方位角

方位角，是指衛星接收天線，在水平面做0°－360°旋轉。方位角調整時拋物面在水平面做左右運動。通常我們通過計算軟體或在資料中得到的結果應該是以正北方向(約地磁南極)為標準，將衛星天線的指向偏東或偏西調整一個角度，該角度即是所謂的方位角。

方位角又稱地平經度(Azimuth angle，縮寫為Az)，是在平面上量度物體之間的角度差的方法之一。是從某點的指北方向線起，依順時針方向到目標方向線之間的水平夾角。

基本介紹

• 中文名：方位角、地平經度
• 外文名：Azimuth angle
• 套用學科：高中地理
• 適用領域範圍：天文、軍事
• 別稱：地平經度
• 意義：度量物體之間的角度差的方法之一
• 表示方法：度和密位

基本信息

方位角是從某點的指北方向線起依順時針方向至目標方向線間的水平夾角，用“度”和“密位”表示。常用於判定方位、指示目標和保持行進方向。從真子午線起算的為真方位角，通常在精密測量中使用，從磁子午線起算的方磁方位角，在航空、航海、炮兵射擊、軍隊行進時廣泛使用，從地形圖的坐標縱線起算的為坐標方位角，炮兵使用較多。磁方位角與真方位角的關係式為：磁方位角=真方位角-(±磁偏角)。坐標方位角與磁方位角的關係式為：坐標方位角=磁方位角+ (±磁坐偏角)。

原理

方位角是指衛星接收天線，在水平面做0°－360°旋轉。方位角調整時拋物面在水平面做左右運動。通常我們通過計算軟體或在資料中得到的結果應該是以正北方向(約地磁南極)為標準，將衛星天線的指向偏東或偏西調整一個角度，該角度即是所謂的方位角。

至於到底是偏東還是偏西，取決於接收地與欲接收衛星之間的經度關係，以我們所在的北半球為例，若接收地經度大於預接收衛星經度，則方位角應向南偏西轉過某個角度；反之，則應向東轉過某個角度。正北方向用指南針來測定，但是由於地理北極和地磁南極並非完全重合，所以選好方位角之後還得做一些修正才有可能接收到最強的衛星信號。

在地平坐標系中，通過南點、北點的地平經圈稱子午圈。子午圈被天頂、天底等分為兩個180°的半圓。以北點為中點的半個圓弧，稱為子圈，以南點為中點的半個圓弧，稱為午圈。在地平坐標系中，子午圈所起的作用相當於本初子午線在地理坐標系中的作用，是地平經度（方位）度量的起始面。

方位即地平經度，是一種兩面角，即午圈所在的平面與通過天體所在的地平經圈平面的夾角，以午圈所在的平面為起始面，按順時針方向度量。方位的度量亦可在地平圈上進行，以北點為起算點，由北點開始按順時針方向計量。方位的大小變化範圍為0°～360°，北點為0°，東點為90°，南點為180°，西點為270°。

從標準方向的北端起,順時針方向到直線的水平角稱為該直線的方位角。方位角的取值範圍為0~360度。在磁帶錄音機中指錄放磁頭和磁帶行進方向之間的夾角，理想時應為90°；在LP電唱盤中則指針臂同唱片表面之間的角度。

術語種類

由於每點都有真北、磁北和坐標縱線北三種不同的指北方向線，因此，從某點到某一目標，就有三種不同方位角。

真方位角

（1）真方位角。某點指向北極的方向線叫真北方向線，而經線，也叫真子午線。

由真子午線方向的北端起，順時針量到直線間的夾角，稱為該直線的真方位角，一般用A表示。通常在精密測量中使用。

（2）磁方位角。地球是一個大磁體，地球的磁極位置是不斷變化的

，某點指向磁北極的方向線叫磁北方向線，也叫磁子午線。在地形圖南、北圖廓上的磁南、磁北兩點間的直線，為該圖的磁子午線。由磁子午線方向的北端起，順時針量至直線間的夾角，稱為該直線的磁方位角，用Am表示。

（3）坐標方位角。由坐標縱軸方向的北端起，順時針量到直線間的夾角，稱為該直線的坐標方位角，常簡稱方位角，用a表示。

計算方法

1、按給定的坐標數據計算方位角αBA、αBP

ΔxBA=xA-xB=+123.461m

ΔyBA=yA-yB=+91.508m

由於ΔxBA>0，ΔyBA>0

可知αBA位於第Ⅰ象限，即

αBA=arctg =36°32'43.64"

ΔxBP=xP-xB=-37.819m

ΔyBP=yP-yB=+9.048m

由於ΔxBP<0，ΔyBP>0

可知αBP位於第Ⅱ象限，

公式計算出來的方位角

αBP=180o-α=180o-arctg=180o-13o27'17.33"=166°32'42.67"

