридианов изменяется с изменением широты. Сближение меридианов у экватора ровняется нулю, а по мере приближения к полюсам — увеличивается.
Сближение меридианов положительно для точек, расположенных к востоку от осевого меридиана, и отрицательно – к западу от осевого меридиана. Для всех точек, лежащих на осевом меридиане, сближения меридианов равно нулю.
Сближение меридианов и магнитное склонение указывается на топографической карте внизу, в легенде. Стоит помнить, что если сближение меридианов постоянное и не изменяется в краткосрочной перспективе, то вот магнитное склонение довольно быстро меняется, а значит, на карте указано актуальное склонения на год издания карты. При расчетах желательно использовать актуальную информацию — магнитное склонение на текущий год (определяется отдельно, или исходя из магнитного склонения на год издания карты + изменения магнитного склонения за прошедшие года).
На местности при помощи компаса (буссоли) измеряют магнитные азимуты направлений, от которых затем переходят к дирекционным углам.
На карте наоборот, измеряют дирекционные углы и от них переходят к магнитным азимутам направлений на местности.
Дирекционные углы на карте измеряются транспортиром или хордоугломером.
Измерение дирекционных углов транспортиром производят в следующей последовательности:
- ориентир, на который измеряют дирекционный угол, соединяют прямой линией с точкой стояния так, чтобы эта прямая была больше радиуса транспортира и пересекала хотя бы одну вертикальную линию координатной сетки;
- совмещают центр транспортира с точкой пересечения, как показано на рис. 8 и отсчитывают по транспортиру значение дирекционного угла. В нашем примере дирекционный угол с точкой А на точку В равен 274° (рис. 8, а), а с точки А на точку С – 65° (рис. 8, б).
На практике часто возникает необходимость в определении магнитного АМ по известному дирекционному углу ά , или, наоборот, угла ά no известному магнитному азимуту.
Переход от дирекционного угла к магнитному азимуту и обратно
Переход от дирекционного угла к магнитному азимуту и обратно выполняют тогда, когда на местности необходимо с помощью компаса (буссоли) найти направление, дирекционный угол которого измерен по карте, или наоборот, когда на карту необходимо нанести направление, магнитный азимут которого измерен, на местности с помощью компаса.
Для решения этой задачи необходимо знать величину отклонения магнитного меридиана данной точки от вертикальной километровой линии. Эту величину называют поправкой направления (ПН).
Поправка направления и составляющие ее углы — сближение меридианов и магнитное склонение указываются на карте под южной стороной рамки в виде схемы, имеющей вид, показанный на рис. 9.
Сближение меридианов (g) — угол между истинным меридианом точки и вертикальной километровой линией зависит от удаления этой точки от осевого меридиана зоны и может иметь значение от 0 до ±3°. На схеме показывают среднее для данного листа карты сближение меридианов.
Магнитное склонение (d) — угол между истинным и магнитным меридианами указан на схеме на год съемки (обновления) карты. В тексте, помещаемом рядом со схемой, приводятся сведения о направлении и величине годового изменения магнитного склонения.
Чтобы избежать ошибок в определении величины и знака поправки направления, рекомендуется следующий прием.
Из вершины углов на схеме (рис. 10) провести произвольное направление ОМ и обозначить дужками дирекционный угол ά и магнитный азимут Ам этого направления. Тогда сразу будет видно, каковы величина и знак поправки направления.
Если, например, ά = 97°12′, то Ам = 97°12′ — (2°10’+10°15′) = 84°47‘.
Читать полный конспект Измерение по карте расстояний, площадей и углов
Положение
какого-либо объекта на местности чаще
всего определяют и указывают в полярных
координатах, то есть углом между начальным
(заданным) направлением и направлением
на объект и расстоянием до объекта. В
качестве начального выбирают направление
географического (геодезического,
астрономического) меридиана, магнитного
меридиана или вертикальной линии
координатной сетки карты. За начальное
может быть принято и направление на
какой-нибудь удаленный ориентир. В
зависимости от того, какое направление
принято за начальное, различают
географический (геодезический,
астрономический) азимут А, магнитный
азимут Ам, дирекционный угол.
Взаимозависимость
между магнитным азимутом, дирекционным
углом и геодезическим (истинным) азимутом
показана на рис. 24.
Магнитный
азимут Ам
– горизонтальный угол, отсчитываемый
от северного направления магнитного
меридиана по ходу часовой стрелки до
направления на предмет.
Дирекционный
угол α –
угол между северным направлением
вертикальной линии координатной сетки
карты и направлением на местный предмет
(ориентир), отсчитанный по ходу часовой
стрелки.
