Нажмите "Enter", чтобы перейти к содержанию

Азимут это в географии: Азимут — урок. География, 5 класс.

Содержание

Азимут — что это такое и как его определить

Обновлено 23 июля 2021 Просмотров: 134 137 Автор: Дмитрий Петров

Здравствуйте, уважаемые читатели блога KtoNaNovenkogo.ru. Этот термин хорошо известен людям определённых профессий.

В частности, на вопрос «что такое азимут» вам точно ответят астрономы, геодезисты, картографы, географы.

В общих чертах с этим понятием знакомы и многие обыватели, особенно путешественники и грибники. Почему именно они? Об этом ниже.


Азимут — это…

Азимут – это горизонтальный угол, образуемый в точке наблюдения двумя лучами, один из которых проходит по меридиану (линией между северным и южным полюсами), а второй соединяет точку наблюдения и наблюдаемый объект.

Азимут отсчитывается по ходу часовой стрелки либо от северного (в геодезии), либо от южного (в астрономии) конца меридиана и находится в пределах от 0 до 360 градусов.

Кстати, в артиллерии, как и в астрономии, отсчёт ведётся с юга, только против хода часовой стрелки. Такие вот нюансы.

Различают два типа азимута: истинный и магнитный, в зависимости от того, какой меридиан принимается за базу отсчёта.

Если географический – то азимут называют истинным, если же направление берётся по магнитному меридиану, то и азимут будет, естественно, магнитным. Вызвано это тем обстоятельством, что направления на географический и магнитный полюс не совпадают.

Между азимутами (как и между меридианами) существует взаимосвязь, которая выражается через магнитное склонение. Зная его величину (она часто указывается на топографических картах), легко перейти от магнитного меридиана (направление которого указывает компас) к географическому.

Кому и для чего нужен азимут

«Всё перекаты, да перекаты, послать бы их по адресу! На это место уж нету карты, плывём вперёд по абрису» — поётся в известной песне А. Городницкого.

Абрис – это неплохо, но лучше, если бы туристы плыли всё-таки не по сделанному от руки схематическому плану, а по азимуту – тогда они наверняка бы не плутали и обратно вернулись без лишних хлопот.

Навыки ориентирования на местности необходимо знать всем, кто отправляется в путешествие по неизученному маршруту, в лес по грибы, в поход по малоизвестным тропам. Одним словом, в те места, где можно потерять дорогу или просто заблудиться.

Чтобы чувствовать себя уверенно, вам потребуется топографическая карта местности, а в идеале лучше иметь ещё компас или нехитрое приспособление под названием транспортир, хорошо знакомый многим со школьной скамьи.

Определение азимута по карте

Есть два самых распространённых способа: с помощью транспортира и по компасу. В первом случае алгоритм действий выглядит следующим образом.

  1. Раскладываем карту на ровной поверхности.
  2. Отмечаем точку своего местонахождения – от неё будет отсчитываться азимут.
  3. Выбираем интересующую нас точку – по отношению к ней будет определяться азимут.
  4. Обе точки соединяем прямой линией до пересечения с ближайшим меридианом.
  5. Приложив основание транспортира к линии меридиана, измеряем по часовой стрелке угол между проведённой линией и меридианом. Получаем географический (истинный) азимут.

Порядок действий для второго способа такой.

  1. Выбираем направление движения и находящийся на нём хорошо видимый ориентир (дерево, холм, перекрёсток дорог и т.п.).
  2. Становимся лицом по направлению ориентира, держа перед собой карту и компас. При этом следует позаботиться о том, чтобы вблизи не было крупных железных предметов (например, опор линий ЛЭП).
  3. Отпускаем тормоз компаса, чтобы его стрелка смогла самостоятельно найти северный полюс.
  4. Кладём компас на карту и совмещаем отметки севера.
  5. С помощью линейки прочерчиваем направление на ориентир.
  6. Угол между направлением стрелки компаса и прочерченной линией и будет магнитным азимутом. При необходимости конвертируем его в географический (истинный).

Определение азимута на местности

На местности азимут определяется по выбранному направлению или на намеченный ориентир с помощью компаса. Возможен и обратный вариант: по уже известному азимуту найти направление на местности.

Желательно иметь компас с визиром (например, компас Андрианова), тогда можно выставить направление более точно.

Рассмотрим оба случая:

  1. Найдем азимут на нужное направление.Отпускаем фиксатор – стрелка компаса начинает колебаться, а через некоторый промежуток времени остановится, показывая на север. Поворачивая корпус компаса, совмещаем стрелку с буквой N (или С) на шкале. Положение мушки визира укажет на градуированной шкале (лимбе) магнитный азимут на выбранный ориентир.
  2. Найдем направление, зная азимут. Поворачиваем компас до тех пор, пока указатель не встанет на цифру, которая соответствует значению магнитного азимута. Как и в предыдущем случае, добиваемся совпадения северной стороны стрелки с символом севера на лимбе. После этого можно считать, что искомое направление найдено.

