經(jīng)緯度計算距離和方位角

1、經(jīng)緯度計算距離和方位角方位角(azimuthangle :從某點(diǎn)的指北方向線起,依順時針方向 到目標(biāo)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(diǎn)都有真北、磁北和坐標(biāo)縱線北三種不同的指北方向線, 因此,從某點(diǎn)到某一目標(biāo),就有三種不同方位角。(1真方位角。某點(diǎn)指向北極的方向線叫真北方向線,而經(jīng)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 A 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(diǎn)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(diǎn)間的直線

2、,為該圖的磁子午線。 由磁子午線方向的北端起, 順時針量至直線間的夾角, 稱為該直線的 磁方位角,用 A m表示。(3坐標(biāo)方位角。由坐標(biāo)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(biāo)方位角,常簡稱方位角,用 a 表示。 方位角在測繪、地質(zhì)與地球物理勘探、航空、航海、炮兵射擊及 部隊行進(jìn)時等,都廣泛使用。不同的方位角可以相互換算。軍事應(yīng)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。(二三種方位角之間的關(guān)系因標(biāo)準(zhǔn)方向選擇的不同,使得一條直線有不同的方位角。同一直線的三種方位角之間的關(guān)系為:A=Am+A=a +a =Am+-(三坐標(biāo)方位角的

3、推算1.正、反坐標(biāo)方位角每條直線段都有兩個端點(diǎn), 若直線段從起點(diǎn) 1到終點(diǎn) 2為直線的 前進(jìn)方向, 則在起點(diǎn) 1處的坐標(biāo)方位角 a12稱為直線 12的正方位角, 在終點(diǎn) 2處的坐標(biāo)方位角 a21稱為直線 12的反方位角。a 反 =a正 ±180°式中,當(dāng) a 正<180°時,上式用加 180°當(dāng) a 正>180°時,上式 用減 180°。2.坐標(biāo)方位角的推算實(shí)際工作中并不需要測定每條直線的坐標(biāo)方位角, 而是通過與已 知坐標(biāo)方位角的直線連測后,推算出各直線的坐標(biāo)方位角。因 2在 推算路線前進(jìn)方向的右側(cè),該轉(zhuǎn)折角稱為右角; 3

4、在推算路線前進(jìn) 方向的左側(cè), 該轉(zhuǎn)折角稱為左角。 從而可歸納出推算坐標(biāo)方位角的一 般公式為:a 前=a 后 +180°+左a 前=a 后 +180°-右如果計算的結(jié)果大于 360,應(yīng)減去 360°,為負(fù)值,則加上 360。天文學(xué)方位角定義 :在地平坐標(biāo)系中,通過南點(diǎn)、北點(diǎn)的地平經(jīng)圈稱子午圈。子午圈 被天頂、 天底等分為兩個 180°的半圓。 以北點(diǎn)為中點(diǎn)的半個圓弧, 稱 為子圈,以南點(diǎn)為中點(diǎn)的半個圓弧,稱為午圈。在地平坐標(biāo)系中,午 圈所起的作用相當(dāng)于本初子午線在地理坐標(biāo)系中的作用, 是地平經(jīng)度 (方位度量的起始面。方位即地平經(jīng)度, 是一種兩面角, 即午圈

5、所在的平面與通過天體 所在的地平經(jīng)圈平面的夾角, 以午圈所在的平面為起始面, 按順時針 方向度量。方位的度量亦可在地平圈上進(jìn)行,以南點(diǎn)為起算點(diǎn),由南 點(diǎn)開始按順時針方向計量。 方位的大小變化范圍為 0°360°, 南點(diǎn)為 0°,西點(diǎn)為 90°,北點(diǎn)為 180°,東點(diǎn)為 270°。上述這種方位度量是在 天文學(xué)中所用的方法。磁偏角簡介 沈括在 中記載與驗證了磁針 “ 常微偏東、 不全南也 ”400年。英國人羅伯特 ·諾曼(Robert Norman 發(fā)現(xiàn)一根磁針用繩子在半中間吊起來,跟水平形成一偏角, 他將這稱為磁偏角。 158

