дирекционный угол и азимут в чем разница
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, истинный азимут и сближение меридианов на карте
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.
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:
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.
Сначала вычислим магнитное склонения на 2011 год:
δ = 10°15′ + (0°04′ x 29) = 12°11′
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
Активный туризм на Юге России
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
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 на 1965 г. западное 3°10′ (0-53). Среднее сближение меридианов западное 2°12′ (0-37). При прикладывании буссоли (компаса) к вертикальным линиям координатной сетки среднее отклонение магнитной стрелки западное 0°58′ (0-10). Годовое изменение склонения восточное 0″05′ 2(0-01). Поправка в дирекционый угол при переходе к магнитному азимуту плюс (0-16) Примечание. В скобках показаны деления угломера (одно деление угломера)
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
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
Переход по формуле. Зависимость между дирекционным углом II магнитным азимутом одного и того же направления выражается формулой
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)
Определение азимутов и дирекционных углов
Как было указано выше, в силу особенностей формы, внутреннего строения и движения в пространстве земной эллипсоид имеет истинные (географические) и магнитные полюса, не совпадающие друг с другом.
Северный и Южный географические полюсы — это точки, через которые проходит ось вращения земного шара, а Северный и Южный магнитные полюсы – это полюсы гигантского магнита, которым, собственно, является Земля, причем Северный магнитный полюс (≈ 74°с.ш., 100°з.д.) и Южный магнитный полюс (≈ 69°ю.ш., 144°в.д.) постепенно дрейфуют и, соответственно, не имеют постоянных координат. В этой связи важно понимать, что магнитная стрелка компаса указывает именно на магнитный, а не на истинный (географический) полюс.
Таким образом, существуют истинный и магнитный полюсы, не совпадающие между собой, соответственно этому существуют истинный (географический) и магнитный меридианы. И от того и от другого можно отсчитывать направление на нужный объект: в одном случае наблюдатель будет иметь дело с истинным азимутом, в другом — с магнитным.
Рис. 2.7 Истинный азимут А, дирекционный угол α, и сближение меридианов γ
Истинный азимут — это угол А (рис.2.7), измеряемый по ходу часовой стрелки от 0 до 360° между северным направлением истинного (географического) меридиана и направлением на определяемый пункт.
Магнитный азимут — это угол Ам, измеряемый по ходу часовой стрелки от 0 до 360° между заданным (выбранным) направлением и направлением на Север на местности.
Обратный азимут — азимут (истинный, магнитный) направления, противоположного определяемому (прямому). Он отличается от прямого на 180°, и его можно отсчитать по компасу против указателя у прорези.
Понятно, что истинный и магнитный азимуты отличаются, как минимум, на ту же самую величину, на которую магнитный меридиан отличается от истинного. Эта величина называется магнитным склонением. Другими словами, магнитное склонение – угол δ ( дельта) между истинным и магнитным меридианами.
На величину магнитного склонения оказывают влияние различные магнитные аномалии (залежи руд, подземные потоки и т.д.), суточные, годовые и вековые колебания, а также временные возмущения под действием магнитных бурь. Величина магнитного склонения и его годовые изменения указаны на каждом листе топографической карты. Суточное колебание магнитного склонения достигает 0,3° и при точных измерениях магнитного азимута учитывается по графику поправок, составленному в зависимости от времени суток. На картах масштабов 1:500000 и 1:1000000 показываются районы магнитных аномалий, и в каждом из них подписывается значение амплитуды колебания магнитного склонения. Если стрелка компаса отклоняется от истинного меридиана к востоку, магнитное склонение называют восточным (положительным), если стрелка отклоняется к западу, склонение называют западным (отрицательным). Соответственно, восточное склонение часто обозначают знаком «+», западное — знаком «—».
Рис. 2.8 Измерение дирекционного угла транспортиром
Измерение и построение дирекционных углов на карте производится с помощью транспортира (рис.2.8).
