Что такое геодезический азимут простыми словами

Геодезический Азимут простыми словами для чайников

Геодезический азимут — это угол между направлением к северу на геодезическом меридиане данной точки и направлением к ней через нормаль. Для тех, кто не знаком с геодезией, это означает следующее:

Геодезический меридиан — это вымышленная линия на поверхности Земли, которая соединяет полюс с полюсом и проходит через данную точку. Он является основой для измерения долготы.

Нормаль — это линия, перпендикулярная к поверхности Земли в данной точке. Она указывает направление вертикали от данной точки.

Таким образом, геодезический азимут — это угол между направлением к северу на геодезическом меридиане и направлением к данной точке через вертикальную линию. Он измеряется в градусах и используется для определения направления между двумя точками на Земле.

Например, если мы находимся на геодезическом меридиане и хотим определить геодезический азимут до другой точки, мы должны измерить угол между направлением к северу и направлением к этой точке через вертикальную линию. Этот угол называется геодезическим азимутом и помогает нам определить, насколько далеко или близко находится эта точка от нас.

Важно отметить, что геодезический азимут может быть положительным или отрицательным, в зависимости от направления. Если он положительный, то направление к данной точке будет находиться справа от направления на север, а если отрицательный, то слева

Таким образом, геодезический азимут — это простое средство для определения направления на Земле и используется в геодезии для измерения, картографии и других научных и инженерных целей.

Вычисление азимутов и пеленгов

Учитывая квадрант, в котором лежит линия, и значение азимута или пеленга, можно определить другое значение.

КвадрантПреобразование пеленга в азимутI (NE)Пеленг = АзимутII (SE)Пеленг = 1800 – АзимутIII (SW)Пеленг = Азимут – 1800IV (NW)Пеленг = 360 – АзимутТаблица.1. Пересчет пеленга в азимут

Читайте далее:

• Магнитный компас, используемый в геодезической съемке – принципы и виды.
• Принципы и методы геодезической съемки в гражданском строительстве.
• Обозначение подшипников в геодезии.
• Часовая башня Биг-Бен: тиканье с наклоном.
• Тахеометрическая съемка: Принцип, процедура и преимущества.
• Как выполнить контроль магнитных частиц? .
• Беспилотная геодезическая съемка: Особенности и применение.

Формулы и алгоритмы для вычисления геодезического азимута

Одним из самых распространенных методов вычисления геодезического азимута является использование формулы прямоугольных координат, которая основана на использовании формул прямой геодезической задачи. Она позволяет найти разность широт и долгот двух точек и затем вычислить геодезический азимут.

Для использования данной формулы необходимо знать широту и долготу двух точек, а также радиус Земли. Формула вычисления геодезического азимута по прямоугольным координатам может быть представлена следующим образом:

1. Вычислить разность долгот двух точек: Δλ = λ₂ — λ₁.
2. Вычислить геодезический азимут: α = atan(sin(Δλ) / (cos(φ₁) * tan(φ₂) — sin(φ₁) * cos(Δλ))).

Где λ — долгота, φ — широта, atan — тангенсальная функция.

Все вычисления проводятся в радианах, поэтому перед использованием формулы необходимо преобразовать градусы в радианы.

Помимо формулы прямоугольных координат, для вычисления геодезического азимута существует также другие методы, например, метод использования элипсоида или сферы, метод решения обратной геодезической задачи и др.

В результате использования данных формул и алгоритмов можно получить точные значения геодезического азимута двух точек на поверхности Земли

Эта информация является важной для геодезических и навигационных задач, а также для картографии и различных географических изысканий

📹 Принципы движения по азимуту (с видео)

Успех работы с компасом напрямую связан с умением выбирать ориентиры и двигаться по местности. Расстояния между опорными точками считают шагами.

Перед выходом проводят подготовительную работу:

В карте отмечают все точки маршрута (важно привязать их к заметным ориентирам).
Вычерчивают маршрут и определяют азимуты всех отрезков пути.
Определяют протяженность каждого звена в метрах и шагах.
Составляют таблицу, в таблице делают столбцы (для каждой точки): номер точки — название — магнитный азимут — расстояние в метрах — пары шагов — ориентировочное время прохождения.

