直线定向及方位角的测量方法

为了确定地面上两点之间的相对位置关系，除需确定两点之间的水平距离外，还需要确定两点连线的方向。确定一条直线与标准方向之间的角度关系，称为直线定向。

1.标准方向

直线定向时，常用的标准方向有真子午线方向、磁子午线方向和坐标纵线方向。

（1）真子午线方向。通过地球表面某点的真子午线的切线方向称为该点的真子午线方向。真子午线方向是用天文测量的方法或用陀螺经纬仪测定的。通过地面上一点指向地球南北极的方向线为该点的真子午线。

（2）磁子午线方向。磁针在地面某点自由静止时所指的方向，就是该点的磁子午线方向。磁子午线方向可用罗盘仪测定。由于地球的南北两磁极与地球南北极不一致（磁北极约在北纬74°、西经110°附近；磁南极约在南纬69°、东经114°附近），因此，地面上任一点的真子午线方向与磁子午线方向也是不一致的，两者之间的夹角称为磁偏角，用δ表示。地面上不同地点的磁偏角是不同的。若磁子午线北端偏向真子午线以东称为东偏，则规定δ为“＋”；反之，称为西偏，规定δ为“－”。图4-14所示为东偏。

（3）坐标纵线方向。测量平面直角坐标系中的纵轴（X 轴）方向线，称为该点的坐标纵线方向。地面上各点真子午线方向与高斯平面直角坐标系中坐标纵线之间的夹角称为子午线收敛角，用γ表示。坐标纵线北端偏向真子午线以东，称为东偏，规定γ 为“＋”；反之，称为西偏，规定γ为“－”。地面各点子午线收敛角大小随点的位置不同而不同，由赤道向南北两极方向逐渐增大，如图4-15所示。

图4-14　真子午线和磁子午线

图4-15　三北方向关系

2.方位角(www.xing528.com)

由标准方向的北端起，顺时针方向量到某一直线的夹角，称为该直线的方位角。方位角的取值范围为0°～360°。由于标准方向有三种，因此，直线的方位角也有以下三种：

（1）真方位角。由真子午线方向的北端起，顺时针量到直线间的夹角，称为该直线的真方位角，一般用A 表示。如图4-16（a）所示，A1、A2、A3、A4 分别表示直线OM、OP、OT、OZ 四个方向线的真方位角。

（2）磁方位角。由磁子午线方向的北端起，顺时针量至直线间的夹角，称为该直线的磁方位角，用Am 表示。如图4-16（b）所示，Am1、Am2分别表示OM、OP 两方向线的磁方位角。

（3）坐标方位角。由坐标纵轴方向的北端起，顺时针量到直线间的夹角，称为该直线的坐标方位角，简称方位角，用α表示。如图4-16（c）所示，αAB、αAC 分别表示AB、AC 两方向线的坐标方位角。

一条直线有正反两个方向，将直线前进方向称为直线的正方向。如图4-17所示，以A 点为起点、B 点为终点的直线AB，其坐标方位角αAB，称为直线AB 的正方位角；而直线BA 的坐标方位为αBA，称为直线AB 的反方位角。由图4-17可以看出，一条直线正、反坐标方位角相差180°，即

图4-16　方位角

（a）真方位角；（b）磁方位角；（c）坐标方位角

图4-17　正反坐标方位角关系