НИВЕЛИРОВАНИЕ

Нивелирование производится с целью определения пре-вышений между точками земной поверхности и вычисления высот этих точек. Известны следующие методы нивелирования: тригонометрическое, физическое, геометрическое.

Тригонометрическое нивелирование основано на опреде- лении превышения по углу наклона и расстоянию между точками.

Физическое нивелирование: барометрическое - основано на измерении атмосферного давления в нивелируемых точках; гидростатическое - базируется на законе равенства уровня жид-кости в сообщающихся сосудах; аэрорадионивелирование - основано на измерении высоты самолета над землей и его отклонения от горизонтали во время полета.

Геометрическое нивелирование осуществляется с помощью горизонтального луча визирования. Применяемые приборы называются нивелирами. Превышения между точками могут определяться двумя способами: нивелирование «из середины» и нивелирование «вперед».

При направлении хода от А к В рейка А называется задней, а рейка В - передней. Взяв по рейкам вначале задний отсчет а , затем передний отсчет b, вычисляют превышение h = а - b = (задний отсчет) минус (передний отсчет).

Знак превышения зависит от соотношения заднего и переднего отсчетов. Назначение реек - фиксировать расстояния а и b от нивели-руемых точек до горизонтального визирного луча.

Если отметка Н_A точки А известна, то можно вычислить отметку H_B точки В:

H_B = H_A + h (c учетом знака h ).

Высота визирного луча называется горизонтом инструмента (ГИ). Она равняется отметке точки плюс отсчет по рейке на этой точке: ГИ = Н_А + а = Н_В + b ,

и наоборот, отметка точки равна ГИ минус отсчет по рейке на этой точке.

Направление хода

Горизонтальный визирный луч

B В

а

ГИ h

H_B

А

Н_А

Станция - это одна установка нивелира. При большом рас-стоянии или большом превышении между точками А и В осуще-ствляется последовательное нивелирование с нескольких станций.

b₃

a₃ B

b₂

а₂ 2 h₃

b₁

a₁ 1 h₂ h

A h₁ H_B

H₂

H_A H₁

Н₁ = Н_A + h₁ , Н₂ = Н₁ + h₂ = H_A + h₁ + h_{2 ,}

Н_В = Н₂ +h₃ = H_A + h₁ + h₂ + h₃ = H_A + .

Рассмотрим сумму h₁ + h₂ + h₃ +...+ h_n = , которую мож-но представить следующим образом: (a₁ – b₁) + (a₂ – b₂) + (a₃ – b₃) + +…+ (a_n – b_n) = , следовательно, - = .

По этой формуле производят в нивелирном журнале постраничный контроль. Для этого на каждой странице журнала складывают все задние и все передние отсчеты. Их разность должна равняться алгебраической сумме превышений. Постраничный контроль производится лишь с целью исключения возможных ариф-метических ошибок.

Точки 1 и 2, через которые происходит последовательная передача отметок по линии АВ, называются связующими . Для пре-дыдущей станции такая точка является передней, а для последующей станции - задней. Между связующими точками на станции могут быть промежуточные точки, например, в местах перегиба рельефа, необходимые для составления профиля по линии нивелирования и др. Отметки связующих точек вычисляют через превышения, а от-метки промежуточных точек - через горизонт инструмента ГИ. Со-вокупность станций образует нивелирный ход АВ. Точки хода за-крепляют на местности постоянными или временными (колышки, башмаки, костыли) знаками. Закрепленные на местности точки с известными отметками называются реперами.

При нивелировании «вперед» нивелир устанавливают над точкой А так, чтобы его окуляр располагался примерно над нею.

 

 

b B

i

h

A

Н_В

Н_А

 

 

Уровенная поверхность

Измеряют высоту инструмента i (не путать с горизонтом ин-cтрумента) и берут отсчет b по рейке в точке В.

Превышение вычисляют как разность h = i – b . Способ ни- велирования «вперед» применяется при нивелировании через водные преграды, овраги и т.п. Он менее точен по сравнению со способом нивелирования «из середины».