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, румбы и дирекционные углы.

Азимутом называется угол между северным направлением ме­ридиана и направлением данной линии MN. Азимут из­меряется от севера через восток, юг и запад, т.е. по направлению движения часовой стрелки, и может иметь значения 0... 360°. Ази­мут А, измеряемый относительно истинного меридиана, называ­ется истинным.      

Азимуты и румбы

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 А₁ — прямой азимут линии MN в точке М, а А₂ — 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 выражает следующая формула: A₂ = A_t + 180⁰ + 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 называется острый угол между ближайшим (северным С или южным Ю) направлением меридиана и направ­лением данной линии.

Румбы обозначают буквой r с индексами, указывающими чет­верть, в которой находится румб. Названия четвертей составлены из соответствующих обозначений стран света. Так, I четверть — северо-восточная (СВ), II — юго-восточная (ЮВ), III — юго-западная (ЮЗ), IV — северо-западная (СЗ). Соответственно обо­значают румбы в четвертях, например: в первой — г_св, во второй — г_юв. Румбы измеряют в градусах (0... 90°).

В прямоугольной системе координат ориентирование линии про­изводят относительно оси абсцисс. Углы, отсчитываемые в направ­лении хода часовой стрелки от положительного (северного) направления оси абсцисс до линии, на­правление которой определяется, на­зываются дирекционными.    Дирекцион­ные углы обозначаются буквой ά и по­добно азимуту изменяются от 0 до 360⁰. Дирекционный угол какого-либо направления непосредственно на мест­ности не измеряют, его значение мож­но вычислить, если для данного направления определен истинный азимут (рис. 2). В данном случае у — сближе­ние меридианов — представляет собой угол между истинным меридианом М и осью абсцисс в этой точке.

Зависимость между дирекционным углом и истинным азимутом линии

Ось абсцисс параллельна осевому меридиану зоны, в которой расположена линия MN. Как видно из рисунка, =А - γ. Также как и для азимута, различают прямой и обратный дирекционные углы:  — прямой, ά — обратный дирекционные углы линии MN: ά =  + 180°.

Румбы дирекционных углов обозначают и вычисляют так же, как румбы истинных азимутов, только отсчитывают от северного и южного направлений оси абсцисс (табл.).

Четверть	А,0	r
I   (СВ)	0...90	А
II (ЮВ)	90.. .180	180°-А
III (ЮЗ)	180...270	А -180°
IV (СЗ)	270... 360	360° -А

                      

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 от 0 до 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 5. В зависимости от того, в какую сторону уклоняется северный конец стрелки от направления истинного меридиана, различают восточное и западное склонения.       

Зависимости: а — между истинным и магнитным азимутами;

б — магнитным азимутом и дирекционным углом

Перед значением восточного скло­нения обычно ставят знак «плюс», западного — «минус». Зависимость (рис. 3 ) между истинным А и магнитным А_м азимутами выражается формулой А – А_м + δ. При использовании этой форму­лы учитывают знак склонения. Если известно склонение δ магнит­ной стрелки и сближение меридианов γ, то по измеренному маг­нитному азимуту А_м линии MN можно вычислить дирекционный угол а этой линии (рис. 3, б): α = А_м + (δ - γ), где разность (δ -γ ) — поправка на склонение стрелки и сближение меридианов (учиты­вают при ориентировании топографической карты).

       В различных точках Земли магнитная стрелка имеет разное скло­нение. Так, на территории Российской Федерации оно колеблется в диапазоне (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.