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文檔簡介

1、【方位角(azimuthangle)】從某點的指北方向線起,依 順時針方向到目標方向線之間的水平夾角,叫方位角。(一) 方位角的種類 由于每點都有真北、磁北和坐標縱線北三種不同的指北方向線,因此,從某點到某一目標,就有三種不同方位角。 (1)真方位角。某點指向北極的方向線叫真北方向線,而經線,也叫真子午線。由真子午線方向的北端起,順時針量到直線間的夾角,稱為該直線的真方位角,一般用表示。通常在精密測量中使用。 (2)磁方位角。地球是一個大磁體,地球的磁極位置是不斷變化的,某點指向磁北極的方向線叫磁北方向線,也叫磁子午線。在地形圖南、北圖廓上的磁南、磁北兩點間的直線,為該圖的磁子午線。由磁子午線

2、方向的北端起,順時針量至直線間的夾角,稱為該直線的磁方位角,用Am表示。(3)坐標方位角。由坐標縱軸方向的北端起,順時針量到直線間的夾角,稱為該直線的坐標方位角,常簡稱方位角,用表示。方位角在測繪、地質與地球物理勘探、航空、航海、炮兵射擊及部隊行進時等,都廣泛使用。不同的方位角可以相互換算。軍事應用:為了計算方便精確,方位角的單位不用度,用密位作單位。換算作:360度=6000密位?!救N方位角之間的關系】因標準方向選擇的不同,使得同一條直線有三種不同的方位角,三種方位角之間的關系如圖4-19所示。12 為真方位角,Am12為磁方位角,12為坐標方位角。過1點的真北方向與磁北方向之間的夾角稱為

3、磁偏角(),過1點的真北方向與坐標縱軸北方向之間的夾角稱為子午線收斂角()。真方位角12磁方位角Am12 磁偏角坐標方位角12子午線收斂角12Am12 (1)12Am12 (2) 1212 (3) (4)和的符號規定相同:當磁北方向或坐標縱軸北方向在真北方向東側時,和的符號為“”;當磁北方向或坐標縱軸北方向在真北方向西側時,和的符號為“”。同一直線的三種方位角之間的關系為(注意在計算時帶上和的符號): 坐標方位角和大地方位角的關系示意圖上式中:為平面子午線收斂角,當站點在中央子午線西側時為負,在東側時為正;為Gauss投影的方向改化1。(可參考大地測量學基礎)孔祥元等 P178上的內容)將已知

4、的大地坐標,選擇橢球參數和中央子午線,進行Gauss投影可以得到各點的Gauss,由所求的高斯坐標進行坐標反算,從而得到坐標方位角。根據公式(1)可計算真方位角。真方位角也就是大地方位角(有正反大地方位角之分。要注意正反大地方位角之間并不一定相差180°,這一點與坐標正反方位角不同),它可以根據大地線2端點上的大地經緯度直接計算得到??蓞⒁姶蟮販y量學基礎)孔祥元等,還可參見地理國情普查基本統計技術規定GDPJ 022013?!咀游缇€收斂角】子午線收斂角()即坐標縱線偏角,以真子午線為準,真子午線與坐標縱線(坐標北方向線)之間的夾角。坐標縱線東偏為正,西偏為負。在投影帶的中央經線以東的

5、圖幅均為東偏,以西的圖幅均為西偏。子午線收斂角(convergence of meridian,Gauss grid convergence)是地球橢球體面上一點的真子午線與位于此點所在的投影帶的中央子午線之間的夾角。即在高斯平面上的真子午線與坐標縱線的夾角。某地面點此角的大小與此點相對于中央子午線的經差L和此點的緯度B有關,其角值可用近似計算公式=L·sinB計算。參見子午線收斂角的計算公式與計算精度分析一文子午線收斂角計算公式如下:【磁偏角】 定義:地球表面任一點的磁子午圈同地理子午圈的夾角(亦即磁北方向與真北方向之間的夾角。磁北方向就是指南針靜止時的指向。)。因指南針、磁羅盤是

6、測定磁偏角最簡單的裝置,所以磁偏角的發現和測定的歷史也很早。1702年,英國E.哈雷發表了第一幅大西洋磁偏角等值線圖。根據規定,磁針指北極N向東偏則磁偏角為正,向西偏則磁偏角為負。 磁偏角實際就是磁場強度矢量的水平投影與正北方向之間的夾角,即磁子午線與地理子午線之間的夾角。如果磁場強度矢量的指向偏向正北方向以東稱東偏,偏向正北方向以西稱西偏。 磁偏角的度數是測量出來的,不是計算出來的。各個地方的磁偏角不同,而且,由于磁極也處在運動之中,某一地點磁偏角會隨時間而改變 。許多海洋動物可以感應到磁偏角并利用它來識途 。地圖的方向:上北、下南、左西、右東,這是大多數地圖的方向,但這可不是通用原則,如果