此外，當Δx<0，Δy<0；位於第Ⅲ象限，方位角=180°+ arctg

當Δx>0，Δy<0；位於第Ⅳ象限，方位角=360°- arctg2、計算放樣數據∠PBA、DBP

∠PBA=αBP-αBA=129°59'59.03"

3、測設時，把經緯儀安置在B點，瞄準A點，按順時針方向測設∠PBA，得到BP方向，沿此方向測設水平距離DBP，就得到P點的平面位置。

當受地形限制不便於量距時，可採用角度交會法測設放樣點平面位置

上例中，當BP間量距受限時，通過計算測設∠PAB、∠PBA來定P點

根據給定坐標計算∠PAB

ΔxAP=xP-xA=-161.28m

ΔyAP=yP-yA=-82.46m

αAP=180°+arctg =207°4'47.88"

又αAB=180°+αBA=180°+36°32'43.64"=216°32'43.64"

∠PAB=αAB-αAP=9°27'55.76"

測設時，在A、B上各架設一台經緯儀，根據已知方向分別測設∠PAB、∠PBA，定出AP、BP方向，得P點的大概位置，打上大木樁，在樁頂面上沿每個方向線各標出兩點，將相應點連起來，其交點即為P點位置。

套用

真方位角 (True bearing)

所有角度以正北方設為000°，順時針轉一圈後的角度為360°。

因此：

正北方：000°或360°

正東方：090°

正南方：180°

正西方：270°

羅盤方位角 (Compass bearing)

正北和正南作首要方位，正東和正西為次要方位，在兩者之間加

上角度。因此角度只會由 0°至 90°。因此：

方位角的具體用法

正北方： N0°W 或 N0°E

正東方： N90°E 或 S90°E

正南方： S0°W 或 S0°E

正西方： N90°W 或 S90°W

假若兩者加上與目標的距離，就會成為極坐標：直角坐標系（笛卡爾坐標系）以外的另一種坐標系統。

分析評價

近年來，人們對開展寬方位角觀測的優點有了比較全面的了解，但對於寬方位角觀測一定要有更高的覆蓋次數及更小的面元，即更昂貴的採集費用，有些望而卻步。為此，本文通過在中國西部準噶爾盆地實際採集的寬方位角地震數據，以岩性儲層為勘探目標進行了寬窄方位角觀測效果的對比分析，研究中採用嚴格相對保持振幅的提高解析度處理，並依據沿儲層地震屬性的差異評價寬窄方位角在勘探岩性儲層上的能力。

方位角

研究結果表明，在地層較平坦（盆地腹部）的地區和地震數據具有一定信噪比的條件下，針對岩性地震勘探而言，寬方位角（縱橫比大於0.5）地震勘探比窄方位角可獲得更高的空間成像分辯率，而且不一定需要更高的覆蓋次數，對乾岩性勘探來說有60-80次覆蓋即可滿足勘探要求。

地震學中套用

目前在國內外的地質領域中關於地震屬性的研究，都是針對常規的疊後數據來處理的。雖然疊後的地震屬性提取已經發展很成熟了，但是利用疊後數據來計算地震屬性存在一定的缺陷，因為疊後地震屬性主要是通過空間中相鄰道之間的反射振幅差異來獲得，無法根據不同方位角地震波的反射振幅差異獲得更加精細的各向異性地震屬性。

在裂縫和斷層的區域，不同方位角地震波的反射振幅是有差異的，而空間各點與周圍點的反射振幅差異可以是裂縫引起的，也可能是岩性橫向變化帶來的。也就是說利用空間各點與周圍點的反射振幅差異進行裂縫預測有更強的多解性，但是利用不同方位角地震波的反射振幅差異有利於消除這種多解性。

在現在的地質勘探領域，觀測系統一般都是採用的束線狀觀測系統，這種觀測系統橫縱比（橫向排列寬度和縱向排列長度之比）一般都低於0.5，在地質界稱這種觀測方式為窄方位角勘探。窄方位勘探的優勢在於炮檢對較少，探測成本較低，並且在勘探大儲存量的油氣藏的時候不會存在什麼問題。但是在儲存量較小的裂縫型油氣藏的時候，窄方位角勘探的預測準度就會大大的降低，無法準確的定位油氣藏的位置，這也變相的增加了開採的成本。正是有了這樣的需求，寬方位角勘探應運而生。

寬方位角勘探指的是橫縱比大於0.5的觀測系統。在寬方位角勘探發展的初期，也存在著明顯的缺陷。因為要滿足橫縱比大於0.5，炮檢對的數量較窄方位勘探會大大增加，一定程度上大幅度的增加了勘探的經濟成本。但是，在採集技術迅猛發展的今天，寬方位角勘探技術也得到了大幅度的發展，隨著萬道地震儀和數字檢波器的套用讓寬方位角勘探成本大大降低了，裂縫性油氣藏的客觀需求也讓寬方位角勘探推廣開來。