Заключение

Кстати, моряки и авиаторы предпочитают использовать термин «пеленг». Фактически это тот же азимут, только он всегда отсчитывается от северного направления и всегда по часовой стрелке. К тому же моряки часто измеряют пеленг не в градусах, а в румбах (1/32 часть окружности).

Похоже, что рука статуи Ильича тоже показывает какой-то азимут (или пеленг), вот только направление было выбрано, как выясняется, неверно. Пришлось его скорректировать, вот только времени на это ушло, к сожалению, очень много.

Удачи вам! До скорых встреч на страницах блога KtoNaNovenkogo.ru

Что такое азимут в географии и как его определить

Опубликовано:

Что такое азимут: Unsplash

С помощью онлайн-карт ориентироваться на местности очень просто. Но для путешественников, мореплавателей и военных надежным спутником становится не интернет, а компас и собственные знания. Они находят путь к месту назначения с помощью азимута. Что это и как его определить, полезно разобраться и вам.

Что такое азимут и зачем он нужен

Что такое азимут в географии? Так называют угол между двумя направлениями:

  • одно из них — северное или южное, если находитесь в Южном полушарии;
  • второе — пункт, куда нужно добраться.

Вершина угла — точка на местности, с которой ведется расчет.

Азимут отсчитывается от северного направления в градусах по часовой стрелке, то есть его значение может колебаться между 0° и 360°. Так, направление на восток соответствует азимуту 90°, на запад — 270°.

Географический азимут называют истинным, так как отсчет ведется от истинного (географического) меридиана. Такой азимут можно определить по карте. Однако компас укажет другой азимут — магнитный, и это значение будет отличаться от географического. Разберемся, почему так.

Cудно в открытом море ориентируется по азимуту: Unsplash

Что такое магнитный азимут? Это тот же угол между двумя направлениями — северным и искомым. Однако за основу берется не географический меридиан, а магнитный. Так же и компас указывает не на географический север, а на магнитный полюс Земли.

Согласно определению физика Александра Прохорова в «Большой советской энциклопедии», магнитный меридиан — это проекция линии геомагнитного поля на поверхность Земли. Он отклонен от географического меридиана на величину магнитного склонения. Зная ее, можно перевести географический азимут в магнитный.

Магнитное склонение зачастую указывают на картах. Считается, что его открыл еще Христофор Колумб в конце XV века и упомянул о нем в своих дневниках.

Азимут — инструмент путешественников: Unsplash

Разобравшись с терминологией, пора выяснить, как эти понятия применяются в современном мире. Для чего нужен азимут? Он позволяет не сбиться с курса на пути к цели в условиях, когда нет других ориентиров, а карты оказываются бесполезными:

  • в открытом море, пустыне, степи, лесу или горах;
  • когда видимость ограничивают природные условия — густой туман или ночь.

С помощью данного показателя определяют направление на судах и самолетах. Также им могут пользоваться обычные путешественники.

Как определить азимут

Как определить азимут? Для этого путешественнику понадобится компас:

  • Прибор размещают на ровной горизонтальной поверхности и смотрят в сторону объекта, к которому нужно проложить путь.
  • Нужно мысленно проложить прямую от этого объекта к компасу, которая бы проходила через его центр. Для наглядности можно взять спичку, карандаш или ровную палку и положить их на циферблат так, чтобы предмет проходил через центр компаса.
  • Спичка образует некий угол со стрелкой, указывающей на север. Этот угол и есть азимут. Его величину определите с помощью отметок на компасе.
Компас и карта: Unsplash

Достаточно следовать этому значению, и компас приведет к нужной точке. В походных условиях магнитного азимута может быть вполне достаточно. Но если в вашем распоряжении есть карта, по которой следуете к нужному объекту, придется выполнить несколько дополнительных шагов:

  1. Сперва определите азимут по карте. Это будет угол между географическим меридианом и направлением к нужной точке.
  2. С помощью компаса найдите этот азимут на местности.
  3. Поскольку азимут на карте и на компасе отличается, нужно скорректировать значение на величину магнитного склонения. Если отклонение стрелки компаса восточное, сместите линию направления левее на количество градусов, которое равно магнитному склонению. Если отклонение западное, сместите направление вправо на нужное количество градусов.

Для этого непременно нужно знать величину магнитного склонения. Однако учтите, что в разной местности оно будет отличаться. Более того, с течением времени его значения также меняются, поэтому показатели, указанные на старых картах, могут быть недостоверными.

