Тема 1.3. Ориентирование направлений

1. Понятие ориентирования.

2. Ориентирующие углы.

3. Сущность прямой и обратной геодезических задач.

Понятие ориентирования

При проведении геодезических работ на строительной площадке возникает необходимость в определении положения линий на местности относительно какого-либо направления, принятого за начальное.

Ориентировать линию – значит определить её направление относительно исходного.

За исходные направления в геодезии принимаются направления:

· Направление истинного (географического) меридиана;

· Направление магнитного меридиана;

· Направление среднего осевого (истинного) меридиана зоны.

Направление истинного меридиана определяется с помощью астрономических наблюдений, магнитного – магнитной стрелки компаса. При производстве строительно-монтажных работ применяют прямоугольную систему координат, в которой за исходное направление принимается направление среднего осевого меридиана зоны.

Истинным или географическим меридианом называется линия пересечения земной поверхности плоскостью, проходящей через данную точку и ось вращения Земли.

Магнитным меридианом называется направление оси магнитной стрелки компаса, расположенного в данной точке.

Осевым меридианом называется средний истинный меридиан зоны.

Направление истинного и магнитного меридианов не совпадает, а образует угол – склонение магнитной стрелки (рис.17).

Угол δ, отсчитываемый от северного направления истинного меридиана Ν_и до магнитного меридиана Ν_м, называется склонением магнитной стрелки.

Склонение может быть восточным – положительным и западным – отрицательным.

Угол γ, отсчитываемый от северного направления истинного меридиана Ν_и до параллели осевому меридиану Ν_о, называется сближением меридианов.

Сближение может быть восточным – положительным и западным – отрицательным.

Зная направление и склонение магнитной стрелки в данной точке, можно определить направление истинного меридиана.

Ν _и Ν_м

Ν_о

γ

δ

О

Рис. 17. Истинный и магнитный меридианы

Ориентирующие углы

Положение линий относительно исходных направлений определяются ориентирующими углами.

Ориентирующими углами на местности служат горизонтальные углы: азимуты, дирекционные углы и румбы.

Азимутом А называется угол, отсчитываемый по ходу часовой стрелки от северного направления меридиана до данной линии. Изменяется в пределах от 0^ᵒ до 360^◦.

В зависимости от начала отсчёта, азимуты бывают истинными и магнитными.

Истинным азимутом А_и называется угол, отсчитываемый по ходу часовой стрелки от северного направления истинного меридиана до данной линии.

Магнитным азимутом А_м называется угол, отсчитываемый по ходу часовой стрелки от северного направления магнитного меридиана до данной линии.

Дирекционным углом α называется угол, отсчитываемый по ходу часовой стрелки от северного направления осевого меридиана зоны до данной линии.

Все углы изменяются в пределах от 0^◦ до 360^ᵒ (рис.18).

Ν_и Ν_м

Ν_о

А_m А_и

О α

В

Рис. 18 Азимуты и дирекционные углы

В отличие от азимутов дирекционные углы прямой линии постоянны на всём её протяжении, что делает применение этих углов удобными. Введение понятия дирекционного угла позволяет связать ориентирующие углы на поверхности Земли с ориентирующими углами на плоскости в проекции Гаусса – Крюгера. Из рисунков 17,18 можно записа

А_и = α + γ;

А_и = А_м + δ; отсюда

α + γ = А_м + δ;

α = А_м + δ – γ

Величина склонения магнитной стрелки в различных точках земной поверхности неодинакова. Наличие склонения магнитной стрелки обусловливается несовпадением магнитных полюсов Земли с географическими, а также наличием местных магнитных аномалий..Величина склонения меняется во времени. Поэтому ориентирование линий по магнитному меридиану выполняется с малой точностью и допускается при съёмках небольших площадей. При составлении карт ориентирование выполняют по истинному меридиану.

Азимуты и дирекционные углы бывают прямые и обратные (рис. 19).

Ν_о Ν_о

α_АВ

В α_АВ

А α_ВА

Рис. 19 Прямые и обратные дирекционные углы

α_ВА = α_АВ + 180^ᵒ ; А_ВА = А_АВ + 180^ᵒ – γ ;

Иногда для ориентирования линий на местности вместо азимутов пользуются румбами. В зависимости от исходного направления румбы могут быть истинными, магнитными или дирекционными углами. Числовые значения румбов называют табличными углами. Все тригонометрические таблицы и таблицы приращений координат составлены для углов в пределах от 0 до 90°.

Румбом r называется острый угол между ближайшим северным или южным направлением меридиана и ориентируемой линией.

Румб изменяется в пределах от 0^ᵒ до 90^ᵒ.

Для ориентирования линий кроме числового значения румба необходимо указать четверть, в которой он находится. Зависимость между азимутами ( дирекционными углами) и румбами показана на рисунке 20 и в табл.1.

Табл.1

Четверть	Дирекционный угол – α	Румб – r
І четв. СВ	α = r	r = α
ІІ четв. ЮВ	α = 180ᵒ – r	r = 180ᵒ – α
ІІІ четв. ЮЗ	α = 180ᵒ + r	r = α – 180ᵒ
ІV четв. СЗ	α = 360ᵒ – r	r = 360ᵒ – α

Рис. 20 Зависимость между дирекционными углами и румбами