Чтобы измерить на карте дирекционный угол какого-нибудь направления, надо наложить на нее транспортир так, чтобы середина его линейки, отмеченная штрихом, совпала с точкой пересечения определяемого направления с вертикальной километровой линией сетки, а край линейки (т.е. деления 0 и 180° на транспортире) совместился с этой линией. Затем следует отсчитать по шкале транспортира угол по ходу часовой стрелки от северного направления километровой линии до определяемого направления.
Для построения на карте в какой-либо точке дирекционного угла проводят через эту точку прямую, параллельную вертикальным линиям километровой сетки, и от этой прямой строят заданный дирекционный угол.
Следует учитывать, что средняя ошибка измерения угла транспортиром, имеющимся на офицерской линейке, составляет 0,5°.
Значения истинного азимута и дирекционного угла отличаются друг от друга на величину сближения меридианов. Сближение меридианов — угол ? (гамма) между северным направлением истинного меридиана данной точки и вертикальной линией координатной сетки (рис.2.7). Сближение меридианов отсчитывается от северного направления истинного меридиана до северного направления вертикальной линии сетки. Для точек, расположенных восточнее среднего меридиана зоны, величина сближения положительная, а для точек, расположенных западнее, — отрицательная. Величина сближения меридианов на осевом меридиане зоны равна нулю и возрастает с удалением от среднего меридиана зоны и от экватора, при этом ее максимальное значение не превышает 3°.
Сближение меридианов, указываемое на топографических картах, относится к средней (центральной) точке листа; величина ее в пределах листа карты масштаба 1:100000 на средних широтах у западной или восточной рамки может отличаться на 10-15′ от значения, подписанного на карте.
Переход от дирекционного угла к магнитному азимуту и обратно может производиться различными способами: по формуле, с учетом годового изменения магнитного склонения, по графической схеме. Удобен переход через поправку направления. Необходимые данные для этого имеются на каждом листе карты масштабов 1:25000—1:200000 в специальной текстовой справке и графической схеме, помещаемых на полях листа в левом нижнем углу (рис.2.9).
Рис. 2.9 Данные о величине поправки направления
При этом в специальной текстовой справке ключевой фразой является: «Поправка в дирекционный угол при переходе к магнитному азимуту плюс (минус)…», также важен угол между «стрелочкой» и «вилочкой»:
Рис. 2.10 Внесение поправки
Внимание! Невнесение поправки в дирекционный угол или магнитный азимут, особенно при больших расстояниях и крупных масштабах карт, ведет к значительным ошибкам в определении координат, промежуточных и конечных точек маршрута.
Глава 1. Военная топография в допризывной подготовке молодежи
Раздел 3. Изучение местности
В чем разница между дирекционным углом и азимутом?
Под дирекционным углом (ДУ) следует понимать величину, состоящую из любого значения от 0 до 360 градусов. Для определения берется вертикальная сетка координат и движение часовых стрелок. Отсчет ведут по северному направлению, там показан осевой меридиан в шестиградусной зоне.
Точность дирекционного угла от 1 до 60 секунд достигают с помощью метода:
Особенность форм, внутреннее строение, движение земного эллипсоида наделены географическими, магнитными полюсами, которые не совпадают. По Северному и Южному географическим полюсам проходит ось, там вращается наша планета. Если рассматривать гигантский магнит в виде Земли, то его ориентиры постепенно изменяются, в этих координатах нет постоянства. Показания стрелки на компасе принимаются как магнитные, а не истинные, у них не может быть совпадений.
Поэтому у геодезистов появилось понятие истинных и магнитных меридиан, от них ведут отсчет направлений до объектов. Для ДУ понадобится расстояние между выбранным и северным направлением по топографической карте. В качестве инструмента для измерений или построений используют транспортир. Если на карте нужно построить такой угол, выбирают точку, через неё чертят прямую линию, параллельно вертикальным лучам, которые показывает километровая сетка северного направления. Когда будет определена эта черта, угол построить не составит труда. Такие действия нужны для ориентирования в картах.
