Ориентирование на местности. 
Азимуты, румбы, дирекционные углы и зависимости между ними

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 МN 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…360⁰. Азимут, измеряемый относительно истинного меридиана, называется истинным.

В геодезии принято различать прямое и обратное направления линии. Если направление линии МN от точки М к точке N считать прямым, то NМ — обратное направление той же линии. В соответствии с этим угол А — прямой азимут линии МN в точке М, а А1— 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 у. Зависимость между прямым и обратным азимутами линии ММ выражается формулой:

А1 = А+180+(фи).

Рис. 2.1. Азимуты

Истинные азимуты линий местности определяются путем астрономических наблюдений али 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 дайной линии.

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 r св, во второй —r юв . Румбы измеряют в градусах (0…90⁰).

Зависимость между азимутами и румбами.

В прямоугольной системе координат ориентирование линии 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…360⁰. Дирекционный угол какого-либо направления непосредственно на местности не измеряют, его значение можно вычислить, если для данного направления определен истинный азимут. Зависимость между дирекционным углом, а и истинным азимутом А приведена на рис. 2.3.

б.

Рис. 2.4. Зависимость между углами:

а — истинным и магнитным азимутами, б — магнитным азимутом и дирекционным углом В данном случае у — сближение меридианов — представляет собой угол между истинным меридианом М и осью абс-1шсс в этой точке. Ось абсцисс параллельна осевому меридиану зоны, в которой расположена линия МN. Как видно из рисунка:

(альфа) = А — у.

Так же, как и для азимута, различают прямой и обратный дирекционные углы: а — прямой, а' — обратный дирекционные углы линии М№ а' = а+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…360⁰. 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 д. 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 А_м азимутами выражается формулой А = А_м+д. При использовании этой формулы учитывают знак склонения. Еслиизвестно склонение 8 магнитной стрелки и сближение меридианов у, то по измеренному магнитному азимуту А_м линии М1У можно вычислить дирекционный угол, а (рис. 2.4, б) этой линии: а=А_м+(5 — у), где разность у — 6 — 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… + 15⁰.

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.