Нивелирование и его виды кратко

Обновлено: 02.07.2024

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.

Назначение и виды нивелирования.

Нивелирование - это совокупность геодезических измерений для получения высот точек земной поверхности или превышений. При нивелировании сначала определяют превышения h одной точки над другой. Затем, обработав полученные результаты, находят высоты H этих точек, начиная от точки, высота которой известна относительно принятой уровенной (т.е. начальной) поверхности.

Результаты нивелирования используются для составления топографических планов, при инженерных изысканиях, строительстве и эксплуатации различных сооружений.

В зависимости от метода определения превышения и применяемых при этом приборов различают следующие виды нивелирования:

Наибольшее распространение в геодезии получил метод геометрического нивелирования.

Геометрическое нивелирование.

Выполняется горизонтальным визирным лучом с помощью нивелира. Превышение одной точки над другой определяется непосредственно из отсчётов, которые берутся по рейкам с помощью горизонтального луча зрения.

Геометрическое нивелирование в зависимости от преследуемой цели делится на две категории. К первой категории относится геометрическое нивелирование, которое выполняется с целью получения системы опорных высотных пунктов I, II, III и IV классов. Нивелирование первой категории называется государственным.

Геометрическое нивелирование второй категории производится для нужд строительства и инженерных изысканий. Оно называется техническим нивелированием.

В результате государственного нивелирования получают сеть марок и реперов, расположенных на территории страны по определённому плану. Марки и реперы служат исходными точками для технического нивелирования.

Для производства геометрического нивелирования необходимы специальные инструменты - нивелиры и нивелирные рейки.

Тригонометрическое нивелирование выполняется наклонным визирным лучом с помощью теодолита. Здесь превышения точек определяются путём вычислений по формулам тригонометрии, исходя из расстояния между точками и угла наклона визирного луча к горизонту.

Тригонометрическое нивелирование называется также геодезическим, оно применяется для создания высотного съемочного обоснования при составлении топографических карт. Тригонометрическое нивелирование может производиться любым геодезическим прибором, предназначенным для измерения вертикальных углов.

При физическом нивелировании превышения точек получаются с помощью физических приборов (баронивелира, гидростата, радиовысотомера и др.).

В основе гидростатического нивелирования лежит свойство свободной поверхности: жидкости в сообщающихся сосудах всегда находятся на одном уровне.

При барометрическом нивелированииприменяется баронивелир, прибор, устройство которого основано на зависимости высоты точки и измеренного на ней атмосферного давления. Барометрическое нивелирование применялось для высотного обоснования при создании топографических карт мелкого масштаба, применяется при географических исследованиях и различного рода рекогносцировках.

Геометрическое нивелирование выполняется горизонтальным лучом с помощью геодезического прибора нивелира и реек, линейных мерах, устанавливаемых на точки отвесно. Превышение одной точки над другой определяется непосредственно из отсчётов, которые берутся по рейкам с помощью горизонтального луча зрения (визирного луча). Существует два способа геометрического нивелирования:

Из чертежа следует, что h = a – b, где a – отсчет по задней рейке, b – отсчет по передней рейке.

Из чертежа следует, что превышение h = i – b, где i – высота инструмента, b – отсчет по рейке

Если для определения превышения между двумя точками, требуется определение превышений между промежуточными точками (дополнительные постановки прибора), такое нивелирование называется сложным, а искомое превышение определяется, как сумма всех промежуточных превышений

Нивелирование — определение разности высот двух или многих точек земной поверхности относительно условного уровня (напр., уровня океана, реки и пр.), т.е определение превышения. Существуют следующие способы нивелирования:

Геометрическое (нивелиром и рейками);
Тригонометрическое (угломерными приборами (в осн. теодолитом посредством измерения наклонения визирных линий с одной точки на другую);
Барометрическое (при помощи барометра).
Гидростатическое (основано на свойстве жидкости сообщающихся сосудов всегда находиться на одном уровне, независимо от высоты точек, на которых установлены эти сосуды)
Радиолокационное (производится с помощью радиовысотомеров и эхолотов, установленных как на воздушных, так и на водных судах, автоматически вычерчивающих профиль проходимого пути)

Содержание

Геометрическое нивелирование

Во время геометрического нивелирования превышение между точками получают как разность отсчётов по рейкам при горизонтальном положении визирной оси нивелира. Этот метод является наиболее простым и точным, но позволяет с одной постановки прибора получить превышение не более длины рейки, поэтому при больших превышениях в горной местности его эффективность падает.

