Компас и топокарта в турпоходе

Если топографическая карта ориентируется с помощью компаса, то нужно учитывать магнитное склонение (δ, "дельта")

Мировая карта магнитного склонения

Рис.1

На обширной территории России, величина угла магнитного склонения изменяется в широких пределах, в зависимости от места расположения. На европейской части страны и в Западной Сибири – δ увеличивается с юга на север, в направлении полуостровов Ямал и Таймыр, от +7 до плюс +25-30 градусов (склонение на восток). На востоке Сибири, в Якутии – магнитное склонение имеет отрицательные значения до минус 16°. Числовые значения этой поправки – смотрят в левом-нижнем углу топо.планшета или на специальных картах, как на рисунке 1 (определяют для нужной точки – интерполируя между изолиниями). Эти данные должны быть актуальными (не слишком давними, хотя, даже за тридцать лет – δ меняется меньше, чем на 2 - 3 градуса).

Для движения по азимуту – прокладывают на топокарте маршрут передвижения, намечая поворотные точки (по заметным на местности ориентирам – развилкам и поворотам дорог, переездам и мостам через реки, вершинам холмов и т.д.) От каждой точки, выбрав по карте направление на следующую точку, транспортиром измеряют (прикладывая к вертикальным линиям километровой сетки) дирекционный угол (от прямоугольной километровой сетки) и расстояние интервала (рисунок 2). Результаты расчётов – последовательно заносятся в таблицу данных для движения по азимутам. Дистанции между поворотными пунктами намеченного маршрута – указываются в метрах и в парах своих шагов (равных, примерно, вашему росту, минус 10-20 сантиметров, в зависимости от темпа ходьбы и угла наклона земной поверхности). Приблизительное время перемещения – рассчитывается по средней скорости, например, 15 минут на километр пешего пути. По расчётным данным – составляется схема маршрута (на отдельном листе, чтобы не разрисовывать и не портить основной планшет).

Учёт магнитного склонения
при ориентации туристической карты по компасу
Рис.2

Если при составлении маршрута движения по азимутам, решено обходить труднопреодолимые препятствия (большие водоёмы, непроходимые заросли, излучины глубоких рек, овраги или высокие горы), то в схему закладываются азимуты поворотных пунктов (обходной манёвр в четыре или три поворота) и расстояния между ними.
Обход препятствий
Рис.3

Дальше, зная дирекционный угол и поправку направления (ПН) – вычисляют магнитный азимут (рис.4) на каждой точке поворота, при движении по маршруту. Прийдя на место, встав на исходный, отправной пункт, указатель мушки компаса – устанавливают на отсчёт, равный заданному, для этой точки, магнитному азимуту. Совмещают северный конец магнитной стрелки с нулевым штрихом шкалы и смотрят через компасное визирное приспособление на впереди расположенные предметы, замечая какой-нибудь хорошо видимый удаленный ориентир, который затем используется для выдерживания заданного курса. Так получают направление движения до следующей поворотной точки. Перед тем, как идти, стрелку компаса ставят на стопор (тормоз), чтобы не поломалась иголка и не размагнитилась сама стрелка, от сотрясений.

Расчётные формулы и принятые обозначения

А – геодезический азимут направления (истинный меридиан).
Ск ( δ ) – магнитное склонение.
Сб ( γ ) – сближение меридианов.
Поправка направления ПН = Ск – Сб
Магнитный азимут Ам = α – ПН
Дирекционный угол α = Ам + ПН

К востоку (правее) от линии геодезического (истинного) меридиана – положительные, плюсовые значения.
Слева – отрицательные числа (западное склонение).

Пример расчёта магнитного азимута для движения по азимутам с помощью компаса

Рис.4

Графический способ перехода от магнитного азимута к дирекционному углу.

На прозрачном транспортире, через его центр, отмечается новое основание (тонко процарапав и выделив цветом, с помощью фломастера или чернил), по углу поправки направления (например, если ПН плюсовая, как в предыдущем примере, то линия проходит левее нулевой отметки на шкале, рис. 5). Транспортир прикладывается новым основанием (вместо линии 0-180 на трансп-ре) к прямоугольной километровой сетке на карте. Так можно напрямую считывать с планшета значение магнитного азимута, для компаса, по заданному направлению или наоборот, оперативно, без промежуточных вычислений, выносить на карту линию по измеренному компасом азимуту. Надо учитывать, что графический способ, тем более, если всё делается на пешем ходу – довольно грубый (в зависимости от навыков), и от точки к точке будет накапливаться ошибка построений. Поэтому, при выходе, по пути, на какой нибудь чёткий ориентир, отмеченный на планшете – нужно сверяться, относительно его и, при необходимости, поправлять рисовку.