Поэтому прежде чем отправиться в путь, проверьте, указано ли магнитное склонение на карте и верно ли оно. Если нет, то обязательно выясните его значение.

Знания об азимуте могут не понадобиться человеку в обычной жизни. Однако тем, кто собирается в путешествие, особенно по такой большой стране, как Казахстан, этот навык может быть очень полезен.

Не заблудитесь в бескрайней степи!

Оригинал статьи: https://www.nur.kz/family/school/1713644-cto-takoe-azimut-i-kak-ego-opredelit/

Спортивное ориентирование в Мурманске и области


Для удобства работы в полевых условиях жидкостный компас размещен на прозрачной пластине, оборудован угловой шкалой, миллиметровой и масштабной линейками, иногда лупой для чтения мелких деталей карты.

Как найти азимут на местности?

С помощью такого компаса удобно определять азимут на любой местный предмет.

Для этого нужно направить пластину компаса на предмет, азимут на которыймы хотим измерить. Затем, не сбивая положение пластины, вращать колбу компаса, пока нулевая отметка шкалы не совпадетс северным концом стрелки. Осевая линия пластины компаса будет показывать на шкале значение искомого азимута.



Измерение азимута по карте производится еще проще.

Нужно расположить пластину на карте так, чтобы край пластины расположился по направлению измеряемого азимута. Затем, не сдвигая пластины, необходимо повернуть колбу компаса так, чтобы линии, нанесенные на ее нижнюю сторону, были параллельны северным линиям карты, а нулевая отметка шкалы была направлена в сторону севера. Осевая линия пластины компаса будет показывать на шкале значение искомого азимута.

Помните! При измерении азимута на картене нужно обращать внимания на магнитную стрелку.

Дело в том, что при измерении азимута по карте достаточно иметь только транспортир, компас не нужен.Ведь необходимо измерить угол между двумя линиями — направлением на предмети севернойлинией карты.

Другое дело на местности, где никто не нарисовал для нас северных линий, и нам необходимо воспользоваться помощью магнитной стрелки.

Как использовать азимут в спортивном ориентировании и спортивной радиопеленгации, вы узнаете немного позже. Но несколько примеров мы все же рассмотрим.

Например, нам необходимо нанести на карту заводскую трубу, расположенную на другом берегу реки. Стоя на развилке,мы измерим азимут на трубу. Затем возьмем карту, положим на нее компас так, чтобы край пластины проходил через нашу развилку. И не сбивая положения капсулы, повернем компас так, чтобы линии на дне колбы стали параллельны северным линиям стрелки, а 0° был направлен в сторону севера. Затем тонким карандашом проведем по пластине компаса линию за реку.

Теперь пройдем по дороге полкилометра до домика лесника. Стоя около угла дома, повторим наши действия.

Наши линии пересекутся в некоторой точке на другом берегу реки. И мы смело можем нарисовать там условный знак заводской трубы.

Рассмотрим теперь другой пример.

В сосновом бору, расположенном неподалеку от нас, есть лесное озеро изумительной красоты. Но, к сожалению,к заповедному озеру нет дорог. Только старожилы да лесник могут его отыскать. Но у нас есть карта. Измерим азимут от домика лесника на озеро по карте. Затем возьмем компас в руки(не сбивая положения капсулы) и, направив пластину вперед, повернемся вместе с компасом так, чтобы стрелка показала на 0°. Нам остается двигаться по направлению пластины, следя, чтобы стрелка все время показывала на 0°. Тогда мы дойдемдо заповедного озера.

Задания для самостоятельной работы.

  • Во дворе определите азимуты на различные объекты.
  • Покажите объект, на который указывает заданный азимут.
  • Определите азимуты на различные ориентиры по карте.
  • Определите, на какой КП (Контрольный пункт — красно-белая трехгранная призма с размером каждой стороны 30×30 см. Обозначаетсяна карте кружочком и устанавливаетсяна местности) указывает заданный азимут.
  • На карте со множеством КП соедините КП в соответствиис указанной цепочкой азимутов.
  • Запишите цепочку азимутов для движения по заданному маршруту.
  • Расставьте во дворе КП. Пройдите по маршруту, заданному цепочкой азимутов, запишите номера КП.
  • Двигаясь от КП к КП в заданном порядке запишите цепочку азимутов.
  • Написал Алексей Абрамов kontur.tk
  • 1.4. Понятие масштаба. Измерение расстояний на местности и на карте.

    Вспомним материал параграфа 1.2. Там говорилосьо важнейших свойствах карты. Одно из них гласило: все объекты на карте уменьшены по сравнению с соответствующими объектами местности в одинаковое количество раз. А во сколько же раз карта уменьшена по сравнению с местностью? Наверное, разные карты уменьшены по-разному. Величина, характеризующая степень уменьшения карты, называется масштабом.

