При выполнении геодезических работ на местности, работ с картой или чертежом необходимо определить положение линии (ориентировать линию) относительно стран света или какого-нибудь направления, принимаемого за исходное.
Ориентирование заключается в том, что определяют угол между исходным направлением и направлением данной линии. За исходное направление для ориентирования принимают истинный (географический), магнитный меридианы или ось абсцисс прямоугольной системы координат плана. В качестве углов, определяющих направление линии, служат истинный и магнитный азимуты, дирекционный угол и румбы.
Угол между северным направлением меридиана и направлением данной линии MN называется азимутом (рис. 2.1), измеряется от севера через восток, юг и запад, т. е. по направлению движения часовой стрелки, и может иметь значения 0...360°. Азимут, измеряемый относительно истинного меридиана, называется истинным.
В геодезии принято различать прямое и обратное направления линии. Если направление линии MN от точки М к точке N считать прямым, то NM - обратное направление той же линии. В соответствии с этим угол А - прямой азимут линии MN в точке М, a A1 - обратный азимут этой же линии в точке N.
Меридианы разных точек не параллельны между собой, так как они сходятся в точках полюсов. Отсюда азимут линии в разных ее точках имеет разное значение. Угол между направлениями двух меридианов называется сближением меридианов и обозначается γ. Зависимость между прямым и обратным азимутами линии MN выражается формулой A1 = A + 180° + γ.
Истинные азимуты линий местности определяются путем астрономических наблюдений или с помощью приборов - гиротеодолитов.
Иногда для ориентирования линии местности пользуются не азимутами, а румбами.
Румбом (рис. 2.2) называется острый угол между ближайшим (северным С или южным Ю) направлением меридиана и направлением данной линии.
Рис. 2.1. Азимуты
17
Румбы обозначают буквой г с индексами, указывающими четверть, в которой находится румб. Названия четвертей составлены из соответствующих обозначений стран света. Так, первая четверть - северо-восточная (СВ), вторая - юго-восточная (ЮВ), третья - юго-западная (ЮЗ), четвертая - северо-западная (СЗ). Соответственно обозначают румбы в четвертях, например, в первой rсв во второй - rюв Румбы измеряют в градусах (0...90°).
Зависимость между азимутами и румбсами
| Четверть |
А, град |
r |
| I (СВ) |
0...90 |
А |
| II (ЮВ) |
90... 180 |
180° - A |
| III (ЮЗ) |
180...270 |
A -180° |
| IV (СЗ) |
270...360 |
360° - A |
В прямоугольной системе координат ориентирование пинии производят относительно оси абсцисс. Угол, отсчитываемый в направлении хода часовой стрелки от положительного (северного) направления оси абсцисс до линии, направление которой определяется, называется дирекционным. Дирекционные углы обозначаются буквой а и подобно азимуту изменяются 0...360°.
Дирекционный угол какого-либо направления непосредственно на местности не измеряют, его значение можно вычислить, если для данного направления определен истинный азимут. Зависимость между дирекционным утлом а и истинным азимутом А приведена
Рис. 2.2. Румбы
|
Рис. 2.3. Зависимость между дирекционным углом и истинным азимутом линии
|
18
Рис. 2.4. Зависимость между углами:
а - истинным и магнитным азимутами,
б - магнитным азимутом и дирекционным утлом
на рис. 2.3. В данном случае у - сближение меридианов - представляет собой угол между истинным меридианом М и осью абсцисс в этой точке. Ось абсцисс параллельна осевому меридиану зоны, в которой расположена линия MN. Как видно из рисунка, α = A - γ Так же, как и для азимута, различают прямой и обратный дирекционные углы: α - прямой, α’ - обратный дирекционные углы линии MN: α’ = α + 180°.
Румбы дирекционных углов обозначают и вычисляют так же, как румбы истинных азимутов, только отсчитывают от северного и южного направлений оси абсцисс.
Направление магнитной оси свободно подвешенной магнитной стрелки называется магнитным меридианом. Угол между северным направлением магнитного меридиана и направлением данной линии называют магнитным азимутом. Магнитный азимут, так же как и истинный, считают по направлению движения часовой стрелки; он также изменяется в пределах 0...360°. Зависимость между магнитными азимутами и магнитными румбами такая же, как между истинными румбами. Так как магнитный полюс не совпадает с географическим, направление магнитного меридиана в данной точке не совпадает с направлением истинного меридиана. Горизонтальный угол между этими направлениями называют склонением магнитной стрелки δ. В зависимости от того, в какую сторону уклоняется северный конец стрелки от направления истинного меридиана, различают восточное и западное склонение. Перед значением восточного склонения обычно ставят знак плюс, западного - минус. Зависимость (рис. 2.4, а) между истинным А и магнитным AM азимутами выражается формулой А = АМ + δ. При использовании этой формулы учитывают знак склонения. Если
19
известно склонение δ магнитной стрелки и сближение меридианов γ, то по измеренному магнитному азимуту АM линии MN можно вычислить дирекционный угол α (рис. 2.4, б) этой линии: α = AM + (δ-γ), где разность γ -3 - поправка на склонение стрелки и сближение меридианов (учитывают при ориентировании топографической карты).
В различных точках Земли магнитная стрелка имеет различное склонение. Так, на территории РФ оно колеблется в пределах 0... + 15°.
Склонение магнитной стрелки не остается постоянным и в данной точке Земли (различают вековые, годовые и суточные изменения склонений). Больше всего изменяются суточные склонения, колебания которых достигают 15’. Следовательно, магнитная стрелка указывает положение магнитного меридиана приближенно и ориентировать линии местности по магнитным азимутам можно тогда, когда не требуется высокой точности.
20
