解析真北、磁北、坐标北.doc

解析真北、磁北、坐标北
可是目前建一个太阳能发电系统的成本还是较高的,从我国现阶段的太阳能发电成本来看,其花费在太阳电池组件的费用大约为60~70%,因此,为了更加充分有效地利用太阳能,如何选取太阳电池方阵的方位角是一个十分重要的问题。方位角系指自选定的标准方向的北端起顺时针转向选定直线的水平夹角。其大小在0~360°之间。如选定的标准方向为磁北方向,则该方位角为磁方位角,用表示;标准方向为正北方向,即为真方位
表示。角,用A表示;标准方向为坐标北向,则为坐标方位角用
三者之间的关系式为:
△:磁偏角γ:子午线收敛角 G:磁坐偏角(磁北与坐标北夹角)
那么何为真北方向、磁北方向、坐标北方向,这就涉及到真北、磁北、坐标北概念。
1. 三北方向
测量上常用的标准方向有真子午线方向、磁子午线方向和坐标纵轴方向,简称为真北方向、磁北方向和坐标北方向,即三北方向,如图一所示。在总参谋部测绘局测的全国1:1万,1:5万地形图上都标有三北方向。
图一
. 真北方向
真北(True North, TN)指地球的北极,即北纬90度或者经圈交汇的地方,又称正北方向,为过地球上一点指向地球地理北极的方向。通过地球表面某点的真子午线的切线方向,成为该点的真子午线方向。真子午线方向指向北极的方向叫真北方向。真北方向是大家看地图或者地球仪上所有经线的起始点。
测量真北方向的方法中,经纬仪测量的前提是附近需有国家等级控制点,在没有测量控制点的地方,可选用陀螺经纬仪法、太阳高度法、北极星任意时角法,也可用专门的GPS定位测量仪器测定,如JS6200方位角测量仪。
. 磁北方向磁北是指南针所指示的北,这主要是由于地球的磁场两极与地理上的南北两极不重合,因此指南针指示的北为磁北而非真北,磁北会随着时间而变化。磁北方向极度不精确,一般仅用于旅行
. 坐标北方向坐标北也叫图北、方格北,是指在某张地图上纵向方格线指示的"上"方。也就是所谓的上北下南。在高斯平面直角坐标系中,纵坐标轴所指的方向或与纵坐标轴平行的方向,就是坐标北方向,在测量工作中,当方位角为零时,仪器所指的方向就是坐标北方向。在工程测量和施工中,我国普遍使用的是1954北京或者1980西安的高斯投影平面直角坐标系,目前总图专业用到的北均为坐标北。
2. 三北之间关系
. 真北与磁北关系
在地球任意一点上的磁北方向与真北方向一般说来都不重合,两者所夹角度称磁偏角△。相对真北方向而言,磁北方向在真北方向东边为正,反之为负。同时由于各种因素对地磁场的影响,所以各地的磁偏角也是不同的。其变化范围常
常有几分至几度不等,即使在同一天内的同一地方,也常常会有几分的变化。我国各地磁偏角除新疆、南疆的少数地区为东偏外,其它地区的磁偏角均为负值。
我国各大中城市的磁偏角△(2011年值)
注:表中所列数值是代表2011年数据,今后数年内使用时按不同城市每年增减1′修正,即数据凡偏东(E)者每年增加1′,偏西(W)者每年减少1′。
. 真北与坐标北关系
目前工程项目用到的方向均为坐标北方向,而太阳能最大发电量应为组件为真北方向。如何测定真北方向,经查阅书籍发现测定真北方向的方法均为大家不熟悉的天文测量法或陀螺经纬仪测量法,因此想确定真北