    Масштаб карты — это дробь, в числителе которой стоит единица, а в знаменателе — величина, показывающая, во сколько раз уменьшены объекты карты по сравнению с соответствующими объектами местности.

    Масштаб карты указывается в зарамочном оформлении. Знание масштаба позволяет нам измерять расстояния по карте и переводить их в расстоянияна местности.В примере,рассмотренномв предыдущем параграфе, мы, двигаясь к лесному озеру, не знали, сколько нам до него идти. Вдруг мы отклонилисьот азимутаи озеро давно уже позади? Такого вопроса не возникло,если бы мы, измерив расстояние от домика лесника до озера по карте, рассчитали это расстояние на местности.

    Нужно лиуказывать на карте масштаб? А как иначе? Ведь, если, масштаб не указанна карте, определить расстояние по карте невозможно.

    Пусть масштаб карты составляет 1:15000. Это означает, что все расстояния местности уменьшены при нанесении на карту в 15000 раз. Следовательно, расстояния, измеренные по карте, при переносе на местность должны быть увеличены в 15000 раз. Каждый сантиметр карты составляет 15000 сантиметровна местности или 150 метров. Таким образом, для карты масштаба 1:15000, 1 смна карте соответствует 150 метрамна местности, а 1 мм — 15 метрам.

    Как перевести расстояние, измеренное по карте, в расстояниена местности? Очень просто. Нужно расстояние в миллиметрах умножить на 15 (вспомните, ведь 1 мм это 15 м).И тогдамы получим расстояние в метрах.

    Обратите внимание, что в значении масштаба не указана единица измерения (1:15000). Это не случайно.Дело в том, что нет никакой разницы в каких единицах вести измерения.Хоть в попугаяхи слоненках, как это делалось в известном мультфильме. Выражение масштаба показывает, что 1 единицана карте,будь то миллиметр, сантиметр, попугай, соответствует 15000 таких же единиц на местности (миллиметров, сантиметров, попугаев).

    Для удобства работы условимся измерять расстояния на картев миллиметрах, а на местностив метрах. Тогда для перевода единиц карты в единицы местности можно воспользоваться таким соотношением:

    Запишем соотношение в виде формулы:

    где — F (m) — расстояние на местностив метрах,

    K (mm) — расстояние по карте в миллиметрах,M — знаменатель масштаба.

    Для особо любознательных напишу про измерение масштаба. Допустим, у вас есть карта, масштаб которой надо измерить. Измерение масштаба может понадобиться и при работе с чертежами, планами и схемами. Измерить масштаб не просто,а очень просто. Нужно выбрать на местностикакой-нибудь отрезок, такой, чтобы его можно было однозначно опознать и на карте. Измерить длину отрезка на местности, затем измерить его по карте. После чего необходимо привести результаты измерения к одинаковой единице (например в мм) и разделить результат измерения по карте на результат измерения на местности.Это и будет масштаб в видедесятичной дроби.

    Ну а если нужно представить измеренный масштаб в традиционном виде — то длину отрезка на местности, надо поделить на длинутакого же отрезка на карте.И мы получем знаменатель масштаба — то, что пишут после единицы с двоеточием. Скорее всего, из-за ошибок в измерении масштаба число будет не круглыми его надо будет округлить до ближайшегокрасивого числа.


Азимут — ГИС Вики | Энциклопедия ГИС

Азимут — это угол между опорным вектором в опорной плоскости и вторым вектором в той же плоскости, указывающим (но не обязательно встречающимся) на что-либо, представляющее интерес. Например, с морем в качестве опорной плоскости азимут Солнца может быть углом между прямым севером и точкой на горизонте, над которой в данный момент находится Солнце. Воображаемая линия, проведенная по поверхности моря, может указывать в направлении Солнца, но, очевидно, никогда не встретится с ним.

Азимут обычно измеряется в градусах (°). Эта концепция используется во многих практических приложениях, включая навигацию, астрономию, картографию, горное дело и артиллерию. Слово азимут происходит от арабского слова السمت («ас-симт») , что означает направление , относящееся к путям или направлениям, с которыми сталкивается человек.

Содержимое

  • 1 Навигация
    • 1.1 Истинные азимуты на север
  • 2 Сопоставление
  • 3 Астрономия
  • 4 Другое использование
  • 5 Другие системы
    • 5.1 Прямое восхождение
    • 5.2 Горизонтальная координата
    • 5.3 Полярная координата
  • 6 См. также
  • 7 Примечания
  • 8 Каталожные номера

Навигация

В наземной навигации азимут определяется как горизонтальный угол, измеряемый по часовой стрелке от северной базовой линии или

меридиана . [1] [2] Азимут также в более общем смысле определяется как горизонтальный угол, измеренный по часовой стрелке от любой фиксированной базовой плоскости или легко устанавливаемой линии базового направления. [3] [4] [5]

Сегодня опорной плоскостью для азимута в общем навигационном контексте обычно является истинный север, измеряемый как азимут 0°, хотя другие угловые единицы (град, мил ) также можно использовать. В любом случае азимут не может превышать максимальное количество единиц в окружности — для окружности в 360° это 359градусов, 59 минут, 59 секунд (359° 59′ 59″).