Что такое азимуты
Азимутом в геодезии служит расстояние между 2 лучами, выходящими из 1 точки. Один из них показывает северное направление другой на заданный объект. Отсчет этого значения ведут по видимому движению в небесной сфере или по часам при работе с картой. При принятии географического меридиана за исходное положение его называют истинным. Наименование магнитного получил вектор, если таким же взято его исходное направление. При этом лучи могут показывать на северное направление, точку, взятую на конкретной местности. Компасные стрелки указывают в сторону полюса, а не географического положения. Если специалисты рассматривают истинный полюс, они раскрывают географическое положение на Земле. Магнитный вектор связан с магнитным полем и его 2 полюсами — северным и южным. Они не имеют совпадений с истинными и магнитными меридианами.
Когда географы откладывают линию определенного направления по отношению к предмету на местности и меридианов, между ними образуется магнитный или истинный азимут. Такие действия проводят, чтобы:
При движении по азимуту определяют нужное направление, придерживаются его, чтобы не сбиться с пути до завершения путешествия.
Как определить азимут по компасу
Для ориентирования посредством компаса расчет ведут от магнитной стрелки. Отсчет идет по часовой стрелке и соответствует значению от 0 до 360 градусов. При этом 0 и 360 ведут на север. Они находятся в одной точке. Восточное направление равно 90 градусам, южное — 180, а западное 270 градусам.
Как правильно держать компас
То, какие результаты будут получены при ориентировании, зависит от умения правильно держать устройство. Если его держать неправильно, то вероятность заблудиться значительно повышается.
Важно придерживаться некоторых правил, которые разрабатывались опытными путешественниками на протяжении долгих столетий
Методика центрального захвата
Прибор раскрывают. При этом крышку надо откинуть на 180 градусов, чтобы она образовала прямую линию с основой. Откройте прицел. Циферблат должен быть виден вам полностью. В этом методе очень важен захват компаса и четкое расположение кистей рук.
Указательные пальцы лежат на корпусе строго вдоль крышки. Большой палец левой руки лежит между задним прицелом и лимбом, а правой руки лежит под корпусом, удерживая устройство и соблюдая баланс. Локти согните и зафиксируйте в области солнечного сплетения и разведены в стороны.
Приняв заданную позу, можно приступать к вычислению азимута. Для этого достаточно вращаться вокруг своей оси до тех пор, пока крышка не укажет на заданный объект. После стабилизации стрелки надо вычислить значение угла на циферблате.
Методика — компас к щеке
Необходимо правильно установить компас. Крышку прибора открывают и фиксируют под углом 90 градусов по отношению к основанию. Задний прицел отведите вперед. Прицельная щель при этом должна совпадать с прицельной нитью.
Приложите компас к щеке. Объект должен просматриваться через линию переднего прицела. Запишите полученное в ходе измерений значение.
Общие показатели
ДУ, азимут является всего лишь геометрическими величинами, их измеряют в одинаковых единицах, начиная от 0 до 360 градусов. Эти механизмы тесно связаны, чтобы определять ориентировку по топографическим картам. Когда готовят маршруты с использованием азимута, на карте проводят взаимосвязанные действия:
Дирекционный угол вместе с магнитными, истинными азимутами находятся в единой связке для вычисления верного направления в дальнейшем ориентировании. Для точного определения выполняют перевод одного значения в другое.
В чем отличие угловых величин
Разница в построении геометрических фигур:
Все геометрические фигуры зависят от принятого начального направления. Следует учитывать наличие магнитного склонения, его образует расстояние между истинным и магнитным меридианом. Где западное считают отрицательным, а восточное положительным. Погрешность имеет разную величину в районах, но не меняется от времени. Поэтому для определения умножают изменение, которое происходит каждый год, на прошедшее время, после того как карта была изготовлена.
Переводить значение ДУ в азимут и назад нужно из-за определения движения по таким векторам, где учитывают наличие погрешности. Топокарты строят по ДУ, они позволяют хорошо ориентироваться, так как их откладывают от вертикальных координат.
Истинный азимут и магнитный азимут: в чем разница?
Наверняка, всем известно о существовании истинного азимута и магнитного азимута. Они не совпадают так же, как географический полюс Земли с магнитным.
Поэтому, ориентирование на местности должно производиться с учетом их разницы.
Это нужно для того чтобы не столкнуться с той трудностью, когда выход к намеченной точке на карте местности обозначается разными показаниями компаса и измерениями азимута по карте.
