磁偏角收敛角及相关知识.

• 3.重力收敛角：【收敛： 收拢,合拢，会聚于一点;向某一值靠近 收敛级数】由于地球是椭球体，任何两点的重力线不是平行 的，这个由于两点不平行重力线相交引起形成的夹角。
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子午方向示意图♂ 上北 下南 左西 右东
• 重 力[zhòng lì ] • 约定研究重力要在静力学范围内，以放置物体的 支撑物或物体自身为参照系。弹力、摩擦力、电 场力等只作用在物体局部，不能使物体获得重量。 能使物体获得重量的力只有万有引力和惯性力， 因为它们都是同时作用在物体的每一个质元上。 万有引力和惯性力的共同作用叫重力（gravity）。 重力是矢量，其大小称作重量，单位是N。重力定 义适用于宇宙中的天体、人造天体和飞行器。同 一物体在不同情况下所受重力不同，大于正常值 时说物体超重，小于时说失重。在地面附近做近 似研究时，认为重力等于万有引力且是恒力，其 加速度为常数，大小为9.8m/s 。重力是由于地球 的吸引而受到的力，任何物体对物体都有引力， 叫万有引力。
• 本初子午线示意图
3.磁偏角
• 具有公共端点的两条射线组成的图形叫做角（angle）。这 个公共端点叫做角的顶点，这两条射线叫做角的两条边。1. 角的静态定义编辑2.角的动态定义编辑一条射线绕着它的 端点从一个位置旋转到另一个位置所形成的图形叫做角。 所旋转射线的端点叫做角的顶点，开始位置的射线叫做角 的始边，终止位置的射线叫做角的终边。3.角的符号编辑 角的符号：∠ 中华民族的祖先在3000年就发现了磁石的地磁现象。 指南针就是利用地磁现象指引方向的重大发明。北宋时期 沈括在《梦溪笔谈》中已经明确指出磁偏角的存在，现在 很多领域和日常生活已经达到广泛应用。我们的地球具有 磁场，称为地磁场。地磁场近似于一个放置在地心的偶极 子.【定义：在自动控制原理中，实轴上一对距离很近的开 环零点和极点，附近又没有其它零极点，我们把它们称为 偶极子】地磁场的磁力线从磁南极出发，最后回到北极。 地磁场分为稳定磁场和变化磁场两大部分。地磁场是由不 同来源的磁场叠加起来构成的。
定向井开发中关于磁偏角 收敛角及相关问题的研究
北京华油阳光数码定向、导向部
目录
• • • • • • • • • • • • • • • • 1.磁偏角和子午线、重力收敛角概念 2.子午线的概念 3.磁偏角 4.地磁要素 5.常用物理量编辑 6.子午线收敛角 7.椭球面大地测量学 8.大地测量主题解算 9.大地坐标系的换算 10.大地测量投影 11.大地坐标系 12.高斯平面直角坐标系 13. 关于子午线收敛角校正问题 14.井斜方位角 15.相关知识 16.重力收敛角的讨论
• 中华鲎
4.地磁要素
• 地磁要素]geomagnetic element 表示地球磁场方向和大 小的物理量。地表某点的地磁场强度是个矢量，用T表示。 研究这个矢量的参考坐标系选择如下：o坐标系的原点。 位于研究点；x轴指向地理北， y轴指向地理东；z轴垂直 向下，指向地心。在此座际系中矢量T在水平面的投影与x 轴的夹角(即T的方位角)，称为偏磁角(D)。矢量T的倾角， 称为磁倾角(I)。矢量T在坐标系的xoy水平面上及沿各坐 标轴的投影H、X、Y和Z分别称为水平分量，北分量(x分 量)、东分量(y分量)和垂直分量(z分量)。磁偏角、磁顿 角、总磁场强度(T)及共各个分量，统称为地磁要素。地 磁要素随时间而不断发生变化。确定某一点的磁场情况， 需要三个要素，常用的是磁倾角、磁偏角和水平分量。
• 产生磁偏角的原因
• 其中最主要的部分来自地球的偶极子磁场，这是稳定磁 场的主要部分，。地磁场还有一小部分来自固定地球的 外部，包括大气层的电离层和磁层的流动、太阳的活动 等，这是变化磁场的主要部分，沈括在《梦溪笔谈》中 记载与验证了磁针“常微偏东,不全南也”的磁偏角现象， 比西欧记录早 400年。英国人罗伯特· 诺曼（Robert Norman）发现一根磁针用绳子在半中间吊起来，跟水平 垂线方向形成一偏角，他将这称为磁偏角。1581年，他 在自己的《新奇的吸引力》一书中发表了他的发现。磁 偏角是磁场强度矢量的水平投影与正北方向之间的夹角， 即磁子午线与地理子午线之间的夹角。如果磁场强度矢 量的指向偏向正北方向以东称东偏，偏向正北方向以西 称西偏。各个地方的磁偏角不同，而且，由于磁极也处 在运动之中，某一地点磁偏角会随时间而改变 。许多海 洋动物可以感应到磁偏角并利用它来识途 。中华鲎【下 一页有图】 • 磁偏角可以用磁偏测量仪测出来。 • 磁偏角的度数是测量出来的，不是计算出来的。
2.子午线的概念
• 子午线也称经线，和纬线一样是人类为度量方便而假设出 来的辅助线，定义为地球表面连接南北两极的大圆线上的 半圆弧线。 • 高斯平面 ：是高斯—克吕格平面直角坐标系的简称【将 地球椭球体球面上的坐标投影到平面】。高斯投影的规律： (1) 中央子午线的投影为一条直线，且投影之后的长度无 变形；其余子午线的投影均为凹向中央子午线的曲线，且 以中央子午线为对称轴，离对称轴越远，其长度变形也就 越大； (2) 赤道的投影为直线，其余纬线的投影为凸 向赤道的曲线，并以赤道为对称轴；(3) 经纬线投影后仍 保持相互正交的关系，即投影后无角度变形；(4) 中央子 午线和赤道的投影相互垂直。
1.磁偏角和子午线、重力收敛角概念
• 1.磁偏角：磁偏角是磁场强度矢量的水平投影与正北方向 之间的夹角，即磁子午线与地理子午线之间的夹角【磁即 磁性：物质具有能吸引铁、钴、镍等金属的性质.矢量:既有大小又有
方向的量。一般来说，在物理学中称作矢量，在数学中称作向量。在 计算机中，矢量图可以无限放大永不变形 】 。
• 2.子午线收敛角：高斯平面上的真子午线与坐标纵线的夹 角。即坐标纵线偏角，以真子午线为准，真子午线与坐标 纵线之间的夹角。坐标纵线东偏为正，西偏为负。【子午
1).指南北。古人以“子”为正北，以“午”为正南。 唐 苏颋 《唐长安西明 寺塔碑》：“揆阴阳之中，居子午之直，丛依观阁，层立殿堂。”《宋史· 天 文志一》：“ 南阳 孔定 制铜仪，有双规，规正距子午以象天；有横规，判 仪之中以象地。” 康有为 《上清帝第六书》：“若针之子午未定，舵之东西 游移，则徘徊莫适，怅怅何之？”(2).ห้องสมุดไป่ตู้夜半和正午。旧时计时法，以夜间 十一时至一时为“子”时，以白昼十一时至一时为“午”时。 唐 吕岩 《延 寿》诗：“子午常餐日月精，玄关门户启还扃。” (3).现在的地图都采用上 北下南 】