Например, при движении по часовой стрелке по окружности в 360° точка на восток будет иметь азимут 90°, на юг 180° и на запад 270°.

Однако есть исключения: некоторые навигационные системы используют географический юг в качестве базовой плоскости. Любое направление потенциально может служить плоскостью отсчета, если оно четко определено для всех, кто использует эту систему.

Истинные азимуты на север

С севера
Север 0° или 360° Юг 180°
Северо-Северо-Восток 22,5° Юго-Юго-Запад 202,5°
Северо-восток 45° Юго-запад 225°
Восток-Северо-Восток 67,5° Запад-Юго-Запад 247,5°
Восток 90° Запад 270°
Восток-Юго-Восток 112,5° Запад-Северо-Запад 292,5°
Юго-восток 135° Северо-Запад 315°
Юго-Юго-Восток 157,5° Северо-северо-запад 337,5°

Картография

Существует множество азимутальных картографических проекций. Все они обладают тем свойством, что направления (азимуты) от центральной точки сохраняются. Некоторые навигационные системы используют юг в качестве базовой плоскости, как это принято на Филиппинах. Однако плоскостью отсчета может служить любое направление, если оно четко определено для всех, кто использует эту систему.

Астрономия

Используемый в астрономической навигации

азимут — это направление небесного тела от наблюдателя. [6] В астрономии азимут иногда называют пеленгом. В современной астрономии азимут почти всегда отсчитывается от севера. В прежние времена было принято ссылаться на азимут с юга, так как тогда он был равен нулю, в то время как часовой угол звезды был равен нулю. Однако это предполагает, что звезда (вверху) достигает кульминации на юге, что верно только для большинства звезд в северном полушарии.

Другое использование

Термин азимут также используется в контексте координации военной артиллерии. В артиллерийской наводке азимут определяется как направление огня.

Азимут в аэронавигации определяется как направление полета, взятое из местоположения воздушного судна.

При добыче полезных ископаемых азимут или меридиональный угол — это любой угол, измеренный по часовой стрелке от любого меридиана или горизонтальной плоскости отсчета.

В магнитофонных и кассетных магнитофонах азимут относится к углу между головкой (головками) ленты и лентой. Для магнитных ленточных накопителей азимут относится к углу между головкой (головками) ленты и лентой.

В экспериментах по локализации звука и в литературе азимут относится к углу, который образует источник звука по отношению к воображаемой прямой линии, проведенной изнутри головы через область между глазами.

Азимутальный двигатель в судостроении представляет собой гребной винт, который может вращаться горизонтально.

Другие системы

Прямое восхождение

Если вместо измерения от и вдоль горизонта углы измеряются от и вдоль небесного экватора, то углы называются прямым восхождением, если они относятся к точке весеннего равноденствия, или часовым углом, если они относятся к Нулевой меридиан.

Горизонтальная координата

В горизонтальной системе координат, используемой в астронавигации и установке спутниковых антенн, азимут является одной из двух координат. Другой — высота, иногда называемая высотой над горизонтом. См. также: Искатель спутников.

Полярная координата

В трехмерных полярных системах координат, включая цилиндрические и сферические координаты, азимут точки представляет собой угол между положительной осью x и проекцией вектора на плоскость xy (компонент вектор в плоскости xy). В цилиндрических координатах тета почти повсеместно используется для обозначения азимута в математических приложениях, тогда как физические приложения могут обозначать азимут с помощью символа phi, . Хотя существует несколько соглашений о сферических координатах, азимут обычно обозначается либо тета, , либо фи, .

См. также

Морской портал
  • Панорамирование (камера)
  • Высота (астрономия)
  • Азимутальное квантовое число
  • Наклон
  • Долгота
  • Магнитное склонение
  • Зенит
  • Локализация звука

Примечания

  1. ↑ Армия США, Чтение карт и наземная навигация , FM 21-26, Штаб-квартира, Департамент армии, Вашингтон, округ Колумбия (7 мая 1993), гл. 6, с. 2
  2. ↑ Армия США, Чтение карт и наземная навигация , FM 21-26, Штаб-квартира, Департамент армии, Вашингтон, округ Колумбия (28 марта 1956 г.), гл. 3, с. 63
  3. ↑ Армия США, гл. 6 р. 2
  4. ↑ Армия США, Advanced Map and Aerial Photograph Reading , штаб-квартира военного министерства, Вашингтон, округ Колумбия (17 сентября 1941 г.), стр. 24-25.
  5. ↑ Армия США, Advanced Map and Aerial Photograph Reading , Штаб-квартира, Военное министерство, Вашингтон, округ Колумбия (23 декабря 1944), с. 15
  6. ↑ Рутструм, Карл, Поиск маршрута в пустыне, University of Minnesota Press (2000), ISBN 0816636613, с. 194