Разница между двумя азимутами
Разница между двумя азимутами
Азимутом обозначается угол между двумя направлениями: северным и тем, где находится необходимая точка на конкретно взятой местности. Северным при этом считается направление на Северный полюс. Но при этом компасное северное направление, на самом деле, является указанием на магнитный полюс, а не географическое положение.
Таким образом, говоря об истинном полюсе, мы имеем в виду географический, связанный с формой Земли, а также ее осью вращения, проходящей через два полюса — северный и южный.
Определение же магнитного полюса связано с существованием магнитного поля вокруг Земли, которое имеет два полюса, не совпадающие с истинными земными, как и соответствующие им истинный и магнитный меридианы.
Если между этими меридианами отложить определенное направление относительно предмета местности, то угол, образованный между каждым из этих меридианов будет являться истинным и магнитным азимутом соответственно. Разница между величинами этих двух азимутов является магнитным склонением.
В зависимости от стороны света, к которой склоняется стрелка компаса от истинного меридиана, склонение соответственно называется: восточное при отклонении к востоку, западное при отклонении к западу. При этом склонение к востоку обозначается знаком «плюс», а к западу — знаком «минус».
В зависимости от местности, величина склонения различается, так же, как и с течением времени.
Чтобы определить величину магнитного склонения, указанное на топографической карте на данный момент вычисления, нужно умножить его ежегодное изменение на число лет, прошедших с момента составления карты, прибавив к нему значение, указанное на момент года составления.
Связь между истинным и магнитным азимутами
Чтобы определить магнитный меридиан, используется буссоль
Чтобы определить магнитный меридиан, используется буссоль. Это специальная коробка круглой формы, с находящимся внутри нее кольцом с делениями, обозначающими градусы через каждые 10 значений.
Деления с обозначениями градусов от 0 до 360 по движению против часовой стрелки отсчитывают азимуты, а деления от 0 до 90 каждой четверти круглого поля отсчитывают так называемые румбы. Коробка закрыта стеклом, а на шпиле посередине нее свободно вращается стрелка, показывающая магнитный меридиан с его направлением.
Зная румбы, можно вычислить азимуты и наоборот. Таким образом, формируется связь между истинными и магнитными азимутами.
Определение азимута истинного и магнитного
Определение азимута истинного и магнитного
Чтобы узнать азимуты, необходимо сначала определить направление меридианов. Когда оно будет найдено, нужно измерить величину угла между направлением меридиана и тем, которое указывает на нужную точку местности. Искомый угол измеряется по часовой стрелке вправо от северного направления.
Для вычисления магнитного азимута можно воспользоваться значением, которое показывает магнитная стрелка, избавленная от влияния земного магнетизма, металлических предметов, электрических сетей. Она должна быть хорошо намагничена, беспрепятственно вращаться на шпиле.
Прибор для определения магнитного азимута и направления магнитного меридиана с помощью магнитной стрелки называется буссоль.
Определение истинного азимута с помощью буссоля не совсем точно, но можно узнать его значение с разницей в 1-2 градуса при условии, что известна величина и направление склонения стрелки в конкретной точке местности. Более точным способом определения истинного меридиана является наблюдение за небесными светилами. Это осуществляется с помощью специальных угломерных инструментов, размещенных горизонтально.
Определение географического меридиана с азимутом по соответственным звездным высотам
Используйте теодолит с окулярной призмой для наблюдения высоких звезд
Для этого используется теодолит с окулярной призмой для наблюдения высоких звезд, а также специальными приспособлениями для освещения отраженным светом сетки нитей внутри трубы.
Теодолит устанавливается таким образом, чтобы было хорошо видно северную часть небосклона с конкретным предметом, по которому определяется истинный азимут. У инструмента для измерения должны присутствовать вертикальный и горизонтальный лимбы.
При установке теодолита строго горизонтально, закрепляется лимб, а трубу нужно при этом направить на освещенную точку конкретной местности. Наблюдение за звездами происходит следующим образом: на звездное тело, самое близкое к прохождению меридиана, наводится крест нитей, после чего нужно сделать точные отсчеты на горизонтальном и вертикальном лимбе.
