Орієнтування

При проектуванні інженерних споруд їх розміщують з врахуванням природних умов та рельєфу місцевості, умовах експлуатації, сонячного освітлення, напрямку вітру і т.і.

Орієнтування ліній на місцевості, осей споруд і т.д. полягає в визначені їх напрямку відносно іншого напряму прийнятого за початковий.

За початковий напрям в геодезії приймають: напрям істинного (географічного) меридіана, магнітного меридіана; напрям середнього меридіана зони або лінії паралельної йому.

В залежності від вибраного початкового напряму отримують орієнтирні кути.

Азимутом А називають горизонтальний кут між північним напрямком меридіана до заданої лінії місцевості по ходу годинникової стрілки.

Якщо за початковий напрямок було взято істинний меридіан, то азимут А називають істинним, а коли магнітний меридіан – то магнітним азимутом А_м (рис. 2.14).

*

А

Б

А_м

А

- d

+d

Рис. 2.14. Визначення істинного та магнітного азимутів

Магнітний та географічний полюси не співпадають. Тому магнітний меридіан відхиляється на кут магнітного схилення d. Коли магнітна стрілка відхиляється на схід від істинного меридіана, його називають східним (+d), а коли на захід, то західним (-d).

Між істинним А і магнітним А_м азимутами існує зв’язок

А = А_м + d. (2.10)

Магнітні полюси з часом дрейфують, що призводить до циклічних коливань величини магнітного схилення (±d). Так вікові схилення за 500 років досягають величини 22^о,5, річні – до 8^о, а добові -» 15¢. Це обмежує точність визначення магнітних азимутів.

Істинні меридіани являють собою лінії перерізу поверхні референц-еліпсоїда площинами, які проходять через вісь його обертання Тому для однієї лінії на різних її кінцях значення істинного азимуту не співпадають на кут зближення меридіанів g (рис. 2.15).

А

Б

g

*

N _A

N _A

N _Б

А _AВ

А _ВА

*

Рис. 2.15. Зближення меридіанів

При значних відстанях між точками величину зближення меридіанів обчислюють за формулою

g = l ×sin B, (2.11)

де l – відстань між точками (км);

В – геодезична широта заданої лінії.

Відповідно для оберненої лінії БА отримаємо

А _БА = А _АБ + 180 + g. (2.12)

В зв’язку з тим, що азимути в різних точках ліній неоднакові в інженерно-будівельній справі використовують дирекційні кути.

Дирекційний кут a - це кут відрахований від північного кінця середнього меридіана зони або паралельної йому лінії, по ходу годинникової стрілки (рис. 2.16). Дирекційні кути для всіх точок прямої лінії однакові.

Азимути і дирекційні кути можуть змінюватись від 0^о до 360^о.

a_АБ

А

Б

a_БА

Рис. 2.16. Дирекційний кут

Для дирекційних кутів оберненої лінії БА маємо співвідношення

a_БА = a_АБ ±180^о. (2.13)

Коли відомо зближення меридіанів g і магнітне схилення d то отримаємо зв’язок

А = a + g; (2.14)

А_м = А - d; (2.15)

a = А_м + d - g. (2.16)

На практиці зручно направлення ліній визначати румбами.

Румб r – це гострий горизонтальний кут між ближчим напрямком меридіана (північним або південним) до напрямку заданої лінії місцевості (рис. 2.17).

a

C

r

a

a

a

r

r

r

I

II

III

IV

З

Y

Х

Пд

Пн

ПнС

ПдС

ПдЗ

ПнЗ

Рис. 2.17. Зв’язок між дирекційними кутами і румбами

В залежності від вибраного початкового меридіана отримуємо істинний румб (r_і), або магнітний румб (r _м).

Румб має назву або чверть І (ПнС), ІІ (ПдС), ІІІ (ПдЗ), ІV (ПнЗ) (рис. 2.17). Між дирекційними кутами і румбами маємо математичний зв’язок

. (2.17)

Якщо між двома лініями місцевості або на плані (карті) виміряно горизонтальний кут правий b_п, чи лівий b_л і відомо дирекційний кут вихідної сторони a_АБ (рис. 2.18), то дирекційний кут наступної лінії БВ обчислюється за формулою:

a_БВ = a_АБ + b_л – 180^о, (2.18)

або a_БВ = a_АБ - b_п + 180^о. (2.19)

a_АБ

a_БВ

a_БА

А

В

Б

b_п

b_л

a_АБ

Рис. 2.18. Зв’язок дирекційних кутів суміжних ліній

Інколи обчислене значення дирекційного кута може бути більше 360^о або менше 0^о. Тоді його значення відповідно зменшують або збільшують на 360^о.

При наявності декількох ламаних ліній дирекційні кути наступних ліній обчислюють за формулами:

a _n = a _{n -1} + b _л ± 180^о; (2.20)

a _n = a _{n -1} - b _n ± 180^о, (2.21)

де a _{n -1}, a _п – дирекційні кути попередньої та наступних ліній.

Орієнтування карти на місцевості виконується за допомогою компаса або бусолі. Компас або топографічна бусоль мають магнітну стрілку та градусну шкалу від 0^о до 360^о. Бокові ребра бусолі паралельні лінії, що проходить через відліки 0^о – 180^о.

270^о

90^о

180^о

0^о

d - g

При орієнтуванні карти по істинному меридіану бокове ребро бусолі прикладають до рамки карти і карту повертають так, щоб стрілка вказувала на величину нахилення магнітної стрілки d (рис. 2.19).

270^о

90^о

180^о

0^о

d

а б

Рис. 2.19. Орієнтування карти

а – по істинному меридіану; б – по лініям координатної сітки

При орієнтуванні по кілометровій сітці бокове ребро бусолі прикладають до лінії кілометрової сітки і карту повертають так, що відлік по бусолі дорівнював куту j = d - g (рис.2.19, б) Значення кутів d і g вказано на графіку в лівому нижньому куту карти.

Для орієнтування карти по лініям місцевості спочатку визначають вихідну точку А на карті і вибирають орієнтир на другу точку Б місцевості. Прикладають лінійку-візир до точок АБ і карту повертають так, щоб напрямок ребра лінійки співпав з напрямком на орієнтир Б місцевості.

Дата добавления: 2014-01-07