1. При движении сверяются с картой, чтобы не отклониться от маршрута (отклонение обычно составляет 10%, то есть, пройдя километр человек уйдет в сторону от прямой на 100 метров).
2. Невысокие препятствия обходят, держа ориентир в прямой видимости. Количество шагов нужно скорректировать с учетом ширины преграды.
3. Если препятствие высокое и широкое, его обходят, нанося на карту дополнительные точки (с подсчетом шагов).
4. После преодоления сложных препятствий сверяются с компасом и картой, уточняют местоположение.
5. В густом лесу, на местности с невысокими одинаковыми возвышенностями и неприметными ориентирами, следует сверяться с картой и проверять азимут через каждые 100-150 метров пути.
6. Если опорные точки находятся на равнине и расстояния между ними велики, движение должно быть максимально прямолинейным, иначе можно значительно отклониться от курса и заблудиться.

Видео-пример движения по азимуту

Влияние магнитных полей на геодезический азимут

Магнитные поля могут оказывать влияние на точность определения геодезического азимута. Это связано с тем, что земное магнитное поле может деформироваться в разных местах и изменяться со временем.

При измерении геодезического азимута необходимо учитывать возможные искажения, вызванные магнитными полями. Для этого используются специальные магнитные компасы со шкалой компенсации, позволяющие корректировать показания в зависимости от местных условий.

Основными источниками магнитных полей являются магнитное поле Земли, магнитные материалы вблизи измерительных приборов, электрические провода и другие электроприборы. Все эти факторы могут оказывать существенное воздействие на точность измерения геодезического азимута.

Для минимизации влияния магнитных полей на геодезический азимут рекомендуется проводить измерения на расстоянии от магнитных источников, при необходимости применять специальные экранирующие устройства и корректировать показания при помощи магнитных компасов.

Факторы, влияющие на магнитные поля	Влияние на геодезический азимут
Магнитное поле Земли	Может вызывать искажения в показаниях компаса и, следовательно, в определении геодезического азимута
Магнитные материалы вблизи измерительных приборов	Могут создавать дополнительные магнитные поля и искажать показания компаса
Электрические провода и электроприборы	Могут генерировать магнитные поля, которые могут повлиять на показания компаса и геодезический азимут

В целом, для получения точных данных о геодезическом азимуте необходимо учитывать влияние магнитных полей и проводить корректировку показаний при помощи специальных магнитных компасов и других средств.

Как находить азимут — 3 способа

Существуют разные способы нахождения азимута. Его можно определить с помощью транспортира, топографической карты и компаса.

С помощью транспортира

Для определения азимута по карте нужно иметь линейку и транспортир. На всех бумажных и электронных картах север находится сверху. Следовательно, юг находится снизу, восток — справа, запад — слева.

Азимут определяют следующим образом:

1. На карте находят пункт наблюдателя и отмечают его карандашом.
2. Через точку наблюдателя проводят прямую линию (снизу вверх, перпендикулярно к верхнему (или нижнему) краю карты. Это направление север-юг.
3. Находят другую точку (объект), на которую нужно взять азимут.
4. Соединяют пункт наблюдателя и объект прямой линией.
5. Прикладывают транспортир вдоль линии север-юг.
6. Совмещают точку наблюдателя с центром транспортира.
7. Читают значение на пересечении шкалы транспортира и прямой, соединяющей точку стояния с объектом. Это и есть значение истинного азимута.
8. Прибавив (или отняв) магнитное склонение, получают магнитный азимут.

Если нужны очень точные замеры, учитывают поправку на сближение меридианов.

С помощью планшетного компаса

Планшетный компас состоит из пластмассовой коробочки (колбы), в которой находится магнитная стрелка на оси, и градуированной шкалы. Колба закреплена на прозрачной площадке с разметкой — планшете. Для удобства чтения карты в нее встроена лупа (не у всех моделей).

Чтобы найти прямой азимут, нужно:

1. Наложить компас на карту.
2. Совместить край планшета с линией маршрута (или направить большую центральную стрелку в направлении объекта).
3. Покрутить колбу компаса так, чтобы параллельные красные линии на ее дне стали параллельны стрелке компаса и линиям долготы на карте.
4. В точке пересечения осевой стрелки на планшете и шкалы компаса читаем значение дирекционного угла. Его можно перевести в магнитный либо истинный азимут.

С помощью компаса и карты

Для определения азимута по ориентированной карте подойдет любой компас.