Транспортир для графического перехода от магнитного азимута к дирекционному углу
Рис.5

Ориентирование карты на месте по сторонам света.

На рисунке 6 – показан пример при восточном (положительном, со знаком плюс) магнитном склонении, когда планшет поворачивается влево на угол δ от направления компасной стрелки (это обязательно надо делать при больших, десяти-двадцатиградусных поправках, таких как на Северном Урале или в районах Восточной Сибири). Нулевой штрих шкалы компаса (по диаметру, оси лимба – Север-Юг), при этом – располагается на вертикальной линии боковой рамки топокарты (хоть на левой, хоть на правой). Если поправка меньше 3°, то она при ориентировании карты не учитывается.

Во время измерений, вблизи не должно находиться намагниченных предметов, магнитных железок (стальной ножик, ремнабор и т.п.), наушников плеера (в них находятся магниты) и работающей электронной аппаратуры, т.к. они создают электромагнитные помехи. Иначе, показания компаса будут с заметной и существенной ошибкой (рекомендуется заранее посмотреть, что и на сколько влияет). Наводить помеху (поворачивать стрелку на большой угол от нормального направления) могут и сильные геомагнитные бури, но это случается редко. Над месторождением железных руд, над трубами, под линией ЛЭП, вблизи коммуникаций – компас работать не будет или покажет значения с большой погрешностью.

Учёт магнитного склонения
при ориентации туристической карты по компасу

Рис.6

Если на карте нет километровой сетки, то вместо дирекционного угла – используется "истинный азимут А", измеряемый от геодезического меридиана (боковые края планшета или, проведённые сверху-вниз линии, через одинаковые значения градусной шкалы рамки карты). Тогда, Ам = А – δ

Чтобы вернуться обратно по тому же маршруту, азимуты прямого пути – пересчитываются на обратный по формуле:
Аобр = А + 180 (если угол меньше 180 градусов)
Аобр = А – 180 (если больше 180°)

Самодельный транспортир (рисунок 7) можно сделать из квадратного блокнотного листка бумаги, линованного в клетку. Угол в 45 градусов – будет по диагональной линии. Более-менее достаточная точность – возможна при построениях на большом листе (после разграфки и простановки надписей с оцифровкой, лишние края удаляются). Мерную линейку, при её отсутствии – изготовить из того же линованного в сетку листа из блокнота.

Самодельный транспортир
Рис.7

Определение расстояний на местности по звуку и вспышке.

Например если, в летнее время, вы увидели вспышку и через 3 секунды услышали звук от источника шума (хлопок петарды или выстрела и т.д.) – это значит, что он находится в километре от вас ( 340 м/с * 3 с = 1020 м.)

Учитывайте, что нервная система человека – реагирует на внешний зрительный раздражитель с задержкой, примерно, в 1 с., то есть, как только заметили свет вспышки, сразу начинаете считать с единицы: раз, два, три... (чтобы не частить – с хлопками ладонью руки).

Расчётная скорость распространения звука в воздухе равна, приблизительно:
летом – 340 метров в секунду;
зимой – 330 м/с.

Пределы видимости предметов в дневное и ночное время:
телеграфные столбы – 1000 м.;
отдельно стоящие высокие деревья – 2000 м.
горящий костёр (в ночное время) – 6-8км.
отдельные небольшие дома – 5км.
зажжёная спичка (ночью) – 1 - 1.5 км

Днём светлые предметы кажутся больше, чем тёмные и малоконтрастные.

Определение расстояний по угловой величине известных предметов, при достаточной освещённости местности и контрасте предметов с окружающим фоном.

Пример. Расстояние между телеграфными столбами линии связи, равное 60м (у старых, деревянных, обычно – 50-60 метров интервала, с высотой 6м от земли), покрывается 25 миллиметровыми делениями линейки (2.5см), удаленной от глаз на 50 сантиметров (рука вытянута прямо перед собой), что соответствует угловой величине 0-50 (3 градуса) на угломере армейского бинокля. Тогда, расстояние до телеграфной линии равно:
Д = (1000 * 60м) / 50 тысячных угломера = 1200 м.

Можно легко посчитать и без углов, по уравнению соотношения сторон подобных треугольников:
Д = 60м * ( 50см / 2.5см ) = 1200м.

Если столбы видны не под прямым углом, а сбоку или сверху, тогда, чтобы исключить завышение расстояния до них – надо результат счёта умножить ещё и на поправочный коэффициент:
для 45 градусов – 0.7
30° – 0.9

Например, для рассмотренного примера, при расположении линии столбов под углом 45 градусов относительно наблюдателя – реальное расстояние будет: 1200 * 0.7 = 840 метров (между 2-мя измеренными столбами). При больших углах – расст-е определяется по высоте опор.