Определение превышения заключается в визировании горизонтальным лучом с помощью нивелира и отсчета разности высот по рейкам. где — отсчет по задней рейке; — отсчет по передней рейке;

Точность отсчета по рейкам составляет от 1-2 мм (техническое нивелирование) до 0.1 мм (нивелирование I класса).

Тригонометрическое нивелирование

При тригонометрическом нивелировании превышение между точками определяют по измеренным вертикальным углам и расстояниям между точками (горизонтальным проложениям). Тригонометрическое нивелирование позволяет с одной станции определить практически любое превышение между точками, имеющими взаимную видимость, но его точность ограничена из-за недостаточно точного учёта влияния на величины вертикальных углов оптического преломления и уклонений отвесных линий, особенно в горной местности.

$h=S\cdot \sin\alpha;$

Превышение определяется по измеренному теодолитом (кипрегелем, эклиметром) углу наклона линии визирования с одной точки на другую (α) и расстоянию между этими точками (S). Тригонометрическое нивелирование применяется при топографической съемке и других работах.

Барометрическое нивелирование

Превышение определяется по значениям атмосферного давления при помощи полной барометрической формулы

Гидростатическое нивелирование

Основано на свойстве жидкости в сообщающихся сосудах на одном уровне. Этот метод имеет высокую точность, позволяет определять разность высот между точками при отсутствии взаимной видимости, но измеряемая разность высот ограничена длиной наибольшей из трубок, соединённых шлангами.

Построение плоскостей

Вертикальное проектирование или построение плоскостей выполняется электронно-механическими прибором Зенит-прибором или лазерным уровнем.

Зенит-прибором (прибором оптического вертикального проецирования) переносят точки по вертикали. При возведении высоких зданий и сооружений положение стен и других элементов на каждом этаже проверяют от осей. Точки пересечения осей проецируют оптическим или лазерным лучом зенит-прибора . [1] .

Отметки проецируются с использованием принципа вращения лазерного луча и оптической системы, позволяющей развернуть луч в линию. Основное достоинство лазерного уровня — простота в работе, не требующая специальных навыков по настройке прибора, и возможность проведения работ только одним человеком. Такие уровни применяются в строительстве. Многие модели лазерных уровней имеют также возможность построения наклонных плоскостей и отвесных линий.

Примечания

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое "Нивелирование" в других словарях:

НИВЕЛИРОВАНИЕ — (от сл. нивелир). Определение разности высоты мест. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. НИВЕЛИРОВАНИЕ от слова нивелир. Определение относительной высоты мест. Объяснение 25000 иностранных слов, вошедших … Словарь иностранных слов русского языка

нивелирование — Определение высот точек земной поверхности или других точек над исходной точкой или над уровнем моря. [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] нивелирование Определение превышений. [ГОСТ 22268 76]… … Справочник технического переводчика

нивелирование — обезличение, обезличивание, уравнивание, сглаживание, нивелировка Словарь русских синонимов. нивелирование сущ., кол во синонимов: 7 • аэронивелирование (1) … Словарь синонимов

нивелирование — я, ср. niveler. 1. Определение высот точек земной поверхности относительно некоторой точки выбранной на месности или над уровнем моря. БАС 1. 2. Нивелированием называют также, но неправильно, уравнивание местности или обыкновенно площади, что… … Исторический словарь галлицизмов русского языка

НИВЕЛИРОВАНИЕ — определение высот точек земной поверхности относительно некоторой избранной точки или над уровнем моря. Различают геометрические, тригонометрические и др. виды нивелирования … Большой Энциклопедический словарь

НИВЕЛИРОВАНИЕ — НИВЕЛИРОВАНИЕ, нивелирования, мн. нет, ср. (геод. и книжн.). Действие по гл. нивелировать и нивелироваться. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова

нивелирование — НИВЕЛИРОВАТЬ, рую, руешь; анный; сов. и несов., что. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова

НИВЕЛИРОВАНИЕ — нивелировка, гипсометрия (Levelling) определение разности высот двух или нескольких точек земной поверхности. Высота точки определяется или от уровня океана (абсолютная высота), или от какой нибудь условной точки (условная высота). Самойлов К. И … Морской словарь

НИВЕЛИРОВАНИЕ — определение разности высот точек на местности. Различают три вида Н.: геометрическое, тригонометрическое и барометрическое (или физическое). Геометрическое Н. заключается в визировании точек по горизонтальному направлению. Определив разности… … Технический железнодорожный словарь

Нивелирование — область геодезических измерений, связанная с определением высот (разностей высот). Источник: ИЗМЕРЕНИЯ ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ. ОСТ 68 15 2001 (утв. Приказом Роскартографии от 24.04.2001 N 93 пр) … Официальная терминология

В данной статье рассмотрим понятие, виды нивелирования, где и как они применяются. Слово заимствованно из немецкого (nivelieren) и французского (niveleur) языков.