Ссылки

  • Рутструм, Карл, The Wilderness Route Finder , University of Minnesota Press (2000), ISBN 0816636613
  • Армия США, Расширенная карта и чтение аэрофотоснимков , FM 21-26, Штаб-квартира, Военное министерство, Вашингтон, округ Колумбия (17 сентября 1941 г. )
  • Армия США, Продвинутая карта и чтение аэрофотоснимков , FM 21-26, штаб военного ведомства, Вашингтон, округ Колумбия (23 декабря 1944 г.)
  • Армия США, Чтение карт и наземная навигация , FM 21-26, Штаб-квартира, Департамент армии, Вашингтон, округ Колумбия (7 мая 1993 г.)

Горизонтальная система координат

Горизонтальная система координат, также известная как система Alt/Az — это метод описания точного положения объектов на небе, таких как планеты, Солнце или Луна.

Иллюстрация 1: Верхняя полусфера небесной сферы.

©timeanddate.com

Эта система также используется сайтом timeanddate.com для описания положения Солнца, Луны и планет нашей Солнечной системы.

Интерактивная карта ночного неба

Расстояние не имеет значения

Основанная на двух координатах, высоте и азимуте, горизонтальная система координат определяет общее направление поиска небесного объекта. Хотя расстояние до видимых планет, звезд и галактик различается на миллиарды световых лет, система игнорирует глубину космоса, поскольку расстояние до объекта не имеет значения для определения его местонахождения в небе.

Небесная сфера

Представьте небо в виде возвышающегося над вами купола, края которого упираются в горизонт. Это фон, который используется горизонтальной системой координат для отображения неба и описания положения его объектов. Для сравнения, географическая система координат использует поверхность Земли в качестве фона для определения положения.

По сути, система также включает невидимую половину неба, находящуюся ниже горизонта. Купол над вами называется верхней полусферой и невидимая часть неба под вами нижняя полусфера . Вместе они образуют небесную сферу , воображаемый шар, окружающий вас, с вами в его центре.

Астрономические термины и определения

Небесный горизонт

Горизонтальная линия, разделяющая два полушария, называется небесным горизонтом . Это продолжение в пространство воображаемой плоскости, созданной между вами и окружающим вас горизонтом. Если бы Земля была плоской, небесный горизонт следовал бы за земной плоскостью. Однако, поскольку мы живем на земном шаре, он определяется как воображаемая плоскость, перпендикулярная направлению силы тяжести в месте нахождения наблюдателя.

Иллюстрация 2: Высота — это угол, который объект образует с горизонтом.

©timeanddate.com

Высота и азимут

Точно так же, как географическая система координат использует широту и долготу для определения любого местоположения на Земле, горизонтальная система координат обеспечивает высоту и азимутальные углы для определения местоположения объектов в небе.

  • Высота или возвышение: Угол, который объект образует с горизонтом. Объекты, которые, кажется, касаются горизонта, имеют высоту 0°, а те, что прямо над вами, — 9°.0° (см. рис. 2). Все, что находится ниже горизонта, имеет отрицательный угол, при этом -90° описывает местоположение прямо вниз. В этой и других небесных системах координат точка прямо над вами называется зенит , а точка точно под вами называется надир .
  • Азимут: Основное направление объекта, например север, восток, юг или запад. Он определяется как горизонтальный угол, который объект образует с опорным направлением, например, с истинным севером (см. рис. 3). Представьте себе вертикальную линию, соединяющую предмет с горизонтом. Азимут — это угол между точкой, где эта линия пересекает горизонт, и опорным направлением. Если в качестве ориентира используется истинный север, он представлен азимутом 0°, а значения углов увеличиваются по направлению к востоку. Это означает, например, что азимут 180° означает строго на юг.

Иллюстрация 3: Азимут относится к основному направлению объекта.

©timeanddate.com

Пример: Если Венера находится на высоте 45° с азимутом 270°, если смотреть из вашего местоположения, это означает, что вы найдете планету в западном направлении на высоте ровно на полпути между горизонтом и зенитом.

Примечание: Поскольку истинный север является наиболее часто используемым опорным направлением, все азимуты, отображаемые на сайте timeanddate. com, относятся к истинному северу. Однако некоторые астрономические соглашения по-прежнему следуют традиционному методу использования истинного юга в качестве отправной точки для азимутальных углов.