6、1年,他在自己的新奇的吸引力一書中 發(fā)表了他的發(fā)現(xiàn)。各個地方的磁偏角不同,而且,由于磁極也處在運(yùn)動之中,某一 地點(diǎn)磁偏角會隨之間而改變 。許多海洋動物可以感應(yīng)到磁偏角并利 用它來識途 。 向正北方向以東稱東偏,偏向正北方向以西稱西偏。 地磁要素磁偏角可以用磁偏測量儀測出來。各地的磁傾角不同,在地磁極 處,磁偏角是 90度。磁偏角的度數(shù)是測量出來的,不是計算出來的。 在繪圖時,將此前對磁偏角的實(shí)際測量值標(biāo)在地圖(特別是海圖,普 地磁極 但并不和南極、 北極重合, 一個約在北緯 72°、 西經(jīng) 96°處;一個約在南緯 70°、東經(jīng) 150°處。磁北極距地理北

7、極大 約相差 1500km. 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東經(jīng) 25度地區(qū),磁偏角在 1-2度之 間;北緯 25度以上地區(qū),磁偏角大于 2度;若在西經(jīng)低緯度地區(qū), 磁偏角是 5-20度;西經(jīng) 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(dá) 6度,一般情況為 2-3度。 地圖的方向:上北、下南、左西、右東是大多數(shù)地圖的方向,但這可不是通 用原則, 如果地圖上有方向標(biāo), 可以通過方向標(biāo)了解到這些。 磁 偏角還是不斷有規(guī)律變化的,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

8、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。 計算方法關(guān)于用經(jīng)緯度計算距離: 40075.04公里 , 而 一 圈分成 360°, 而每 1°(度 有 60, 每一度一秒在赤道上的長度計算如下: 40075.04km/360°=111.31955km111.31955km/60=1.8553258km=1855.3m 而每一分又有 60秒 , 每 一 秒就代 表 1855.3m/60=30.92m 任意兩 點(diǎn)距 離計 算公式為 d=111.12cos1/sinAsinB十 cosAcosBco

9、s(BA 其中 A 點(diǎn)經(jīng)度, 緯度分別為 A和 A, B 點(diǎn)的經(jīng)度、 緯度分別為 B和 B, d 為距離。 至于比例尺計算就不廢話了 也許上面的冗長又 深奧的回復(fù)讓你大頭了吧 ? 簡單地說 , 也就是 1. 不同的地方 2. 正常情況下,我國磁偏角最大可達(dá) 6度, 一般情況為 2-3度 3. 東經(jīng) 25度地區(qū),磁偏角在 1-2度之間;北 緯 25度以上地區(qū),磁偏角大于 2度;若在西經(jīng)低緯度地區(qū),磁偏角 是 5-20度;西經(jīng) 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(dá) 6度,一般情況為 2-3度。 不斷變化的。它有長期變化和短期變化。地球磁場的短期 變化 即上述的偶極

10、磁場。 地磁要素的長期變化, 來源于地球 內(nèi)部的物質(zhì)運(yùn)動。它首先表現(xiàn)為地磁 場的向西漂移。例如, 0°磁偏線與赤道的交點(diǎn),近 400 年來已西移 95°。 其次,磁場強(qiáng) 度有穩(wěn)定的衰減,近百年來,基本磁場強(qiáng)度衰減了 5%。如果 照此 速度繼續(xù)衰減下去 , 那么 , 基本磁場將會在 2 千年后消失。另外 , 磁極也在 0°.004;其經(jīng)度每年向西增加 0°.007。關(guān)于分類 形態(tài)比較復(fù)雜,分平靜變化和干擾變化。 平靜變化是經(jīng)常性和 周期性的變化,有太陽日變化、太陰日變化和季節(jié) 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