При прохождении звездного тела через меридиан нужно сделать несколько подобных наблюдений. После того, как звездное тело пройдет через меридиан, теодолит устанавливается на такую высоту, которую она занимала в последний момент наблюдения до кульминации звездного тела.
Когда звезда приблизится к горизонтальной нити трубы, на нее нужно навести вертикальную, а затем отсчитать значения по горизонтальному лимбу. Таким образом, отсчеты по горизонтальному лимбу совершаются каждый раз, какой занимала труба положение до кульминации звезды.
После этого отсчет меридиана определяется соответственно среднему арифметическому значению из двух симметричных отсчетов горизонтального лимба. Из получившихся определений направлений истинного меридиана, которые соответствуют количеству положений звезды до прохождения через меридиан, а также после него, нужно взять среднее значение и вычесть из отсчета на предмет местности.
Определение истинного азимута по Солнцу
Определение истинного азимута по Солнцу
Этот способ более точный и простой: необходимо наблюдать солнце на одинаковых высотах. Если из точки местности направляться на самую высокую точку, занимаемую Солнцем, можно найти южное направление истинного меридиана.
Ориентирование направлений: истинные и магнитные азимуты
Ориентирование направлений: истинные и магнитные азимуты
Зная магнитный и истинный азимуты, нужно знать определение направлений, имея географическую карту и компас. То есть, при этом нужно вычислить связи между истинным и магнитным азимутами и вычислить верное направление и дальнейшее ориентирование.
Для этого нужно переводить одно значение в другое и наоборот.
Итак, чтобы перевести истинный азимут в магнитный, зная магнитное склонение, необходимо первый уменьшить на величину этого склонения в случае отклонения к востоку, и, наоборот, увеличить в случае отклонения к западу, чтобы в итоге прийти в нужное место на карте.
Чтобы перевести магнитные в истинные, нужно вычисления сделать наоборот, т.е. при западном склонении его величина отнимается, а при восточном — прибавляется.
Этим способом можно пользоваться, когда необходимо невидимый с точки обзора предмет, найденный и определенный по карте, определить также с точки зрения магнитного склонения при передвижении по компасу. Если необходимо наоборот, перенести найденный на местности предмет на карту, нужно определить по компасу его нахождение, соответственно, и его магнитный азимут. Чтобы не совершить ошибки при откладывании ориентира на карту, нужно определить истинный азимут, а затем этот угол отложить на карте.
Кроме упомянутых выше двух направлений существует третье, называемое дирекционным углом.
Это угол, градусная величина которого может составлять любое градусное значение от 0 до 360, откладываемый от вертикальной сетки координат по ходу движения часовой стрелки между северным направлением и тем, которое указывает на нужный объект на местности.
Откладывание дирекционного угла позволяет осуществлять ориентирование по топографической карте. Чтобы подготовить маршрут передвижения по магнитным азимутам на карте, необходимо:
Работа с компасом: прокладываем правильный маршрут
Когда и кому пригодятся знания
Прежде всего путешественнику такого уровня как Федор Конюхов, нужно знать не только отличительные черты в координатах, но и грамотное применение карт. Если нет под рукой современной технологии в определении расположения на местности, но есть схема региона, то при возникновении проблемы предстоит рассмотреть год издания. Возможно, нужно дождаться появления Полярной звезды, верного помощника, ориентира многих заблудившихся в лесу, пустыне.
Эти инструменты, грамотное чтение координатных векторов, несмотря на появление IT, прочих высокотехнологичных атрибутов активно используют:
Человеку, не связанному с походами, предпочитающему спокойный «диванный» образ жизни, знания расширят собственный кругозор.
Под дирекционным углом (ДУ) следует понимать величину, состоящую из любого значения от 0 до 360 градусов. Для определения берется вертикальная сетка координат и движение часовых стрелок. Отсчет ведут по северному направлению, там показан осевой меридиан в шестиградусной зоне.