Зависит от места и времени

Горизонтальная система координат обязана своим названием тому факту, что она основана на горизонте наблюдателя. Поскольку пределы горизонта — и, следовательно, часть неба, которую вы видите, — зависят от вашего местоположения, высота объекта и углы азимута изменяются, когда вы перемещаетесь в другое место на поверхности Земли. Более того, большинство небесных объектов движутся по небу, поэтому их координаты со временем меняются, даже если вы остаетесь на месте.

Это означает, что углы, обеспечиваемые горизонтальной системой координат, применяются только к определенному местоположению в определенное время.

Не работает на полюсах

Хотя горизонтальная система координат обеспечивает простой способ определения местоположения в небе практически в любой точке Земли, определить азимут на Северном полюсе или Южном полюсе невозможно. , делая систему бесполезной там.

На Северном полюсе, например, легко найти Полярную звезду. Он находится очень близко к зенитному положению, поэтому вам нужно смотреть прямо вверх, чтобы увидеть его. Однако вы не сможете описать положение какой-либо другой звезды с помощью азимутального угла, потому что все они находятся к югу от Полярной звезды.

Темы: Астрономия, Планеты, Солнце, Луна, Земля, Метеоры, Звезды

Как работает HillShade—ArcGIS Pro | Документация

Доступно с лицензией Spatial Analyst.

Доступно с лицензией 3D Analyst.

Инструмент HillShade получает гипотетическое освещение поверхности, определяя значения освещения для каждой ячейки растра. Он делает это, устанавливая положение для гипотетического источника света и вычисляя значения освещенности каждой ячейки по отношению к соседним ячейкам. Это может значительно улучшить визуализацию поверхности для анализа или графического отображения, особенно при использовании прозрачности.

По умолчанию тень и свет представляют собой оттенки серого, связанные с целыми числами от 0 до 255 (возрастающие от черного к белому).

Параметры отмывки

Основным фактором при создании карты отмывки для любого конкретного места является положение солнца на небе.

Азимут

Азимут — это угловое направление на солнце, измеряемое от севера по часовой стрелке в градусах от 0 до 360. Азимут 90 градусов — это восток. Азимут по умолчанию составляет 315 градусов (северо-запад).

Азимут (направление) солнца по умолчанию для отмывки составляет 315 градусов.

Высота

Высота — это наклон или угол источника освещения над горизонтом. Единицы в градусах, от 0 (на горизонте) до 90 (над головой). По умолчанию 45 градусов.

Высота солнца по умолчанию для отмывки составляет 45 градусов.

Пример отмывки

Следующий пример отмывки имеет азимут 315 градусов и высоту 45 градусов:

Пример вывода отмывки

Использование отмывки для отображения

Поместив растр высот поверх растра отмывки и отрегулировав прозрачность растра высот, вы можете создать визуально привлекательную карту рельефа ландшафта. Чтобы узнать, как настроить отображение и внешний вид, см. раздел Внешний вид изображения.

Создайте затененный растр рельефа, объединив растры высот и отмывки с прозрачностью.

Вы можете добавить другие слои, такие как типы землепользования, растительность, дороги или ручьи, чтобы еще больше увеличить информативность отображения.

Использование отмывки в анализе

Путем моделирования тени (опция по умолчанию) можно рассчитать локальное освещение и определить, попадает ли ячейка в тень или нет.

Путем моделирования тени можно идентифицировать каждую ячейку, которая будет находиться в тени другой ячейки в определенное время суток. Ячейки, находящиеся в тени другой ячейки, кодируются 0; все остальные ячейки кодируются целыми числами от 1 до 255. Вы можете переклассифицировать все значения больше 1 до 1, создавая двоичный выходной растр. В приведенном ниже примере черные области находятся в тени. Азимут один и тот же на каждом изображении, но угол наклона солнца (высота) был изменен.

Низкий угол наклона солнца приводит к большему количеству теней. Большой угол солнца приводит к меньшему количеству теней.

Расчет отмывки

Для расчета значения затенения сначала необходимы высота и азимут источника освещения. Эти значения будут обработаны с расчетами уклона и экспозиции, чтобы определить окончательное значение отмывки для каждой ячейки в выходном растре.

Алгоритм отмывки

Алгоритм расчета значения отмывки следующий:

 (1)  Отмывка  = 255,0 * ((cos( ​​ Зенит_рад  ) * cos(  Откос_рад  )) +
               (sin(  Zenith_rad  ) * sin(  Slope_rad  ) * cos(  Azimuth_rad  -  Aspect_rad  ))) 

Обратите внимание, что если вычисление значения отмывки меньше 0, значение выходной ячейки будет равно до 0.