Для этого нужно:

1. Найти на карте точку стояния и отметить ее.
2. Найти объект, на который нужно взять азимут.
3. Провести через точку стояния линию на север (снизу вверх, перпендикулярно краю карты).
4. Соединить эту точку с объектом, на который нужно взять азимут, прямой линией.
5. Положить компас на карту.
6. Сориентировать карту относительно сторон света: совместить северную стрелку с линиями долготы (для этого поворачивают карту, пока стрелка и линии долготы не совпадут).
7. Переместить центр компаса на линию точка стояния-объект.
8. Прочитать на пересечении этой линии и шкалы значение азимута.

Если местность открытая, можно увидеть объекты и на карте, и в ландшафте, что поможет правильно сориентироваться, рассчитать километраж и длительность переходов.

Истинный и магнитный азимут, дирекционный угол и формулы связи

 При изображении участков местности на бумаге необходимо всегда указывать их положение относительно сторон света (направлений север – юг, восток – запад). Определение направления линии относительно сторон света называют ориентированием линии.

Исходными направлениями для ориентирования линий в геодезии служат: 1 – северное направление истинного (географического) меридиана (И.М.), 2 – северное направление магнитного меридиана (М.М.) (меридиана проходящего через ось магнитной стрелки компаса), 3 – северное направление осевого меридиана (О.М.

), или направление, параллельное ему (рисунок 2.8).

   Ориентирование линий местности относительно исходных направлений осуществляется с помощью следующих ориентирных углов: истинного азимута (АИ), магнитного азимута (АМ), дирекционного угла (α).

   И с т и н н ы м  а з и м у т о м ( Аи) называют угол между северным направлением истинного меридиана и направлением заданной линии АВ местности, отсчитываемый по ходу часовой стрелки. Истинный азимут в зависимости от направления линии АВ может изменяться от 0 до 360о.

•    М а г н и т н ы м а з и м у т о м называют угол между северным направлением магнитного меридиана и заданной линией АВ местности, отсчитываемый по ходу часовой стрелки от 0 до 360о.
•    Д и р е к ц и о н н ы м у г л о м называется угол между северным направлением осевого меридиана и заданной линией АВ местности, отсчитываемый по ходу часовой стрелки от 0 до 360о.
•    Из рисунка 2.8 видно, что   
•                                              АИ = α + γ;                                                  (2.1)

                                             АИ = АМ + δ.                                               (2.2)

   Приравняв (2.1) и (2.2), получим:

                                            α = АМ + δ – γ;                                             (2.3)

                                               АМ = α + γ – δ.                                             (2.4)

   Формулы (2.1) – (2.4) определяют зависимость между истинным азимутом, дирекционным углом и магнитным азимутом данной линии АВ местности. В этих формулах γ – сближение меридианов.

В общем случае

1.                                             γ = ΔL· sin В,                                                    (2.5)
2. где ΔL – разность долгот географического меридиана точки А и осевого               
3.           меридиана зоны;
4.     В – широта точки А.

   Сближение меридианов отсчитывается всегда от истинного меридиана к осевому и может быть восточным, если осевой меридиан отклоняется к востоку от истинного (см. рисунок 2.

8), или западным, если осевой меридиан отклоняется к западу от истинного. Восточному сближению меридианов приписывают знак плюс, а западному – минус. Как видно из формулы (2.

5), наибольшее значение сближение меридианов достигает на полюсах (В = ±90о), где для шестиградусных зон в проекции Гаусса – Крюгера γ = ±3о.

   Угол δ в формулах (2.1) – (2.4) называют склонением магнитной стрелки и определяется как угол между направлениями географического и магнитного меридиана в данной точке А поверхности Земли. Магнитное склонение отсчитывают от истинного меридиана к магнитному.

Сведения о магнитном склонении можно получить на метеостанциях или выбрать из схемы, приведенной под южной рамкой топографической карты.

Cистемы счёта азимутов

Круговой азимут измеряется всегда от точки N (С, север) в сторону точки E (В, восток), то есть по часовой стрелке от 0 до 360°. При записи азимута в круговом счёте его наименование не указывается: А = 120° (за рубежом — Zn).