Стандартное расстояние между опорами электросети высокого напряжения (ЛЭП) – 100 метров.
Высота заводских труб – 30 м

Если нет линейки, то для измерений можно использовать подручные предметы, например – спичечный коробок (5 сантиметров – максимум, 2.5см – до середины).

Точность определения дистанции по угловым величинам составляет 5-10% длины измеряемого расстояния.

Основные условные обозначения топографических карт для движения по азимутам

Рис.8 Основные условные обозначения на топографических картах,
нужные для движения по азимутам.

Словарь с упрощённым объяснением терминов

Дирекционный угол α (альфа) – это у г о л (измеряемый, в направлении, по ходу часовой стрелки) между вертикальной линией километровой сетки карты и проходящим через данную точку направлением на предмет (ориентир).

Магнитным азимутом Am направления – называется горизонтальный угол, измеряемый по компасу на определяемое направление. Практические действия: северный конец магнитной стрелки совмещают с нулевым штрихом шкалы и смотрят (визируют) отсчёт угла через визирное приспособление на расположенные, по курсу движения, предметы и объекты.

Планшет – это настоящая топографическая карта с прямоугольной километровой сеткой и стандартным содержанием (горизонтали рельефа, выделенные цветом, раскрашенные леса, реки и озёра, отметки высот на вершинах гор и возвышенностей). Есть ограничения по использованию. Гражданским лицам можно пользоваться только мелкомасштабными топокартами – масштаба 1 : 200 000 (в одном сантиметре 2 км, "двухкилометровка") и 1 : 500 000 ("пятикилометровка"). Крупномасштабные топопланшеты разрешены, для работы, государственным структурам, организациям и фирмам, имеющим соответствующие лицензии и официальные разрешения.

Линия геодезического м е р и д и а н а (по которой ориентируют диаметр Север-Юг компаса) – это вертикальные боковые линии рамки карты. Они почти параллельны истинному географическому меридиану, соединяющему географические полюса Земли через данную точку (точнее, по центру планшета).

Система деления на отдельные листы называется разграфкой карты, а система обозначения (нумерации) листов – их номенклатурой. В основу обозначения топокарт любого масштаба – положена номенклатура листов миллионной к а р т ы. Читать подробнее...

Пояснительная информация по содержанию топокарты – размещена в зарамочном оформлении. В левом нижнем углу листа топопланшета, на рисунке – схематично показаны направления магнитного меридиана и прямоугольной координатной сетки относительно истинного меридиана (изображен в виде линии со звёздочкой наверху), а так же числовые данные о сближении меридианов, магнитном склонении и годовых изменениях магнитного склонения, считая от даты выпуска карты (год издания указывается). Под нижней рамкой, посредине – размещается масштаб карты и высота сечения рельефа.

Магнитное склонение δ (греческая строчная буква "дельта") – угол между истинным (направленным на географический полюс, где проходит ось вращения Земли) геодезическим меридианом в данной точке и магнитным меридианом (направление северного конца стрелки компаса). Магнитное склонение считается положительным, если северный конец магнитной стрелки отклонен к востоку от геодезического меридиана (восточное склонение), и отрицательным, если он отклонен к западу (западное склонение).

Линии прямоугольной (километровой) координатной сетки – взаимно перпендикулярны, в отличие от изогнутых линий географической (угловой, градусной). Для каждого миллионного (трапеция, ограниченная 6° по долготе, в направлении запад-восток, и 4° по широте – север-юг, то есть, карта масштаба 1:1 000 000) листа и находящихся внутри него трапеций разграфки – своя прямоугольная сетка.

Угловые шкалы в делениях армейского угломера – окружность разделена на 60 больших ( соотношение: 1-00 = 6 обычных градусов ) и 6000 малых делений ( 0-01, равно 3,6 минуты ). Одно малое деление угломера называют тысячной. Скорее всего, военным так легче и удобнее, как по командирским часам, определять направления стрельбы.

Сближение меридианов γ ("гамма") – угол между направлением географического меридиана (боковые, вертикальные стороны рамки карты, т.е. по линиям градусной сетки) и километровой сеткой.

Пример расчёта γ (из учебника)

Задача: Определить сближение меридианов для точки с координатами: В=67°40' (широта) и L=31°12' (долгота)

Решение:
Номер зоны N = (31°12' / 6°) + 1 =6
Lo = 6° * 6 – 3° = 33° (долгота осевого меридиана зоны, в которой расположена точка).
γ ("гамма") = (31°12' – 33°) * sin 67°40' = -1°48' * 0,9245 = -1°40' (в точке – минусовое значение сближения, т.е. она находится западнее, чем осевой меридиан).