Раздел 8. Нивелирование

8.1. Задача и методы нивелирования

Для изображения рельефа на топографических картах, а также для решения различных инженерных задач необходимо знать отметки точек местности. C этой целью производят нивелирование, т.е. определяют превышение между отдельными точками местности и по известной отметке одной из них вычисляют отметки остальных точек.

Следовательно, определение превышения одной точки над другой составляет задачу нивелирования.

Существуют следующие методы нивелирования:

Геометрическое нивелирование, при котором превышения точек местности определяют при помощи горизонтального визирного луча. Производится это с помощью прибора, называемого нивелиром;

Тригонометрическое нивелирование, при котором превышение определяют наклонным визирным лучом. Углы наклона и расстояния определяют при помощи теодолита-тахеометра;

Барометрическое нивелирование, в основу которого положена зависимость между величиной атмосферного давления на точке местности и ее высотой, выполняется при помощи барометра;

Гидростатическое нивелирование, при котором используется свойство свободной поверхности жидкости в сообщающихся сосудах всегда находиться на одном уровне. Выполняется гидроуровнями;

Механическое нивелирование, которое производят при помощи специальных приборов, устанавливаемых на велосипедных рамах, автомобилях и дрезинах. При движении их автоматически регистрируется расстояние, высоты и профиль;

Стереофотограмметрическое нивелирование, при котором по двум фотоснимкам, полученным с двух концов базиса, путем измерения необходимых величин (разностей параллаксов) определяют превышения. Выполняется как правило по материалам аэрофотосъемки.

8.2. Способы геометрического нивелирования.

Геометрическое нивелирование является наиболее простым и точным, его производят при помощи нивелира и реек. Различают нивелирование вперед и из средины.

8.2.1. Нивелирование вперед.

	Нивелир устанавливают в точке А, а рейку в точке В. Измеряют высоту инструмента i – расстояние от поверхности колышка в точке А до середины окуляра зрительной трубы (рис.8.1.). При горизонтальном положении визирной оси трубы производят отсчет b по рейке, стоящей в точке В. Превышение h вычисляют по формуле h = i – b.
Рис.8.1. Схема нивелирования «вперед»

8.2.2. Нивелирование из средины.

Нивелир устанавливают посредине между рейками А и В (рис. 8.2.) и при горизонтальном положении визирной оси трубы производят отсчеты по рейкам – а и b. Превышение h = a – b, где а – взгляд назад, b – взгляд вперед.

	При нивелировании точно из средины ошибки инструментальные и ошибки за кривизну земли и рефракцию исключаются. В этом одно из преимуществ нивелирования из «средины» перед нивелированием «вперед» и точнее.
Рис.8.2. Схема нивелирования «из середины»

8.2.3. Последовательное нивелирование (сложное).

Если точка А и В находятся на значительном расстоянии (рис. 8.3.)или крутой склон, то производят последовательное или сложное нивелирование. Для этого расстояние между конечными точками разбивают на ряд отрезков и производят нивелирование из средины каждого отрезка. Тогда превышение между точками А и В (АоВ=h) получают как сумму взглядов назад минус сумма взглядом вперед

Рис.8.3. Последовательное нивелирование

Точки стояния инструмента называются станциями. Точки, общие для двух соседних станций, называются связующими, на них при работе производят по два отсчета. Характерные точки рельефа “c” между связующими точками 1, 2, 3 называются промежуточными или плюсовыми. При работе на этих точках обычно производят один отсчет ( по черной стороне рейки).