11、陽日為周期的變化。 地磁強(qiáng)度的水平分量的太陽日變化, 可達(dá) 0. 03 0.04T,約為水平分量的 0. 5 %;地磁偏角的變化可達(dá) 10 。月 球?qū)?于地球大氣的潮汐作用, 使得一部分大氣以太陰日為周期, 運(yùn)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(qiáng)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(diǎn)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(jié)變化,造成地磁 要素的太陽日變化 的幅度因季節(jié)而變化。一般地說,夏季太陽日變化的幅度 較大,冬 季較小。

12、地磁要素的十?dāng)_變化要復(fù)雜得多。小的干擾多半是區(qū) 域性的,次數(shù)頻繁, 變幅很小。大的干擾是全球性的,次數(shù)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(fā) 生時,磁針不安地擾動不止;在幾小時到 幾日內(nèi),磁場強(qiáng)度的變化 可達(dá)十分之幾甚至幾個 T。 磁暴的發(fā)生與太陽活 動直接相關(guān)。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(jié)構(gòu),中 斷無線電通訊,高緯度地區(qū)出現(xiàn)極光。中國各地磁偏角 珠 穆 朗 瑪 0°19' 西 沙 群 島 0°10' 曾 母 暗 沙 0°24'(東 南沙群島 0°35'(東

13、烏魯木齊 2°44'(東 地質(zhì)羅盤的使用方法地質(zhì)羅盤 地質(zhì)羅盤上有一個指針,用它指明磁子午線的方向,可以粗 略確定目標(biāo)相對于磁子午線的方位角,并利用水準(zhǔn)器裝置測其垂 直角(俯角或仰角以確定被測物體所處的位置。 結(jié)構(gòu)地質(zhì)羅盤式樣很多,但結(jié)構(gòu)基本是一致的,我們常用的是圓 盆式地質(zhì)羅盤儀。由磁針、刻度盤、測斜儀、瞄準(zhǔn)覘板、水準(zhǔn)器 等 幾 部 分 安 裝 在 一 銅 、 鋁 或 木 制 的 圓 盆 內(nèi) 組 成 , 如 圖 4-1-1 (一磁針 一般為中間寬兩邊尖的菱形鋼針,安裝在底盤中 央的頂針上,可自由轉(zhuǎn)動,不用時應(yīng)旋緊制動螺絲,將磁針抬起 壓在蓋玻璃上避免磁針帽與項針尖的碰撞,以

14、保護(hù)頂針尖,延長 羅盤使用時間。在進(jìn)行測量時放松固動螺絲,使磁針自由擺動, 最后靜止時磁針的指向就是磁針子午線方向。由于我國位于北半 球磁針兩端所受磁力不等,使磁針失去平衡。為了使磁針保持平 衡常在磁針南端繞上幾圈銅絲, 用此也便于區(qū)分磁針的南北兩端。 (二 水平刻度盤 水平刻度盤的刻度是采用這樣的標(biāo)示方式:從零度開始按逆時針方向每 10度一記,連續(xù)刻至 360度, o 度和 180度分別為 N 和 S , 90度和 270度分別為 E 和 W ,利用它可以 直接測得地面兩點(diǎn)間直線的磁方位角。 (三 豎直刻度盤 專用來讀傾角和坡角讀數(shù), 以 E 或 W 位置為 0度, 以 S 或 N 為 90

15、度,每隔 10度標(biāo)記相應(yīng)數(shù)字。 (四懸錐 是測斜器的 重要組成部分,懸掛在磁針的軸下方,通過底盤處的覘板手可使 懸錐轉(zhuǎn)動,懸錐中央的尖端所指刻度即為傾角或坡角的度數(shù)。 (五水準(zhǔn)器 通常有兩個,分別裝在圓形玻璃管中,圓形水 準(zhǔn)器固定在底盤上,長形水準(zhǔn)器固定在測斜儀上。 (六瞄 準(zhǔn)器 包括接物和接目覘板,反光鏡中間有細(xì)線,下部有透明小孔,使眼睛,細(xì)線,目的物三者成一線,作瞄準(zhǔn)之用。在使用前必須進(jìn)行磁偏角的校正。因為地磁的南、 北兩極與地理上的南北兩極位置不完全相符, 即磁 子午線與地理子午線不相重合, 地球上任一點(diǎn)的磁北方向與該點(diǎn)的正 北方向不一致,這兩方向間的夾角叫磁偏角。地球上某點(diǎn)磁針北端偏于