Точность дирекционного угла от 1 до 60 секунд достигают с помощью метода:
Особенность форм, внутреннее строение, движение земного эллипсоида наделены географическими, магнитными полюсами, которые не совпадают. По Северному и Южному географическим полюсам проходит ось, там вращается наша планета. Если рассматривать гигантский магнит в виде Земли, то его ориентиры постепенно изменяются, в этих координатах нет постоянства. Показания стрелки на компасе принимаются как магнитные, а не истинные, у них не может быть совпадений.
Поэтому у геодезистов появилось понятие истинных и магнитных меридиан, от них ведут отсчет направлений до объектов. Для ДУ понадобится расстояние между выбранным и северным направлением по топографической карте. В качестве инструмента для измерений или построений используют транспортир. Если на карте нужно построить такой угол, выбирают точку, через неё чертят прямую линию, параллельно вертикальным лучам, которые показывает километровая сетка северного направления. Когда будет определена эта черта, угол построить не составит труда. Такие действия нужны для ориентирования в картах.
Что такое азимуты
Азимутом в геодезии служит расстояние между 2 лучами, выходящими из 1 точки. Один из них показывает северное направление другой на заданный объект. Отсчет этого значения ведут по видимому движению в небесной сфере или по часам при работе с картой. При принятии географического меридиана за исходное положение его называют истинным. Наименование магнитного получил вектор, если таким же взято его исходное направление. При этом лучи могут показывать на северное направление, точку, взятую на конкретной местности. Компасные стрелки указывают в сторону полюса, а не географического положения. Если специалисты рассматривают истинный полюс, они раскрывают географическое положение на Земле. Магнитный вектор связан с магнитным полем и его 2 полюсами — северным и южным. Они не имеют совпадений с истинными и магнитными меридианами.
Когда географы откладывают линию определенного направления по отношению к предмету на местности и меридианов, между ними образуется магнитный или истинный азимут. Такие действия проводят, чтобы:
При движении по азимуту определяют нужное направление, придерживаются его, чтобы не сбиться с пути до завершения путешествия.
Ориентирование линий. Азимут, румб и дирекционный угол
Азимут — угол между горизонтальной плоскостью меридиана и вертикальной плоскостью наблюдаемого объекта (служит для определения местоположения светил, летательных аппаратов и др.).
При выполнении геодезических работ на местности, а также при решении инженерно-геодезических задач на топографических картах и планах возникает необходимость в определении положения линий местности относительно какого-либо направления, принимаемого за основное (исходное). Такое определение называется ориентированием.
Чаще всего за основное принимается направление меридиана, и положение линий местности определяется относительно сторон горизонта — севера, востока, юга и запада. Такое ориентирование называется ориентированием относительно стран света.
В геодезии при ориентировании за основное направление принимают направление осевого, истинного или магнитного меридианов. При этом положение линии определяют с помощью соответствующих углов ориентирования: дирекционного угла, истинного или магнитного азимута. Осевой (средний) истинный меридиан зоны часто принимают за основное направление. В этом случае положение линии местности относительно осевого меридиана определяет угол ориентирования, называемый дирекционным (рис. 16).
Дирекционный угол измеряется от северного направления осевого меридиана в направлении движения часовой стрелки через восток, юг и запад. Следовательно, градусная величина дирекционного угла может иметь любое значение от 0° до 360°.
Рис. 16. Дирекционные углы
Для линии ОА её дирекционным углом в точке О является горизонтальный угол αОA
между северным направлением осевого меридиана и направлением линии. Для линий ОВ, ОЕ и ОF —
Таким образом, дирекционным углом является угол в горизонтальной плоскости, отсчитываемый от северного направления осевого меридиана по ходу часовой стрелки до данной линии.
В геодезии принято различать прямое и обратное направление линии (рис. 17). Так, если ВС считать прямым направлением линии, то СВ будет обратным направлением той же линии. В соответствии с этим αBC
является прямым дирекционным углом линии
ВС в точке М, а угол αCB
— обратным дирекционным углом этой же линии в той же точке.
Рис. 17. Прямое и обратное направление линии
Из рисунка видно, что αCB
+ 180°, т.е. прямой и обратный дирекционные углы отличаются друг от друга на 180°.
Иногда для ориентирования линии местности пользуются не дирекционными углами, а румбами (рис. 18).