Что такое нивелирование

Нивелирование – комплекс замеров, применяемых в геодезии. Оно используется, чтобы определить перепад высот между двумя или более точками. Таким образом выявляется превышение.

Применяя нивелирование и сопоставляя результаты измерений, можно в точности отобразить рельеф на топографических картах, разработать проекты организационно-хозяйственной деятельности.

Прибор, применяемый для измерения разности высот, называется нивелиром. Его устанавливают на подставку и винтами регулируется уровень.

Подразделяются на высокоточные (для работ I и II классов), точные (III и IV), технические (инженерно-технические исследования).

Виды нивелирования

В настоящий момент применяют семь разновидностей выполнения измерений. Каждый вид зависит от конкретного случая.

Геометрическое нивелирование

Чтобы выполнить такое измерение, нужен горизонтальный луч визирования и отсчетная шкала. Такой луч генерируется при помощи нивелира, а отсчетной шкалой является рейка со шкалой.

Такой вид самый распространенный и не сложный. Точность данного вида велика и риск в просчетах достигает максимум 1 мм на 1 км расстояния. Такой вид используется при геодезических работах для нивелирования поверхности.

По способу определения планового положения снимаемых очертаний и нивелируемых точек выделяют следующие методики нивелирования поверхности:

по квадратам (при условии гладкой местности);

по параллельным линиям (в лесистой местности);

по магистралям (при выраженном рельефе).

Барометрическое нивелирование

Метод необходим, чтобы измерить превышение перепада атмосферного давления. Измерения проводятся в разных отметках необходимой территории.

В данном методе пользуются барометр. Им измеряют давление и, сопоставляя показатели, определяется превышение.

В барометрическом методе нивелирования точность исследований невысокая, так как вид исследований зависит от погодообразования, и погрешность может варьироваться от полуметра до двух.

Данный метод применяется на начальном этапе работ.

Тригонометрическое нивелирование

Используя такой вид, вычисление превышения измеряют путем наклонного угла визирования к горизонту.

Чтобы измерить вертикальные углы, применяют геодезическое оборудование: теодолит – чтобы определить угол наклона, дальномер – измерить расстояние.

Погрешность – максимум 40 мм на 100 м. Ограниченно применение в горной и холмистой местности.

Гидростатическое нивелирование

Вид измерения, который основывается на методе свойства сообщающихся сосудов.

Жидкость в емкости устанавливается по одному уровню, а поверхность расположена под прямым углом по направлению к силе тяжести, что дает возможность определить превышение.

Применяется, чтобы получить небольшие измерения. Погрешность сопоставима с геометрическим нивелированием.

Стереофотограмметрическое нивелирование

Служит для вычисления высот путем измерения стереопар фотографической съемки одной местности при помощи наземной (теодолит со встроенным фотоаппаратом) и летательной техники (аэрофотоаппарат).

Это основной метод, применяемый для топографии и картографии местности.

Механическое нивелирование

Применяется в качестве контроля расположения железнодорожных дорог и прочих линейных конструкций.

При помощи особых датчиков, зафиксированных на транспорте, на листе вырисовывается профиль местности.

Радиолокационное нивелирование

Основа метода заключается в получении абсолютных высот с летательных аппаратов, используя специальные высотометры.

Основные способы нивелирования

Выделяют пару способов, они отличаются от положения нивелира в нивелируемых точках:

Нивелирование из середины. Нивелир ставится посередине между заданными точками, в самих точках рейки. Точка А – задняя, В – передняя.

Визирная ось нивелира приводится в горизонтальное положение и поочередно наводится на А, а потом на В, получаются расчеты а и b. Формула превышения между точками: h = a — b;

Нивелирование вперед. Над т. А устанавливается нивелир таким образом, чтобы визир находился на одной отвесной линии с точкой. Рейка устанавливается на т. В.

Измеряется высота i над точкой А и берется отсчет b по рейке. Формула превышения между точками: h = i — b.

Выполняя последовательное нивелирование – получается нивелирный ход.

Нивелирование проводится, чтобы изучить рельеф, определить высоту точек в стадии проектировании, применяется при сооружении и эксплуатации инженерных конструкций.