При полукруговом счёте азимут измеряется от северной или южной части меридиана наблюдателя в сторону E (В, восток) или W (З, запад) от 0° до 180°. При полукруговом счёте указывается направление отсчёта E (В, восток) или W (З, запад). В разных традициях отсчёт положительных или отрицательных углов производится по-разному: против часовой стрелки или по часовой стрелке.

При квадрантном (четвертькруговом) счёте азимут измеряется от северной или южной части меридиана наблюдателя в сторону E (В, восток) или W (З, запад) от 0° до 90°. При четвертькруговом счёте указывается направление отсчёта NE (СВ, северо-восток), NW (СЗ, северо-запад), SE (ЮВ, юго-восток), SW (ЮЗ, юго-запад).

Также круговой азимут называют полным или цельным, а некруговые (полукруговой и четвертькруговой) — дифференцированными.

Направление	Круговой азимут	Полукруговой азимут (против часовой стрелки «+»)	Четвертькруговой азимут
север	0° или 360°	С 0° или Ю ±180°	С 0°
северо-восток	45°	В −45° или З +135°	СВ 45°
восток	90°	В ±90°	СВ или ЮВ 90°
юго-восток	135°	В −135° или З +45°	ЮВ 45°
юг	180°	С ±180° или Ю 0°	Ю 0°
юго-запад	225°	В +135° или 3 −45°	ЮЗ 45°
запад	270°	3 ±90°	СЗ или ЮЗ 90°
северо-запад	315°	В −135° или З +45°	СЗ 45°

Виды азимута

Различают несколько основных видов азимута: ориентированные — географический (истинный), магнитный, прямой и обратный. И не ориентированные.

Если за исходное направление принимается географический меридиан, азимут называется истинным; если за исходное направление принимается магнитный меридиан, азимут называется магнитным.

Абсолютные

Абсолютные — с чёткой ориентацией исходного направления на абстрактный объект (северный или южный полюс, нос или корма судна). К абсолютным азимутам относятся пеленг и румб.

Магнитный азимут Am — горизонтальный, физический угол, измеренный по ходу часовой стрелки от северного направления до направления на предмет. Его значения могут быть от 0° до 360°.

Магнитный азимут всегда прямой.

Географический азимут Ag или Дирекционный угол – Горизонтальный, математический угол, отсчитываемый от северного направления меридиана по ходу часовой стрелки до ориентируемой линии. Изменяется от 0 до 360°.

Географический азимут направления определяется с помощью транспортира по топографическим картам (планам) или по аэроснимкам. При этом 0 транспортира устанавливается в направлении на север и берётся угловой отсчёт по направлению на заданный объект. Может быть прямым и обратным. Обратный азимут — азимут направления, противоположного определяемому (прямому) и разнится с ним на 180°.

Применяется при прокладывании маршрутов движения по азимутам.

Для перехода от магнитного меридиана к истинному нужно знать магнитное склонение в точке наблюдения. Величина магнитного склонения указывается на многих картах.

Зная склонение магнитной стрелки и имея компас и два ориентира (опознанные характерные точки на карте и местности) можно приблизительно определить магнитный азимут, а затем и Дирекционный угол. По значению магнитного азимута направления ( A m {displaystyle A_{m}} ), измеренного с помощью компаса и карты сориентированной по двум наблюдаемым ориентирам. Путём ввода в полученное измерение (магнитного азимута) поправки направления (значение обратное Склонению магнитной стрелки » — » γ {displaystyle gamma } ), взятое с топографической карты на дату наблюдений. Может быть с точностью порядка 0.5-3 угловых градуса определен дирекционный угол направления ( α {displaystyle alpha } ), на местности. α = A m − γ . {displaystyle alpha =A_{m}-gamma .}

Геодезический азимут

Геодезический азимут — это двугранный угол между плоскостью меридиана и вертикальной плоскостью, проходящей через нормаль, отсчитываемой от направления на север по ходу часовой стрелки от 0° до 360° Устанавливает связь между дирекционным углом и плоскостью, проходящей через отвесную линию.

Для перехода от астрономического азимута к Геодезическому служит формула

A = a − h tan ⁡ φ − ( x sin ⁡ a − h cos ⁡ a ) ⋅ cot ⁡ z {displaystyle A=a-h an varphi -(xsin a-hcos a)cdot cot z} ,

в которой x {displaystyle x} и h {displaystyle h} — составляющие отклонения отвеса в пункте наблюдения в плоскостях меридиана и первого вертикала, φ {displaystyle varphi } — широта этого пункта и z {displaystyle z} — зенитное расстояние наблюдаемой точки в пространстве. Эта формула при z {displaystyle z} , близком к 90°, приводит к уравнению Лапласа: A = a − h tan ⁡ φ {displaystyle A=a-h an varphi }

Азимут Лапласа

Азимут Лапласа — геодезический азимут полученный по астрономическому азимуту a {displaystyle a} , и исправленному с учётом влияния отклонения отвеса..

Астрономический азимут

Азимутом светила называется дуга математического горизонта от точки юга до вертикального круга светила, или угол между полуденной линией и линией пересечения плоскости математического горизонта с вертикальной плоскостью, проходящей через линию направления на светило.

Астрономические азимуты отсчитываются в сторону суточного вращения небесной сферы, то есть к западу от точки юга, в пределах от 0° до 360°. Иногда азимуты отсчитываются от 0° до +180° к западу и от 0° до −180° к востоку. Светила, находящиеся на одном вертикальном круге, имеют одинаковые азимуты.

В отличие от астрономии, в геодезии азимуты отсчитываются от точки Севера на Восток; а в военном деле – артиллерии , — от точки Юга (только преим. против хода часовой стрелки!).

Навигационные азимуты

Пеленг — горизонтальный угол между северной частью меридиана наблюдателя и направлением из точки наблюдения на объект; измеряется по часовой стрелке от нуля (строго направление на север, N) до полной дуги окружности (от 0° до 360°).

Румб — горизонтальный угол между ориентирным направлением меридиана и направлением на объект; измеряется по часовой стрелке или против. Ориентирные направления меридиана и диапазон отсчитываемых углов, могут существенно отличаться друг от друга.

Что такое координаты

Координаты – числовые или буквенные значения, с помощью которых можно определить место, где расположена точка на местности. Как следствие, система координат – это совокупность однотипных значений, имеющих одинаковый принцип нахождения точки или объекта.

Нахождение местоположения точки требуется для решения многих практических задач. В такой науке, как геодезия, определение местонахождения точки в заданном пространстве – главная цель, на достижении которой строится вся последующая работа.

Большинство систем координат, как правило, определяют расположение точки на плоскости, ограниченной только двумя осями. Для того чтобы определить позицию точки в трехмерном пространстве, применяется также система высот. С ее помощью можно узнать точное местонахождение искомого объекта.

Относительные

Относительные — с чёткой ориентацией исходного направления «в направления движения». Ориентация осуществляется по направлению движения.

Механика (динамика и кинематика)

Траверз и реверс

Траверз и Реверс по определению ориентированные Азимуты (углы) относительна Курса (Трассы) движения физического тела. Траверс под 90° Реверс 180° Форсаж 0° являются частными и характерными случаями курсового угла.

Углы Эйлера

Углы Эйлера в отличие от Курсовых углов Отсчитываются строго по часовой стрелке в диапазоне (от 0° до 360°) .

Навигация и геодезия

Курсовой угол или относительный пеленг

Курсовой угол — угол между диаметральной плоскостью судна (осью) и направлением на предмет. Отсчёт курсовых углов производится от носовой части судна по часовой стрелке от 0 до 360°. Или полукруговой счёт курсовых углов от 0 до 180° от носовой части судна в сторону борта, по которому расположен предмет.

Угловая засечка

Угловая засечка — без чёткой ориентации исходного направления «на сторону света или направления движения». Ориентация осуществляется, так же как и наблюдение, на физические объекты находящиеся в относительном покое.

Истинный азимут и магнитный азимут: в чем разница?

Наверняка, всем известно о существовании истинного азимута и магнитного азимута. Они не совпадают так же, как географический полюс Земли с магнитным.

Поэтому, ориентирование на местности должно производиться с учетом их разницы.

Это нужно для того чтобы не столкнуться с той трудностью, когда выход к намеченной точке на карте местности обозначается разными показаниями компаса и измерениями азимута по карте.

Разница между двумя азимутами

Азимутом обозначается угол между двумя направлениями: северным и тем, где находится необходимая точка на конкретно взятой местности. Северным при этом считается направление на Северный полюс. Но при этом компасное северное направление, на самом деле, является указанием на магнитный полюс, а не географическое положение.