16、正北方向的東邊叫做東偏, 偏于西邊稱西 偏。東偏為 (+西偏為 (-。地球上各地的磁偏角都按期計算, 公布以備查用。 若某點(diǎn)的磁偏角 已知,則一測線的磁方位角 A 磁和正北方位角 A 的關(guān)系為 A 等于 A 磁加減磁偏角。 應(yīng)用這一原理可進(jìn)行磁偏角的校正, 校正時可旋動羅 盤的刻度螺旋,使水平刻度盤向左或向右轉(zhuǎn)動, (磁偏角東偏則向右, 西偏則向左 ,使羅盤底盤南北刻度線與水平刻度盤 0-180度連線間 夾角等于磁偏角。經(jīng)校正后測量時的讀數(shù)就為真方位角。(二目的物方位的測量是測定目的物與測者間的相對位置關(guān)系, 也就是測定目的物的方位 角 (方位角是指從子午線順時針方向到該測線的夾角 。測量時放

17、松制動螺絲, 使對物覘板指向測物, 即使羅盤北端對著目 的物,南端靠著自己,進(jìn)行瞄準(zhǔn),使目的物,對物覘板小孔,蓋玻璃 上的細(xì)絲, 對目覘板小孔等連在一直線上, 同時使底盤水準(zhǔn)器水泡居中，待磁針靜止時指北針?biāo)付葦?shù)即為所測目的物之方位角。(若指 針一時靜止不了，可讀磁針擺動時最小度數(shù)的二分之一處，測量其它 要素讀數(shù)時亦同樣。 若用測量的對物覘板對著測者(此時羅盤南端對著目的物進(jìn)行瞄 準(zhǔn)時，指北針讀數(shù)表示測者位于測物的什么方向，此時指南針?biāo)咀x 數(shù)才是目的物位于測者什么方向， 與前者比較這是因為兩次用羅盤瞄 準(zhǔn)測物時羅盤之南、 北兩端正好顛倒， 故影響測物與測者的相對位置。 為了避免時而讀指北針，

18、時而讀指南針，產(chǎn)生混淆，放應(yīng)以對物覘 板指著所求方向恒讀指北針，此時所得讀數(shù)即所求測物之方位角。 （三）巖層產(chǎn)狀要素的測量 巖層的空間位置決定于其產(chǎn)狀要素，巖層產(chǎn)狀要素包括巖層的走 向、傾向和傾角。測量巖層產(chǎn)狀是野外地質(zhì)工作的最基本的工作方法 之一，必須熟練掌握。 1. 巖層走向的測定 巖層走向是巖層層面與水平面交線的方向也就是巖層任一高度上 水平線的延伸方向。 測量時將羅盤長邊與層面緊貼，然后轉(zhuǎn)動羅盤，使底盤水準(zhǔn)器的水 泡居中，讀出指針?biāo)缚潭燃礊閹r層之走向。 因為走向是代表一條直線的方向，它可以兩邊延伸，指南針或指北 針?biāo)x數(shù)正是該直線之兩端延伸方向，如 NE30度與 SW210度均可 代表該巖層之走向。 2.巖層傾向的測定 巖層傾向是指巖層向下最大傾斜方向線在水平面上的投影， 恒 與巖層走向垂直。 測量時，將羅盤北端或接物覘板指向傾斜方向，羅盤南端緊靠著層 面并轉(zhuǎn)動羅盤，使底盤水準(zhǔn)器水泡居中，讀指北針?biāo)缚潭燃礊?/p>