2.6. Ориентирование направлений в топографии и геодезии

Ориентировать линию местности – значит определить ее направление относительно другого направления принятого за исходное. В топографии и геодезии исходными направлениями для ориентирования приняты географический меридиан,магнитный меридиан иосевой меридиан геодезической зоны, которые на топографических картах соответственно обозначаются: – линией со звездочкой (); – линией со стрелкой (­) и линией с угольником на конце (U) .

Направление географического меридиана получают из астрономических наблюдений, а направление магнитного меридиана определяет свободно подвешенная и уравновешенная магнитная стрелка. Магнитная ось стрелки в каждой точке земной поверхности совпадает с направлением магнитного меридиана этой точки.

Географическим азимутомАнаправления, называется горизонтальный уголА, измеренный по ходу часовой стрелки от северного направления географического меридиана, проходящего через данную точку до ориентируемой линии (рис. 2.13). По абсолютному значению азимуты изменяются от 0 до 360°. На рисунке горизонтальные углыА₁,А₂,А₃,А₄будут географическими азимутами ориентируемых направленийО1;О2;О3;О4. ТочкаО– начало ориентируемых направлений; а линияСЮ – географический меридиан точкиО.

Рис. 2.13	Рис. 2.14

Магнитным азимутомнаправления называется горизонтальный уголА_ммежду северным направлением магнитного меридиана и направлением данной линии, отсчитываемый по ходу часовой стрелки (рис. 2.14). Вследствие не совпадения географических и магнитных полюсов магнитный и географический меридианы в данной точке земной поверхности образуют между собой уголd, называемыйсклонением магнитной стрелки (рис. 2.14).

Магнитное склонение может быть восточным – положительным, если северное направление магнитного меридиана находится к востоку от географического изападным – отрицательным, если северное направление магнитного меридиана проходит к западу от географического. Зависимость между географическим и магнитным азимутами выражается формулойА=А_м+d.

Склонение магнитной стрелки изменяется в зависимости от места и времени. Различают: суточные, годовые и вековые изменения склонения. Кроме того, величина склонения изменяется под влиянием магнитных бурь, связанных с полярным сиянием, солнечной активности, землетрясений, в районах магнитных аномалий и т. д. Суточные колебания склонения магнитной стрелки не превышают 5–15¢. Вследствие этого, ориентирование по магнитному азимуту проводится лишь в тех случаях, когда не требуется большая точность.

В топографии и геодезии применяется также ориентирование направлений относительно северного направления оси абсцисс в системе прямоугольных координат. Угол, отсчитываемый от северного направления оси абсцисс или линии параллельной ему до данного направления, по ходу часовой стрелки называется дирекционным углом a (рис. 2.15). Дирекционный угол изменяется от 0⁰ до 360⁰.

Рис. 2.15	Рис. 2.16

Угол между географическим меридианом данной точки и северным направлением оси абсцисс (вертикальной линией координатной сетки) называется сближением меридиановg(рис. 2.15). Сближение меридианов бывает восточным со знаком плюс и западным со знаком минус. При восточном сближении меридианов, линии параллельные осевому меридиану отклоняются к востоку от географического меридиана, проходящего через эту точку, а при западном – к западу. Зависимость между географическим азимутом и дирекционным углом выражается формулойА=a+g.

Для того чтобы перейти от дирекционного угла к магнитному азимуту необходимо знать две величины – склонение магнитной стрелки и сближение меридианов. Данные об этих величинах в виде графика и текста помещаются под южной рамкой топографической карты. Магнитный азимут равен разности дирекционного угла и поправки направления А_м=a–П.Поправка направленияП – это угол между магнитным меридианом и северным направлением оси абсцисс. Поправка вычисляется по формуле.

Иногда ориентирование линии выражается острыми углами – румбами r.Румбом называют острый угол, отсчитываемый от ближайшего направления меридиана (северного или южного) до данной линии (рис. 2.16). Румбы имеют значения от 0°до 90°и сопровождаются названием четверти в которой проходит линия. Румбы переводят в азимуты и дирекционные углы и наоборот (табл. 2.4).

Таблица 2.4

Четверть	Название четверти	Связь между азимутами и румбами
I	СВ	A1 = r1	r1 = A1
II	ЮВ	А2 = 180º - r2	r2 = 180º - А2
III	ЮЗ	А3 = 180º + r3	r3 = А3 - 180º
IV	СЗ	А4 = 360º - r4	r4 = 360º - А4

Зависимость между азимутами или дирекционными углами и румбами линий, расположенных в разных четвертях, устанавливают по формулам.