Розділ 2 орієнтування на місцевості

2.1. Азимути, румби, дирекційні кути й залежності між ними

При виконанні геодезичних робіт на місцевості, робіт з картою або кресленням необхідно визначити положення лінії (орієнтувати лінію) щодо сторін світу або якого-небудь напрямку, прийнятого за вихідний.

Орієнтування полягає в тім, що визначають кут між вихідним напрямком і напрямком даної лінії. За вихідний напрямок для орієнтування приймають істинний (географічний), магнітний меридіани або вісь абсцис прямокутної системи координат плану. Як кути, що визначають напрямок лінії, служать істинний і магнітний азимути, дирекційний кут і румби.

Кут між північним напрямком меридіана й напрямком даної лінії МN називається азимутом (рис. 2.1), виміряється з півночі через схід, південь і захід, тобто по напрямку руху часової стрілки, і може мати значення 0...360⁰. Азимут, який вимірюється відносно істинного меридіана, називається істинним.

У геодезії прийнято розрізняти прямий і зворотний напрямки лінії. Якщо напрямок лінії МN від точки М до точки N вважати прямим, то NМ - зворотний напрямок тієї ж лінії. Відповідно до цього кут А - прямий азимут лінії МN у точці М, а А₁ - зворотний азимут цієї ж лінії в точці N.

Меридіани різних точок не паралельні між собою, тому що вони сходяться в точках полюсів. Звідси азимут лінії в різних її точках має різне значення. Кут між напрямками двох меридіанів називається зближенням меридіанів і позначається γ. Залежність між прямим і зворотним азимутами лінії МН виражається формулою А₁ = А +180° + γ.

Істинні азимути ліній місцевості визначаються шляхом астрономічних спостережень або за допомогою приладів - гіротеодолітів.

Іноді для орієнтування лінії місцевості користуються не азимутами, а румбами. Румбом (рис. 2.2) називається гострий кут між найближчим

Рис. 2.1. Азимути.

(північним Пн або південним Пд) напрямком меридіану та напрямком даної лінії.

Румби позначають буквою r з індексами, що вказують чверть, у якій перебуває румб. Назви чвертей складені з відповідних позначень сторін світу. Так, перша чверть - північно-східна (ПнС), друга - південно-східна (ПдС), третя - південно-західна (ПдЗ), четверта - північно-західна (ПнЗ). Відповідно позначають румби у чвертях, наприклад, у першій r_Пнс, у другий – r_Пдс. Румби вимірюють у градусах (0...90˚).

Залежність між азимутами й румбами

Чверть	Азимут - А, градус	Румб - r, градус
І (ПнС )	0…90	А
ІІ (ПдС)	90…180	180-А
ІІІ (ПДЗ)	180…270	А-180
ІV (ПнЗ)	270…360	360-А

У прямокутній системі координат орієнтування лінії роблять відносно осі абсцис. Кут, який відлічують у напрямку ходу годинникової стрілки від позитивного (північного) напрямку осі абсцис до лінії, напрямок якої визначається, називається дирекційним. Дирекційні кути позначаються буквою  й подібно азимуту змінюються 0...360⁰.

Дирекційний кут якого-небудь напрямку безпосередньо на місцевості не вимірюють, його значення можна обчислити, якщо для даного напрямку визначений істинний азимут. Залежність між дирекційним кутом  й істинним азимутом А наведена на рис. 2.3.

Рис. 2.2. Румби Рис. 2.3. Залежність між дирекційним кутом і істинним азимутом лінії

Рис. 2.4. Залежність між кутами: а - істинним і магнітним азимутами, б - магнітним азимутом і дирекційним кутом

У цьому випадку γ — зближення меридіанів — являє собою кут між дійсним мередіаном М и віссю абсцис у цій точці. Вісь абсцис паралельна осьовому меридіану зони, у якій розташована лінія МN. Як видно з малюнка,  =А — γ. Так само, як і для азимута, розрізняють прямий і зворотний дирекційні кути:  — прямий, ’ — зворотний дирекційні кути лінії МN:  ' =  +180°.

Румби дирекційних кутів позначають й обчислюють так само, як румби дійсних азимутів, тільки відраховують від північного й південного напрямків осі абсцис.

Напрямок магнітної осі вільно підвішеної магнітної стрілки називається магнітним меридіаном. Кут між північним напрямком магнітного меридіана й напрямком даної лінії називають магнітним азимутом. Магнітний азимут, так само як і дійсний, уважають по напрямку руху годинникової стрілки; він також змінюється в межах 0...360˚. Залежність між магнітними азимутами й магнітними румбами така ж, як між дійсними румбами. Тому що магнітний полюс не збігається з географічним, напрямок магнітного меридіана в даній точці не збігається з напрямком дійсного меридіана. Горизонтальний кут між цими напрямками називають відхиленням магнітної стрілки δ. Залежно від того, у яку сторону ухиляється північний кінець стрілки від напрямку дійсного меридіана, розрізняють східне й західне відхилення. Перед значенням східного відхилення звичайно ставлять знак плюс, західного - мінус. Залежність (рис. 2.4, а) між дійсним Ам магнітним Ам азимутами виражається формулою А = Ам+δ. При використанні цієї формули враховують знак відхилення. Якщо відоме відхилення δ магнітної стрілки й зближення меридіанів γ, то за обміряним магнітним азимутом Ам лінії МN можна обчислити дирекційний кут  (рис. 2.4, 6) цієї лінії: а=Ам+( δ – γ)., де різниця δ – γ - виправлення на відхилення стрілки й зближення меридіанів (ураховують при орієнтуванні топографічної карти).

У різних точках Землі магнітна стрілка має різне відхилення. Так, на території РФ воно коливається в межах 0... + 15˚.

Відхилення магнітної стрілки не залишається постійним й у даній точці Землі (розрізняють вікові, річні й добові зміни відхилень). Найбільше змінюються добові відхилення, коливання яких досягають 15'. Отже, магнітна стрілка вказує положення магнітного меридіана приблизно й орієнтувати лінії місцевості за магнітними азимутами можна тоді, коли не потрібно високої точності.