Осевым румбомназывается острый горизонтальный угол, отсчитываемый от ближайшего направления осевого меридиана (северного или южного) до данной линии. Румбы обозначают буквой r с индексом, указывающим четверть, в которой находится румб.
Рис. 18. Румбы и дирекционные углы
Название четвертей составлены из соответствующих обозначений главных точек горизонта: север (С), юг (Ю), восток (В), запад (З).
Зависимость между дирекционными углами и румбамиопределяется для четвертей по следующим формулам:
I четверть (СВ) r = α
II четверть (ЮВ) r = 180° — α
III четверть (ЮЗ) r = α
IV четверть (СЗ) r = 360° — α
Румб в точке М направления ВС называется прямым, а противоположного направления СВ — обратным. Прямой и обратный румб в одной и той же точке данной линии равны по численному значению, но имеют индексы противоположных четвертей.
Горизонтальное проложение — проекция участка земной поверхности на поверхность земного эллипсоида с помощью нормалей (прямых, перпендикулярных к эллипсоиду).
Измеряемые на местности линии чаще всего бывают наклонными к горизонтальной плоскости. Для составления же плана нужно знать их горизонтальные проложения
(проекции). Так, вместо измерений наклонной линии
D (рисунок 20) нужно определить длину горизонтального проложения d.
Рисунок. Приведение наклонной линии к горизонту
Для того чтобы получить горизонтальное проложение, то есть проекцию линии на горизонтальную плоскость, необходимо измерить угол наклона линии n по вертикальному кругу теодолита или эклиметром. Величина d горизонтальной проекции Dнайдется по формуле:
Практически поправку за приведение линии к горизонту DD или проще поправку за наклон вычисляют по формуле:
DD = D — d = D — d × cos n = D ( 1 — cosn ) = 2×D×sin2 n/2.
Поправку за наклон DD всегда вычитают из измеренной наклонной линии, т.е.: d = D — DD.
Общие показатели
ДУ, азимут является всего лишь геометрическими величинами, их измеряют в одинаковых единицах, начиная от 0 до 360 градусов. Эти механизмы тесно связаны, чтобы определять ориентировку по топографическим картам. Когда готовят маршруты с использованием азимута, на карте проводят взаимосвязанные действия:
Дирекционный угол вместе с магнитными, истинными азимутами находятся в единой связке для вычисления верного направления в дальнейшем ориентировании. Для точного определения выполняют перевод одного значения в другое.
Магнитный азимут формула. Определение магнитных азимутов
! Помни — топографическая карта отличается от спортивной карты по содержанию.
Определение азимутов и дирекционных углов
Азимуты и дирекционные углы.
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 и дирекционный угол α. (рис.1)
Статьи по теме (кликните, чтобы посмотреть)
1. Географический (геодезический, астрономический) азимутА
— это двугранный угол между плоскостью меридиана данной точки и вертикальной плоскостью, проходящей в данном направлении, отсчитываемый от направления на север по ходу часовой стрелки (измеряется на карте).
2. Магнитный азимут Ам
— горизонтальный угол, отсчитываемый от северного направления магнитного меридиана по ходу часовой стрелки (измеряется компасом на местности).
3. Дирекционный угол α
— это угол между проходящим через данную точку направлением и линией, параллельной оси абсцисс, отсчитываемый от северного направления оси абсцисс по ходу часовой стрелки (измеряется транспортиром на карте).
Все вышеперечисленные углы могут иметь значения от 0 до 360°.
Направления, принимаемые за начальные.
Измерение по карте дирекционных углов и геодезическихазимутов
Транспортиром дирекционные углы измеряют в таком порядке (рис. 2). Исходную точку и местный предмет (цель) соединяют прямой линией, длина которой от точки ее пересечения с вертикальной линией координатной сетки должна быть больше радиуса транспортира. Затем совмещают транспортир с вертикальной линией координатной сетки, сообразуясь с величиной угла. Отсчет по шкале транспортира против прочерченной линии будет соответствовать величине измеряемого дирекционного угла. Средняя ошибка измерения угла транспортиром составляет 0,5°.