Показатели нивелирования вносят огромный вклад в решении главных научных целей не только в геодезии, но и в других науках о Земле.

Нивелирование – это одна из разновидностей геодезических исследований. Цель нивелирования в геодезии – определить высоту заданных точек относительно нулевых ориентиров. В процессе нивелирования специалист определяет, насколько точка на поверхности объекта превышает эталонный показатель. Самый известный всем ориентир – уровень моря. Затем на основании полученных данных об относительных высотах отображают рельеф на плане местности.

Виды нивелирования по методам

Геодезическое нивелирование выполняют при помощи разных инструментов и по разнообразным методам. Исходя из этого, их выделяют несколько видов. Каждое вид имеет свои особенности и подходит для специфических целей.

Геометрическое

Тригонометрическое

Для этого вида нивелирования необходимы теодолиты – это специальные угломерные приборы. Они помогают получать данные об углах наклона при прохождении луча визира через заданные точки на изучаемом объекте. Тригонометрическое нивелирование необходимо при проведении топографических исследований для того, чтобы выяснить разницу в высоте двух объектов, расположенных на большом расстоянии.

Механическое

Для проведения этого вида геодезического нивелирования необходим автоматический нивелир. Он вычерчивает профиль исследуемого участка автоматически. Для этого у него имеется фрикционный диск, записывающий пройденный отрезок пути, и задающий вертикаль отвес. Этот автомат на машине проезжает расстояние между двумя исследуемыми точками и при этом фиксирует профиль местности на фотоленте.

Барометрическое

Применяется на труднодоступных участках, например, в горах, когда другие методы измерений задействовать невозможно. В основу положена зависимость показателей давления воздуха от высоты нахождения исследуемой точки. Измеряют разность давления воздуха с учетом температуры и влажности и исходя из этого определяют высоту.

Гидростатическое

Для исследований используется особый гидростатический нивелир со стеклянными трубками, которые соединены шлангом и наполнены водой. Эти трубки соединяют с измерительными рейками. Рейки с нанесённой на них шкалой ставят рядом с исследуемыми объектами и определяют разность между двумя измеряемыми уровнями. Погрешность таких измерений всего 2 мм. Но измерять таким образом можно объекты, расстояние между которыми не больше длины шланга.

Существуют и другие методы нивелирования, например, радиолокационный или стереофотограмметрический, но они употребляются гораздо реже. Самый часто используемый вид нивелирование – геометрическое.

Для проведения нивелирования используют разнообразные приборы: оптические, цифровые, лазерные. Выбор оборудования зависит от изучаемой местности и от поставленных задач, а также от желаемой точности измерений.

Виды нивелирования по классам точности

В геодезии есть четыре класса точности:

Первый. Высокоточный – с погрешностью меньше 0,8 мм на км (случайная) или 0,08 мм/км (систематическая).
Второй. Он также высокоточен, но допускает погрешности с более высокими значениями: случайную 2,0 мм/км или системную 0,2 мм/км.
Третий. Со случайной ошибкой до 5 мм/км.
Четвертый. Со среднеквадратичной ошибкой 10 мм/км.

Для третьего и четвертого классов систематическая ошибка не учитывается.

Что такое нивелирование по квадратам

Это самая распространенная методика проведения нивелирования в геодезии. Она позволяет измерять большие равнинные участки. Местность разбивают с использованием мерной ленты и геодезических инструментов. Отмечают все заметные объекты и точки: основание и вершину возвышенностей, овраги, линии водораздела и т. д. По границам квадратов наносят ходы нивелира или теодолита, а затем связывают их в единую сеть.

Проводится полевая съемка, по итогам которой составляется журнал и абрис измерений. В журнале отражают размеры квадратов, привязывают сетку координат к местности и отмеченным нивелирным либо теодолитным проходам. В абрисе указывают итоги съемки по каждому из квадратов, приводят все подсчитанные высоты.

Чтобы контролировать процесс исследования, измерения проводят с двух станций.

Зачем нужно нивелирование

В результате проведения нивелирования любым из приведенных способов создается единая геодезическая сеть. Она нужна в качестве основы для топосъемки и геодезических исследований.

Все виды нивелирования для разных целей вы можете заказать в нашей компании. Работы проводят специалисты с требуемой квалификацией и опытом. Используется высокоточное оборудование. Обсудить особенности проведения работ и сделать заказ вы можете, позвонив нам по телефону или оставив заявку в форме на сайте.

Оформите заявку на сайте, мы свяжемся с вами в ближайшее время и ответим на все интересующие вопросы.

Читайте также: