4.5.Взаимосвязь между угловыми величинами, применяемыми в топографии.
Рис. 61. Сближение меридианов
греческой буквой γ (гамма).
Вертикальные линии координатной сетки не совпадают с направлениями истинных меридианов, а образуют с ними некоторый угол (рис. 61). Происходит это потому, что меридианы сходятся у полюса в одной точке, в то время как вертикальные линии координатной сетки в пределах каждой зоны остаются параллельными между собой.
Угол между северным направлением истинного меридиана данной точки и вертикальной линии координатной сетки называется сближением меридианов и обозначается
|
Из рисунка 61 видно, что |
||
во |
всех |
точках |
осевого |
меридиана |
сближение |
равно |
|
нулю. |
Чем |
дальше |
вертикальные линии отстоят от осевого меридиана зоны, тем этот угол становится больше; на краях зоны он достигает 3 .
Если вертикальная линия сетки отклоняется северным концом к востоку от истинного меридиана, то сближение меридианов считается восточным (со знаком +), при отклонении же в противоположную сторону - западным (со знаком - ).
Истинный меридиан в свою очередь не совпадает с магнитным меридианом. Угол между одноименными направлениями
истинного и магнитного меридианов называется магнитным склонением и обозначается греческой буквой δ (дельта). Склонение считается восточным (со знаком + ), если северный конец стрелки уклоняется к востоку от
истинного меридиана, и западным (со знаком - ) при уклонении к западу
(рис. 62).
В силу магнитных свойств Земли магнитное склонение в различных пунктах земной поверхности неодинаково. На одном и том же месте оно также не остается постоянным, а из года в год изменяется.
Таким образом, из сказанного видно, что вертикальные линии координатной сетки и магнитные меридианы образуют между собой угол. Этот угол называется отклонением магнитной стрелки или поправкой направления (П). Он отсчитывается от северного направления вертикальной линии координатной сетки и считается положительным (со знаком + ), если северный конец магнитной стрелки отклоняется к востоку от этой линии, и отрицательным (со знаком - ) при западном отклонении магнитной стрелки.
Данные о величине поправки направления и слагающих ее величинах сближения меридианов и магнитного склонения помещаются в виде схемы на полях карты, под нижней стороной ее рамки (рис. 63).
Эти данные о поправке направления необходимы для того, чтобы можно было быстро переходить от дирекционных углов, измеренных по карте, к соответствующим им магнитным азимутам и обратно.
Чтобы перейти от дирекционного угла к магнитному азимуту, надо ввести в этот угол поправку направления, т. е. поправку за отклонение магнитной стрелки. При этом если отклонение магнитной стрелки указано на карте восточное (со знаком + ), то поправка вычитается из дирекционного угла, а если западное (со знаком - ), то прибавляется.
Чтобы яснее представить себе при работе на карте переход от дирекционных углов к азимутам и обратно, рассмотрим рисунок 64, на котором показаны шесть основных случаев взаимного расположения направлений магнитного меридиана и вертикальной линии координатной сетки относительно истинного меридиана.
Как видно из рисунка, для всех этих случаев зависимость между различными углами можно представить в виде следующих общих алгебраических формул:
1) |
П ( ) ( ) |
, |
|
т. е. поправка направления П равна алгебраической разности магнитного склонения δ и сближения меридианов γ (в формуле величины δ и γ заключены в скобки, чтобы показать, что они берутся алгебраически - со своими знаками).
Пример: δ = +5° (восточное); γ = - 1° (западное).
П = + 5° - ( - 1°) = 6°, т. е. отклонение магнитной стрелки будет восточное 6°.
2) |
Ам (П) |
, |
|
т. е. магнитный азимут Ам равен алгебраической разности дирекционного угла α и поправки направления П.
Пример: α = 45°; δ = +7°30' (восточное); γ = - 2°30' (западное); Ам = 45° - [ +7°30' - (- 2°30') ] = 35°.
3) |
Ам (П) |
, |
|
т. е. дирекционный угол равен алгебраической сумме магнитного азимута Ам и поправки направления П.
Пример. Ам = 175°; δ = - 4° (западное); γ = +2° (восточное), α = 175° + [- 4° - ( + 2°)] = 169°
Переход от дирекционного угла к магнитному азимуту и обратно применяется главным образом тогда, когда приходится учитывать годовое изменение магнитного склонения. Для этого годовое изменение склонения магнитной стрелки умножают на число лет, прошедшее после создания карты, и полученную величину алгебраически суммируют со значением склонения магнитной стрелки, указанным на карте. Затем переходят от дирекционного угла к магнитному азимуту или обратно по формулам.
Например, на карте измерен дирекционный угол направления α = 134º30´. Известно, что δ 1995 г=
δ 2009
Указанные выше системы координат определяют плановое положение точек на поверхности земного эллипсоида. Чтобы определить положение точки на физической поверхности Земли, дополнительно к плановому положению указывают ее высоту (отметку) над уровнем моря. В нашей
стране счет высот ведется от среднего уровня Балтийского моря, от нульпункта Кронштадтского водомерного поста. Высоты точек земной поверхности над уровнем моря называются абсолютными, а их превышения над какой - либо другой точкой - относительными.