Рис. 2 Измерение дирекционных углов по карте транспортиром.
α — дирекционный угол направления на мост равен 271°;
β — дирекционный угол на яму равен 66°.
Сближение меридианов. Переход от геодезического азимута к дирекционному углу. Сближение меридиановγ
— это угол в данной точке между ее меридианом и линией, параллельной оси абсцисс или осевому меридиану (рис. 3).
Направлению геодезического меридиана на топографической карте соответствуют боковые стороны ее рамки, а также прямые линии, которые можно провести между одноименными минутными делениями долгот.
Счет сближения меридианов ведется от геодезического меридиана. Сближение меридианов считается положительным, если северное направление оси абсцисс отклонено к востоку от геодезического меридиана (рис. 3), и отрицательным, если это направление отклонено к западу.
Величина сближения меридианов, указанная на топографической карте в левом нижнем углу, относится к центру листа карты.
Сближение меридианов равно нулю, если точка находится на осевом меридиане зоны или на экваторе. Для любой точки в пределах одной координатной шестиградусной зоны сближение меридианов по абсолютной величине не превышает 3°.
Геодезический азимут направления отличается от дирекционного угла на величину сближения меридианов (рис. 4).
Зависимость между ними может быть выражена формулой:
Из формулы легко найти выражение для определения дирекционного угла по известным значениям геодезического азимута и сближения меридианов:
В чем отличие угловых величин
Разница в построении геометрических фигур:
Все геометрические фигуры зависят от принятого начального направления. Следует учитывать наличие магнитного склонения, его образует расстояние между истинным и магнитным меридианом. Где западное считают отрицательным, а восточное положительным. Погрешность имеет разную величину в районах, но не меняется от времени. Поэтому для определения умножают изменение, которое происходит каждый год, на прошедшее время, после того как карта была изготовлена.
Переводить значение ДУ в азимут и назад нужно из-за определения движения по таким векторам, где учитывают наличие погрешности. Топокарты строят по ДУ, они позволяют хорошо ориентироваться, так как их откладывают от вертикальных координат.
Определение и сферы применения
Большинству людей о существовании термина известно из учебников по географии. Азимут — это угол между направлением на север и линией к конкретному предмету. Он всегда вычисляется по часовой стрелке и применяется:
Умение определить направление азимута позволяет легко ориентироваться по картам даже в незнакомой местности. Человек может свободно перемещаться и выходить в нужную точку при движении по сложным территориям. Он может самостоятельно составлять карты и определять собственное местонахождение.
Когда и кому пригодятся знания
Прежде всего путешественнику такого уровня как Федор Конюхов, нужно знать не только отличительные черты в координатах, но и грамотное применение карт. Если нет под рукой современной технологии в определении расположения на местности, но есть схема региона, то при возникновении проблемы предстоит рассмотреть год издания. Возможно, нужно дождаться появления Полярной звезды, верного помощника, ориентира многих заблудившихся в лесу, пустыне.
Эти инструменты, грамотное чтение координатных векторов, несмотря на появление IT, прочих высокотехнологичных атрибутов активно используют:
Человеку, не связанному с походами, предпочитающему спокойный «диванный» образ жизни, знания расширят собственный кругозор.
Основные виды азимутов
Азимут измеряется в таких единицах, как градусы, и может составлять от 0 до 360°. Вот какие бывают азимуты:
Путешественники часто используют для ориентирования магнитный азимут, применяя для его определения компас. Он позволяет при помощи конца стрелки точно найти не только северное направление, но также восток и запад. Истинный азимут вычисляется при помощи классического транспортира, а ориентиром выступает географический полюс.
Значения магнитного и истинного азимута в большинстве случае не совпадают, но имея компас на руках, всегда можно получить необходимую цифру. Для этого достаточно знать величину магнитного склонения, которое может быть западным и восточным. В первом случае стрелка компаса будет двигаться к северу влево, и для вычисления магнитного азимута к истинному прибавляют значение магнитного склонения. При втором варианте движение наблюдается вправо — производят вычитание. Обратный азимут используется для возвращения в исходную точку, и, для построения пути, к значению имеющегося угла прибавляют 180°.