Разница между двумя азимутами

Разница между двумя азимутами

Таким образом, говоря об истинном полюсе, мы имеем в виду географический, связанный с формой Земли, а также ее осью вращения, проходящей через два полюса — северный и южный.Определение же магнитного полюса связано с существованием магнитного поля вокруг Земли, которое имеет два полюса, не совпадающие с истинными земными, как и соответствующие им истинный и магнитный меридианы.

Если между этими меридианами отложить определенное направление относительно предмета  местности, то угол, образованный между каждым из этих меридианов будет являться истинным и магнитным азимутом соответственно.

Разница между величинами этих двух азимутов является магнитным склонением. В зависимости от стороны света, к которой склоняется стрелка компаса от истинного меридиана, склонение соответственно называется: восточное при отклонении к востоку, западное при отклонении к западу.

При этом склонение к востоку обозначается знаком «плюс», а к западу – знаком «минус».

Связь между истинным и магнитным азимутами

Чтобы определить магнитный меридиан, используется буссоль. Это специальная коробка круглой формы, с находящимся внутри нее кольцом с делениями, обозначающими градусы через каждые 10 значений.

Чтобы определить магнитный меридиан, используется буссоль

Чтобы определить магнитный меридиан, используется буссоль

Деления с обозначениями градусов от 0 до 360 по движению против часовой стрелки отсчитывают азимуты, а деления от 0 до 90 каждой четверти круглого поля отсчитывают так называемые румбы.

Коробка закрыта стеклом, а на шпиле посередине нее свободно вращается стрелка, показывающая магнитный меридиан с его направлением. Зная румбы, можно вычислить азимуты и наоборот.

Таким образом, формируется связь между истинными и магнитными азимутами.

Определение азимута истинного и магнитного

Чтобы узнать азимуты, необходимо сначала определить направление меридианов. Когда оно будет найдено, нужно измерить величину угла между направлением меридиана и тем, которое указывает на нужную точку местности. Искомый угол измеряется по часовой стрелке вправо от северного направления.

Определение азимута истинного и магнитного

Определение азимута истинного и магнитного

Для вычисления магнитного азимута можно воспользоваться значением, которое показывает магнитная стрелка, избавленная от влияния земного магнетизма, металлических предметов, электрических сетей. Она должна быть хорошо намагничена, беспрепятственно вращаться на шпиле. Прибор для определения магнитного азимута и направления магнитного меридиана с помощью магнитной стрелки называется буссоль.

Определение истинного азимута с помощью буссоля не совсем точно, но можно узнать его значение с разницей в 1-2 градуса при условии, что известна величина и направление склонения стрелки в конкретной точке местности. Более точным способом определения истинного меридиана является наблюдение за небесными светилами. Это осуществляется с помощью специальных угломерных инструментов, размещенных горизонтально.

Что такое аварийный азимут

В незнакомой местности можно легко отклониться от выбранного маршрута и потерять ориентировку. В пасмурную погоду, в сумерках, вообще невозможно понять, где запад и восток. В этой ситуации вернуться домой поможет аварийный азимут. Его нужно определить заранее.

Аварийный азимут — это направление на большой протяженный объект, мимо которого невозможно пройти. Это может быть река, берег моря, шоссе, железная дорога, ЛЭП, большой город.

Аварийный азимут берут следующим образом:

1. Заходят в лес на десяток метров по линии, перпендикулярной протяженному объекту (например, дороге) и поворачиваются к нему лицом.
2. Берут компас, совмещают северную стрелку с нулем, и мысленно проводят перпендикуляр линию к дороге (или используют визир).
3. На пересечении перпендикуляра со шкалой будет значение азимута. Его нужно записать, не надеясь на память.
4. Запаску положить в карман так, чтобы ее невозможно было потерять. Аварийный азимут поможет вернуться, если нет никаких ориентиров, даже в метель и туман.

Интернет и сотовая связь за пределами населенного пункта исчезают в самый неподходящий момент. Достаточно отойти от дороги или линии электропередач, оказаться вне зоны покрытия сотовых вышек, и телефон становится бесполезным.

Умение читать карту и вычислять азимут поможет без труда найти дорогу домой. Поэтому специалисты по выживанию рекомендуют всегда иметь при себе компас.