Орієнтування лінії на місцевості
Орієнтування лінії на місцевості
При обчисленні координат пунктів необхідно знати кут, що визначає напрямок лінії. Для орієнтування лінії на місцевості можуть служити:
- істинний азимут - кут, відлічуваний від північного кінця географічного меридіана у напрямку ходу годинникової стрілки до лінії місцевості;
Нехай на рис. 5 прямі ОX і ОY - осі координат єдиної плоскої прямокутної системи. Перша з них збігається з з осьовим меридіаном зони, друга - з екватором.
Орієнтування лінії АБ місцевості може бути зроблено щодо:
- географічного (дійсного) меридіана АС;
- магнітного меридіана АСМ
- относітелно осі абсцис АХ - плоскою прямокутною системи координат.
Розглянемо кожен з можливих випадків орієнтування лінії.
Положення дійсного меридіана АС даної точки незмінно і завжди може бути відновлено з астрономічних спостережень.
Однак, внаслідок того, що географічні меридіани різних пунктів не залишаються паралельними, а перетинаються в полюсі, справжні азимути однієї і тієї ж лінії, виміряні в різних її точках, виявляться неоднаковими. (Кут СМ АБ = (АБ) м і слід розуміти, як кут між дотичній в точці А до дуги меридіана АС і лінією АБ).
Якщо на рис. 5 продовжимо лінію АБ до перетину її з осьовим меридіаном в точці А0. то справжні азимути цієї прямої в точках А0 і А виявляться різними і будуть відрізнятися один від одного на величину кута y. який називається зближенням меридіанів.
Тому при виробництві зйомок орієнтування лінії місцевості по справжньому азимуту не виробляють.
Виробляти орієнтування сторін мережі по магнітному меридіану теж незручно, оскільки положення меридіана змінюється з плином часу. Існують добові і вікові зміни положення магнітного меридіана даного місця.
Внаслідок мінливості положення магнітного меридіана, величини відміни магнітної стрілки (кути b і b1) щодо осі абсцис і істинного меридіана теж зміняться.
Таким чином, магнітний азимут лінії АБ - кут СM АБ = (АБ) M не залишається постійним, і тому він не приймається для орієнтування вихідної сторони зйомок.
Дирекційний кут xАБ = (АБ) a залишається постійним у всіх точках лінії, так як в плоскій прямокутній системі координат напрямку осі абсцис в будь-якій точці строго паралельні між собою.
Тому після впровадження вУкаіни єдиної плоскої прямокутної системи координат орієнтування по лінії на місцевості проводиться тільки по її дирекційного кутку.
Між істинним і магнітним азимутами, дирекційний кутом будь-якої лінії, а також величинами відміни і зближення меридіанів існує залежність.
Зближенням меридіанів називають кут f між північним напрямом істинного меридіана і позитивним напрямом осі абсцис (кут f треба розуміти, як кут між дотичній в точці А до дуги меридіана і позитивним напрямом осі абсцис).
Цей кут не постійний у межах зони. Якщо точка А (початок прямої АБ) (рис. 5) буде збігатися осьовим меридіаном, то f = 0; в міру віддалення точки А від осьового меридіана значення кута f буде збільшуватися.
Величина зближення меридіанів визначається за формулами:
f "= dL sin S (3)
де:
dL - різниця довгот осьового меридіана і меридіана даної точки;
S - широта даної точки.
f "= f" tg S y / R. (4)
де:
f - число секунд в радіанах;
y - координата даної точки;
R - радіус Землі.
З наведених формул видно, що, чим більше буде різниця довгот, тобто чим далі від осьового меридіана буде відстояти точка початку прямої, тим більше буде величина зближення меридіанів; зі збільшенням широти місця величина зближення меридіанів також зростає.
Знати величину зближення меридіанів необхідно для переходу від істинного азимута будь-якої лінії до її дирекційного кутку.
Якщо з астрономічних спостережень відомий істинний азимут будь-якої лінії, наприклад лінії АБ (рис. 5), а зближення меридіанів обчислено (для точки А по формулі (3) або (4), то значення дирекційного кута визначиться за формулою:
Можлива і зворотна задача, тобто
Слід мати на увазі, що при положенні пункту зйомок на захід від осьового меридіана зближення меридіанів в формулах (5) і (6) буде мати протилежні знаки.
Щоб перейти від виміряного магнітного азимута до дирекційного кутку лінії, необхідно знати величину відхилення (b) магнітного меридіана щодо осі X.
Тоді на підставі рис. 5
(АБ) д = (АБ) м + b (7)
де:
b - східне схиляння магнітного меридіана щодо осі абсцис.
(Прим: при західному відмінюванні величина b матиме знак мінус)
Величина магнітного відхилення не залишається постійною з плином часу, отже, її потрібно визначати можливо частіше за такою формулою:
Т. е. Для визначення відміни магнітного меридіана даного місця потрібно в районі зйомок виміряти буссолью магнітний азимут боку полігону, дирекційний кут якої відомий, потім з величини дирекційного кута сторони відняти виміряне значення її магнітного азимута.