7、地圖上有方向標,可以通過方向標了解到這些。地圖上的磁偏角只是測圖時的磁偏角(磁北比真北偏左,加上磁偏角;磁北比真北偏右,減去磁偏角;在我國一般是加上)。使用地圖本身所注的磁偏角要注意出版年限,地圖太老誤差較大。 在地磁極處,磁偏角是90度。地磁極是接近南極和北極的,但并不和南極、北極重合,一個約在北緯72°、西經96°處;一個約在南緯70°、東經150°處。磁北極距地理北極大約相差1500km。磁偏角還是不斷有規律變化的。在一天中磁北極的位置也是不停的變動,它的軌跡大致為一橢圓形,磁北極平均每天向北以40m。磁北極大約于2005年進入俄羅斯境內。東經25

8、度地區,磁偏角在1-2度之間;北緯25度以上地區,磁偏角大于2度;若在西經低緯度地區,磁偏角是5-20度;西經45度以上,磁偏角為25-50度,在我國,正常情況下,磁偏角最大可達6度,一般情況為2-3度。地磁要素的短期變化,來源于電離層及太陽活動的影響,變化形態比較復雜,分平靜變化和干擾變化。平靜變化是經常性和周期性的變化,有太陽日變化、太陰日變化和季節 變化。來自太陽的帶電粒子,影響地球大氣電離層的狀況,從而造成各地的 磁場以太陽日為周期的變化。地磁強度的水平分量的太陽日變化,可達 0. 030.04T,約為水平分量的 0. 5 %;地磁偏角的變化可達 10。月球對于地球大氣的潮汐作用,使得

9、一部分大氣以太陰日為周期,運行于地球各部 分之間。這種變化包括大氣電離層的變化,因而造成各地磁場以太陰日為周 期的變化。它的變化幅度很小,磁場強度水平分量的變幅只有千分之幾 T,約為水平分量的 0. 05%;地磁偏角的變幅不到 40。太陽直射點的南 北移動,以及隨之而來的太陽輻射能在地球上的分布的季節變化,造成地磁 要素的太陽日變化的幅度因季節而變化。一般地說,夏季太陽日變化的幅度 較大,冬季較小。地磁要素的十擾變化要復雜得多。小的干擾多半是區域性的,次數頻繁, 變幅很小。大的干擾是全球性的,次數較少,平均每年 10 次左右,變化幅度 較大。特大的干擾稱磁暴。磁暴發生時,磁針不安地擾動不止;在

10、幾小時到 幾日內,磁場強度的變化可達十分之幾甚至幾個T。磁暴的發生與太陽活 動直接相關。來自太陽的高能粒子,不僅干擾地球磁場,同時破壞大氣電離層結構,中斷無線電通訊,高緯度地區出現極光。磁偏角的度數是測量出來的,不是計算出來的。磁偏角可以用磁偏測量儀測出來。我發現有一個在線地圖點擊查詢磁偏角的網站,使用很方便。網名為:Find the magnetic declination at your location)網址為:http:/www.magnetic- 網上還有人編寫了磁偏角計算軟件(基于安卓系統手機的),名為“磁偏角計算工具”,它可以根據經緯度(或選擇地區)計算磁偏角,但我認為這個軟件計

11、算不可靠。還是感覺上述網址提供的在線地圖點擊查詢磁偏角可靠些。磁偏角可以用專業磁偏角測量儀測量出來(如,磁偏角測量儀 GM-2100H3A)。又一款安卓系統手機軟件可以測量出磁方位角,名為“終極指南針”。其準確度沒驗證。使用還是很方便的。 【三種方位角之間轉換方法】 真方位角(A)也就是大地方位角,它可以用大地線2端點的大地經緯度計算得到。坐標方位角同理也可以用高斯平面上直線2端點高斯平面坐標計算得到。則三種方位角之間轉換,根據同一直線上的三種方位角之間的關系式(注意在計算時帶上和的符號)來進行轉換。其中:磁偏角可以按照上述網址在在線地圖上點擊查詢得到,子午線收斂角可以按上述列出的公式編程計算

12、得到?!敬牌茄a償方法】 對目標方位做磁補償是向西減去磁偏角或向東加上磁偏角。例1:磁偏角向西偏23度,羅盤指針指向323度。 真正的方位角(真方位角)=磁方位角(323度)-磁偏角(23度)=300度例2:磁偏角向東偏22度,羅盤指針指向278度 真正的方位角(真方位角)=磁方位角(278度)+磁偏角(22度)=300度【坐標方位角的推算】1 正、反坐標方位角如圖4-20所示,以A為起點、B為終點的直線AB的坐標方位角B,稱為直線AB的坐標方位角。而直線BA的坐標方位角BA,稱為直線AB的反坐標方位角。由圖4-20中可以看出正、反坐標方位角間的關系為:2 坐標方位角的推算在實際工作中并不需要測定每條直線的坐標方位角,而是通過與已知坐標方位角的直線連測后,推算出各直線的坐標方位角。如圖4-21所示,已知直線12的坐標方位角12,觀測了水平角2和3,要求推算直線23和直線34的坐標方位角。由圖4-21可以看出:因2在推算路線前進方向的右側,該轉折角稱為右角;3在左側,稱為左角。從而可歸納出推算坐標方位角的一般公式為:計算中,如果前360,應自動減去360°;如果前0,則自動加上360?!鞠笙藿恰?象限角圖4-22 象限角由坐標縱軸的北端或南端起,沿順時針或逆時針方向量至直線的銳角,稱為該

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