5. Нивелирование

5.1. Нивелиры, применяемые для топографо-геодезических работ технической точности

Для отображения рельефа на топокартах, планах и профилях необходимо знать высоты точек местности. С этой целью проводят нивелирование (вертикальную съемку), под которым подразумевают полевые измерительные действия, в результате чего определяют превышение одних точек местности над другими. Затем по известным высотам исходных точек определяют высоты остальных точек относительно принятой уровенной поверхности.

Нивелир – это геодезический инструмент, предназначенный для определения разности высот двух точек горизонтальным визирным лучом по вертикально установленным в этих точках рейкам. Нивелир состоит из зрительной трубы с уровнем и подставки. Могут иметь компенсатор и лимб, что отражается в маркировке.

Различают четыре основных типов нивелиров: оптические, цифровые, лазерные и гидростатические.

Оптические нивелиры – самые распространенные в мире приборы. Служат для определения разности высот точек. Современные приборы снабжены специальными компенсаторами для автоматического удержания визирной оси в горизонтальном положении и лимбами для измерения горизонтальных углов.

Лазерные нивелиры - это приборы, позволяющие строить горизонтальные, вертикальные или наклонные опорные лазерные плоскости. Применяются при планировке местности, монтаже различных конструкций, строительстве и отделке зданий. Лазерные нивелиры используются также для автоматического управления строительной и землеройной техникой. К числу последних разработок можно отнести лазерные нивелиры FG- L3 и FG- VL3 производства Германии.

Гидростатические нивелиры – это приборы, действующие по законам гидромеханики равновесия жидкостей под действием применяемых к ним сил. Применяются для решения геодезических задач в геофизических исследованиях, строительстве и эксплуатации различных инженерных сооружений.

Первые теодолиты ещё не имели вертикального круга. Повторительные теодолиты, имеющие вертикальный круг, цилиндрический уровень и нитяной дальномер, назывались круговыми тахеометрами.

НАЗНАЧЕНИЕ. Для определения высотных координат пунктов местности и превышений между ними.

Различные способы полевых измерительных действий, в результате которых определяют превышения между точками, называются нивелированием.

По точности измерений нивелиры можно разделить на три группы: высокоточные, точные и технические.

Высокоточные – предназначены для нивелирования I и II классов со средней квадратической ошибкой не более 0.5 мм на 1 км двойного хода Н05.

Точные – предназначены для нивелирования III и IV классов со средней квадратической ошибкой не более 3 мм на 1 км двойного хода Н3, 3Н2КЛ, 3Н3КЛ, НС3 и др.

Технические – предназначены для технического нивелирования со средней квадратической ошибкой не более 10 мм на 1 км двойного хода Н10Л, Н10К, 3Н5Л и др.

Технические – предназначены для технического нивелирования со средней квадратической ошибкой не более 10 мм на 1 км двойного хода Н10Л, Н10К, 3Н5Л и др.

По типу нивелиры можно разделить на четыре группы: оптические нивелиры, цифровые, лазерные и гидростатические

Виды нивелирования.

• геометрическое – выполняется горизонтальным визирным лучом;

• тригонометрическое - выполняется наклонным визирным лучом;

• барометрическое – выполняется при помощи барометров;

• гидростатическое - выполняется при помощи жидкости в сообщающихся сосудах;

• стереофотограмметрическое – выполняется посредством измерений на стереоскопических парах фотоснимков;

• аэрорадионивелирование – основано на отражении электромагнитных волн;

• механическое – выполняется при помощи приборов автоматически вычерчивающих профиль проходимого пути.

Геометрическое нивелирование заключается в непосредственном определении превышения одной точки над другой при помощи горизонтального луча. Геометрическое нивелирование осуществляется при помощи нивелиров.

Наиболее точным является геометрическое нивелирование. При помощи него производят следующие работы:

1. Определение высот точек высотной съемочной сети (проводится с целью обеспечения высотами крупномасштабных (1:5000 - 1:2000) топографических съемок);

2. Геодезическое трассирование линейных сооружений. Выполняется с целью составления проектов различных сооружений (канала, дороги и др.), переноса их на местность и контроля за процессом строительства. Основными элементами трассы является план и продольный профиль;

3. Нивелирование поверхности. Производится в целях получения топографического плана в крупном масштабе (1:2 000–1:5 000) с малой высотой сечения рельефа (0,5 - 0,25 м).