Геодезический
(истинный) азимут Аи
– угол между северным направлением
геодезического (истинного) меридиана
(боковой стороной рамки карты или линии,
параллельной ей) и направлением на
предмет, отсчитанный по ходу часовой
стрелки. Направлению
геодезического меридиана на топографической
карте соответствуют боковые стороны
ее рамки, а также прямые линии, которые
можно пронести между одноименными
минутными делениями долгот.
Магнитный,
геодезический азимут, как и дирекционный
угол, могут иметь значения от 0° до 360°.
Рис.
24. Взаимозависимость между магнитным
азимутом,
дирекционным
углом и геодезическим азимутом
Сближение
меридианов γ
– угол между северным направлением
геодезического меридиана и вертикальной
линией координатной сетки. Сближение
меридианов отсчитывается от северного
направления геодезического меридиана
по ходу или против хода часовой стрелки
до северного направления вертикальной
линии сетки. Для точек, расположенных
восточнее геодезического меридиана,
значение сближения положительное, а
для точек, расположенных западнее, –
отрицательное. На топографических
картах Республики Беларусь значение
сближения меридианов не превышает ±3°.
Сущность сближения меридианов приведена
на рис. 25.
Рис.
25. Сущность сближения меридианов
Величина
сближения меридианов, указанная на
топографической карте в левом нижнем
углу, относится к центру листа карты.
Магнитное
склонение δ
– угол между северным направлением
геодезического меридиана и направлением
магнитного меридиана (магнитной стрелки).
Если северный конец магнитной стрелки
отклоняется от геодезического меридиана
на восток, магнитное склонение считается
положительным, а на запад – отрицательным.
Поправка
направления (ПН) –
угол между направлением вертикальной
линии координатной сетки и магнитным
меридианом. Она равна алгебраической
разности магнитного склонения и сближения
меридианов:
ПН
= (±δ)
– (±γ).
Данные
о магнитном склонении, сближении
меридианов и значение поправки направления
помещаются под южной стороной рамки
каждого листа топографической карты
крупного масштаба. Переход от измеренных
на карте дирекционных углов и геодезических
азимутов к магнитным азимутам выполняется
по формулам
Ам
= α – (±ПН);
Ам
= А – (±δ).
Измерение
по карте дирекционных углов.
Дирекционные углы направлений на местные
предметы (ориентиры) измеряют по карте
транспортиром, артиллерийским кругом
и хордоугломером.
Транспортиром
дирекционный угол на карте измеряют в
такой последовательности:
ориентир,
на который измеряют дирекционный угол,
соединяют прямой линией с точкой стояния
так, чтобы эта прямая была больше радиуса
транспортира и пересекла хотя бы одну
вертикальную линию координатной сетки;
совмещают
центр транспортира с точкой пересечения,
как показано на рис. 26, и отсчитывают по
транспортиру значение дирекционного
угла.
Рис.
26.
Измерение дирекционных углов по карте
транспортиром
В
нашем примере дирекционный угол с
исходной точки на яму равен 65°, а
дирекционный угол с исходной точки на
мост – 274°.
Артиллерийский
круг
представляет собой целлулоидную
пластину, по внешнему срезу которой
нанесена шкала в делениях угломера.
Цена одного деления равна 0-10. Большие
деления, соответствующие 1-00, оцифрованы
от 0 до 60; при этом ряд красных цифр
нанесен в возрастающем порядке по ходу
часовой стрелки, а ряд черных цифр –
против хода часовой стрелки.
При
измерении дирекционного угла артиллерийский
круг устанавливают на карте так, чтобы
его центр совпал с точкой пересечения
линии определяемого направления и
вертикальной линии координатной сетки,
а нулевой штрих – с северным направлением
этой линии. Затем снимают отсчет по
красной шкале круга против линии
определяемого направления.
Измерение
угла с помощью хордоугломера выполняют
в таком порядке. Через главные точки
условных знаков исходного пункта и
местного предмета, на который определяется
дирекционный угол, проводят на карте
тонкую прямую линию длиной не менее
15см. Из точки пересечения этой линии с
вертикальной линией координатной сетки
карты циркулем-измерителем делают
засечки на линиях, образовавших острый
угол, радиусом, равным расстоянию на
хордоугломере от 0 до 10 больших делений.
Затем измеряют хорду – расстояние между
отметками. Не изменяя раствора
циркуля-измерителя, левую его иглу
передвигают по крайней левой вертикальной
линии шкалы хордоугломера до тех пор,
пока правая игла не совпадет с каким-либо
пересечением наклонной и горизонтальной
линий. Левая и правая иглы циркуля-измерителя
должны быть всегда на одной и той же
горизонтальной линии. В таком положении
игл снимают отсчет по хордоугломеру.
Если
угол меньше 15-00 (90°), то по верхней шкале
хордоугломера отсчитывают большие
деления и десятки малых делений угломера,
а по левой вертикальной шкале – единицы
делений угломера.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