Вычислить угол освещения

Высота источника освещения указывается в градусах над горизонтом. Однако формула для расчета значения отмывки требует, чтобы угол был представлен в радианах и представлял собой отклонение от вертикали. Направление прямо вверх от поверхности (прямо над головой) обозначается зенитом. Зенитный угол измеряется от зенитной точки до направления источника освещения и равен 90 градусов в дополнение к высоте. Чтобы рассчитать угол освещения, сначала преобразуйте угол высоты в зенитный угол. Затем преобразуйте угол в радианы.

Изменить высоту на зенитный угол:

 (2)  Zenith_deg  = 90,0 -  Высота над уровнем моря  

Преобразование в радианы:

 (3)  Zenith_rad  =  Zenith_deg  * pi / 180.0 

Вычислить направление освещения

Направление источника освещения, азимут, указывается в градусах. Формула отмывки требует, чтобы этот угол был выражен в радианах. Сначала измените азимутальный угол с его географической единицы (направление по компасу) на математическую единицу (прямой угол). Затем преобразуйте азимутальный угол в радианы.

Изменение меры угла азимута:

 (4)  Azimuth_math  = 360,0 -  Azimuth  + 90,0 

Обратите внимание, что если Azimuth_math >= 360,0, верно следующее:

 (5)  Azimuth_math  =  Azimuth_math  - 360,0 

Преобразование в радианы:

 (6)  Azimuth_rad  =  Azimuth_math  * pi / 180. 0 

Вычислить наклон и экспозицию окно, значение аспекта и наклона вычисляются с использованием алгоритма, который включает значения восьми соседей ячейки. Ячейки обозначаются буквами 9От 0007 a

до i , где e представляет ячейку, для которой вычисляется аспект.

Скорость изменения в направлении x для ячейки e рассчитывается по следующему алгоритму:

 (7) [dz/dx] = ((  c  + 2  f  +  i  ) - (  a  + 2  d  +  g  )) / (8 8  кл.) 

Скорость изменения в направлении y для ячейки e рассчитывается по следующему алгоритму:

 (8) [dz/dy] = ((  g  + 2  h  +  i  ) - (  a  + 2  b  +  c  )) / (8 * 909007 cellsize) 

Самый крутой спуск из каждой ячейки на поверхности — это склон. Алгоритм расчета наклона в радианах с учетом z-фактора выглядит следующим образом:

 (9)  Откос_рад  = ATAN (  z_фактор  * √ ([dz/dx]  2  + [dz/dy]  2  )) 

Направление наиболее крутого склона обращено вниз. Пропорция в радианах определяется в диапазоне от 0 до 2pi, с 0 на восток. Аспект определяется по правилам в следующем алгоритме:

 (10)
  Если [dz/dx] не равно нулю:
      Aspect_rad  = atan2 ([dz/dy], -[dz/dx])
      если  Aspect_rad  < 0, то
          Аспект_рад  = 2 * пи +  Аспект_рад 
  Если [dz/dx] равно нулю:
    если [dz/dy] > 0, то
        Аспект_рад  = пи / 2
    иначе если [dz/dy] < 0, то
        Аспект_рад  = 2 * пи - пи / 2
    еще
        Аспект_рад  =  Аспект_рад  

Пример расчета отмывки

В этом примере вычисляется значение отмывки центральной ячейки движущегося окна.

Размер ячейки 5 единиц. По умолчанию будут использоваться Высота 45 градусов и Азимут 315 градусов.

  • Угол освещения

    Расчет зенитного угла по уравнению 2 выглядит следующим образом:

     (2)  Зенит_град  = 90. 0 -  Высота над уровнем моря 
                  = 90,0 - 45,0
                  = 45,0 

    И преобразованное в радианы из уравнения 3 выглядит следующим образом:

     (3)  Zenith_rad  =  Zenith_deg  * pi / 180.0
                  = 45,0 * 3,1415926536 / 180,0
                  = 0,7853981634 
  • Направление освещения

    Расчет преобразования азимутального угла из географического в математический с помощью уравнения 4 выглядит следующим образом:

     (4)  Азимут_math  = 360,0 -  Азимут  + 90,0
                    = 360,0 - 315,0 + 90,0
                    = 135,0 

    Преобразование азимутального угла в радианы с помощью уравнения 6 выглядит следующим образом:

     (6)  Азимут_рад  =  Азимут_мат  * пи / 180,0
                   = 135,0 * 3,1415926536 / 180
                   = 2,3561944902 
  • Наклон и экспозиция

    Расчет скорости изменения в направлении x для центральной ячейки e выглядит следующим образом:

     (7) [dz/dx] = ((  c  + 2  f  +  i  ) - (  a  + 2  d  +  g  )) / (8 8  кл.

Ваш комментарий будет первым

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *