Нивелирование в геодезии, нивелировать поверхность

13 марта 2018

Нивелирование- метод определение превышения, т.е. разности высот между двумя или более точками поверхности.

Способы нивелирования

Геометрическое нивелирование

Такое нивелирование производится с помощью нивелира и вертикальной рейки, т.е. горизонтальным лучом визирования. Это самый популярный метод нивелирования, так как является самым простым и универсальным. С помощью него создана государственная нивелирная сеть и высотные сети различного значения. Ограничен высотой рейки, поэтому неудобен для использования в горной местности. Существует 2 метода нивелирования «из середины» и «вперед». Более удобным и точным считается первый способ, так как нет необходимости определять высоту прибора.

Точность однократного измерения такого метода нивелирования составляет:

При техническом нивелировании от 1-2 мм, до 0,1 мм при нивелировании I класса.

Тригонометрическое нивелирование

В основе способа лежит линейно-угловая засечка.

Для измерений используются угломерные приборы, такие как теодолит и тахеометр. Превышение определяют с помощью измерения угла наклона и расстояния. Такой метод нашел широкое применение в строительстве, используется для создания картограммы земляных работ, при топографических съемках и др. Точность измерений до 3 мм, но может быть ограничена в горной местности из-за преломления отвесных линий.

Барометрическое нивелирование

Прибором для измерения служит барометр. Измерения происходят за счет определения разности атмосферного давления на различных высотах. Для определения превышения в точке с известной высотой измеряют температуру и атмосферное давление, тоже самое делают в искомой точке. По разности показателей определяют высоту. Метод используют геологи и геофизики в труднодоступных местах. Невысокая точность измерений (не более 0,5м) не позволяет использовать метод в строительстве.

Гидростатическое нивелирование

Для измерений используют свойства жидкости в сообщающихся сосудах. Жидкость всегда находится на одном уровне в них, вне зависимости от высоты. Высокая точность измерений (0,1 мм) позволяет использовать гидростатические нивелиры в строительных работах, при наблюдении за деформациями сооружений и т.д. Возможно использование на расстоянии, ограниченном длиной трубок, соединяющих сосуды.

Радиолокационное нивелирование

Производится с помощью установленных на воздушных и водных суднах эхолотов и высотомеров. С их помощью автоматически определяется профиль пройденного пути.

Спутниковое нивелирование

Для проведения используются GNSS-приемники. Превышения определяются с помощью измерений аппаратурой, использующей спутниковые системы ГЛОНАСС, GPS, BeiDou, Galileo, QZSS, SBAS и т.д. Точность определения превышений статическим методом может достигать первых миллиметров. Может применяться для создания сетей сгущения, топографических съемок и других видов работ.

Классы нивелирования

Нивелирная сеть — сеть точек земной поверхности, высота которых определена над уровнем моря.

Также называется высотная опорная геодезическая сеть. Точки, определенные геометрическим нивелированием, закрепляют на местности марками или реперами. Нивелирная сеть служит основой для топографических съемок.

В России для определения высот используется государственная нивелирная сеть I, II, III и IV классов. Она предназначена для обозначения единой высоты на территории всей страны, используется для инженерно-геодезических и топографических работ. Нивелирная сеть I и II классов является главной высотной основой Российской Федерации. Для создания этих сетей используются специальные программы и самое современное геодезическое оборудование. Помимо определения единой системы высот так же выполняет задачи по изучению поверхности Земли и гравитационного поля, движения земной коры и т.д. Сеть I класса является наиболее точной и служит исходной для сетей следующего класса.

Класс нивелирования зависит от размера максимально допустимой погрешности. Чем выше точность измерений, тем строже допуск. Таким образом, I и II класс относят к высокоточному нивелированию, а III и IV класса — к точному.

Помимо государственной нивелирной сети нивелирование с точностью II, III и IV класса применяется при геодезическом сопровождении строительства и эксплуатации сооружений, железнодорожных работах.

В работах где не так важна высокая точность допустимо применение технического нивелирования, точность такого нивелирования 50мм√L.Например, на изыскательных работах при строительстве дорог или для определения высот при строительстве. Для осуществления технического нивелирования допустимо использование точных или технических нивелиров, а также нивелирных реек шашечного типа.

Инструменты для проведения нивелирования

В зависимости от выбранного метода нивелирования и поставленных задач необходимо выбрать оборудование. Это могут быть оптические, цифровые и лазерные нивелиры, тахеометры, теодолиты. Для достижения максимальной точности оборудование должно быть высокого качества и от проверенных производителей.

Инженеры компании «Геодезия и Строительство» помогут выбрать среди разнообразия инструментов, а также проведут обучение при необходимости.

Нивелировка, основные методы нивелирования

Введите ваш запрос для начала поиска.

Что такое нивелировка, расскажем о основных методах нивелирования в геодезии. Инструменты и основы геометрического и других принципов нивелирования.

Современное строительство похоже на масштабное производство какого – ни будь завода автогиганта, где существует масса отдельных производственных конвейеров, готовящих узлы будущего автомобиля. Кто-то собирает двигатель, а другие специалисты, к примеру, управляют процессом автоматической сварки кузова. Но и там и здесь четкое взаимодействие групп специалистов направлено на достижение конечного результата – производство технически сложного изделия, к примеру, машины, здания или сооружения.

От их слаженной подконтрольной работы зависит не только качественный результат, но и в первую очередь безопасность людей, которым впоследствии предстоит эксплуатация объекта. Применительно конкретно к строительству это означает точность заранее выверенных точек, горизонтали и вертикальных плоскостей. Да, профессия геодезиста высококвалифицированный труд, поскольку подразумевает владение точными, дорогими и технически сложными приборами, такими как электронный теодолит и т.д.

Но все же, для большинства строителей, хорошей практикой контроля качества работ, послужит регулярное применение более простого в обращении устройства, получившего название нивелир. К примеру, разметить высоты на строительном участке, согласно плану, будет основной частью геодезических работ. Изучив рельеф местности, строители получат необходимую информацию для оптимального выбора места под котлован и расчета точек сброса (вывода) сточных вод.

Таким образом, основной задачей нивелирования можно назвать определение разницы точек будущего здания по отношению к земле по высоте. Получив данные о отметке цоколя здания, легко рассчитать точку вывода сточной воды или же привязать по месту врезку стока канализации.

Для осуществления контроля над ходом строительных работ, у мастера прораба, могут быть разные приборы локального значения, но они не дадут общей информации по всему объекту. Так, к примеру, для определения влажности строительных материалов существуют так называемые гигрометры. Но с его помощью невозможно определить степень критического увеличения всего здания.

С помощью нивелира реально точно снять значения высот по периметру здания и затем сравнить их с контрольными точками. На фасады здания по всему периметру устанавливаются специальные маркеры, затем высчитывают превышение между ними. Таким образом, допустимым показателем можно считать нахождение всех маркеров в одной плоскости с учетом допустимых отклонений. Если это так, значит, здание можно эксплуатировать дальше, в противном случае обнаруживается просадка и возможно потребуется эвакуация.

Нивелировка и ее методы

В целом все виды превышений можно сгруппировать на основные (преимущественные) и дополнительные.

Основные подразумевают:

• Использование горизонтального визира луча зрительной трубы нивелира (геометрическое нивелирование)
• Принцип наклона визира луча зрительной трубки теодолита (тригонометрическое нивелирование)
• Выравнивание жидкости в сообщающихся емкостях водяного уровня (гидростатическое нивелирование)

В качестве дополнительных методов нивелирования используют:

• Барометрическое нивелирование, которое применяют в горах и основано на разнице показателей атмосферного давления по отметкам высоты
• Автоматическое нивелирование, применяемое при производстве строительно-дорожных работ, принцип действия которых основан на считывание показаний с датчиков, установленных на автомобиле. Они в свою очередь высчитывают наклонный вектор при перемещении
• Стереофотограмметрическое нивелирование выполняется на сложной аппаратуре в комплексе. Основано на паре снимков с космоса или самолета, которые потом частично перекрывают и загружают в цифровое устройство. Это самый догорай и современный метод, в результате которого выводится эффект трехмерного изображения

В качестве примера можно привести аэрофотосъемку современного микрорайона. Осуществив привязку четких контуров снятой местности к системе координат, можно получить трехмерную модель, с определением точек высот с использованием метода интерполяции.

Инструментарий геометрической нивелировки

Как было указано данный тип работ проводиться с помощью нивелира. Он представляет классический прибор с оптико-механической начинкой, обеспечивающий горизонт для визирного луча. Прибор монтируется на штативе и выставляется в точку стояния, затем при помощи специальных винтов выводиться в горизонтальную плоскость. Трубка нивелира бывает двух видов, прямого и обратного изображения. Трубкой прямого изображения оснащаются в основном нивелиры современного типа.

Приборы старого образца, хоть и имеют систему обратного изображения, но имеют отличную видимость. К тому же при работе с трубками обратного изображения применяется измерительная линейка в перевернутом виде и система поворотных линз. Стоимость таких приборов высока, да к тому же система линз для поворота изображения страдает одним недостатком. В условии рефракции наблюдаются незначительные искажения объектов, при использовании в жаркий период года.

И все же качество советских приборов цениться, по причине высокой четкости по сравнению с современными аналогами. В качестве примера возьмем советский теодолит и сравним его с электронным геодезическим тахеометром имеющий оптическую систему Carl Zeiss . Результат будет не в пользу последнего, так как советский хорошо подходит для локальной выверки с адекватным изображением. Если нужна глобальная картинка, необходимо использовать метод спутниковой геодезии.

Существует три типа конструкций нивелиров: цилиндрического уровня зрительной трубы, с компенсатором автоматом и электронные. Нивелиры так же принято делить по классу точности: технические (H -10), точные (Н-3, Н-3К, Н-3КЛ) и приборы высокой точности (Н-05, Н-1, Н-2).

Как можно наблюдать все нивелиры имеют маркировку буквами, основная из которых Н. Она собственно означает слово нивелир. Цифры означают погрешность (среднеквадратическую) в миллиметрах, на  километр расстояния. Буквы Л и К означают лимб, а так же компенсатор, указывающие на конструктивную особенность нивелиров.

Компенсаторы предназначены для устранения погрешности при установке нивелиров, и бывают ручного и автоматического типа. То есть, вывод в горизонтальную плоскость при ручном компенсаторе выполняется непосредственно человеком, а при автоматическом соответственно самовыравниванием.

Принципиальные основы геометрического нивелирования

При работе с нивелиром существует ряд методов позволяющих эффективно добиваться точного результата:

• Методом нивелирования из середины
• Методом нивелирования вперед

В основе каждого из них лежит свой принцип работы. Так первый способ подразумевает отсчет показаний по геодезическим рейкам, которые устанавливаются в точках стояния, сзади и спереди нивелира. Затем снимаются данные разницы превышения и записываются в журнал. Способ расположения нивелира по отношению к рейкам получил название «метод нивелирования из середины», который является основным методом при строительстве.

Данный метод основан на принципе отсчета, по аналогии с теодолитным ходом, ведущимся с заранее известных высот, называемых реперами. Принцип хорошо иллюстрирует картинка, где есть точки А и Б. Естественно разница между точками по рекам составляет превышение, которое может быть как отрицательным, так и положительным. Данные одного превышения на местности, на практике нельзя считать окончательным, поскольку для объективной картины ее рельефа, необходимо снять как можно больше таких превышений.

Система сравнивания высот, применяемая в топографических планах, носит название «Балтийская». Она имеет начальную точку нуля Кронштадтского футштока, который в свою очередь находится на балтийском побережье. В данном случае на картинке, абсолютная высота (точка Б) рассчитывается, как h = А + а – б. Точка А – это отметка государственной системы высот, а считывание с реек ведется по отрезкам а, б.

Нивелирование методом «вперед» основано на использовании прибора и одной рейки, устанавливаемой перед ним. Сам нивелир устанавливается на заранее известную точку, а формула, по которой рассчитывается превышение, имеет вид:

h = А + i – б, где i — высота нивелира, измеряемая рулеткой. Такой способ применяется реже, так как имеет сложности в установки прибора на вертикальной поверхности стен. К тому же работа дистанционным способом намного легче и позволяет не приближаться к объектам.

Здесь за начальную точку отсчета, условно принято брать урез воды водоемов сообщающихся с любым мировым океаном. Но в таком случае мы будем иметь дело с условной системой высот, точности которой будет не хватать для проведения масштабных строительных работ. И все-таки, данный принцип геометрического нивелирования, отлично подойдет для локальных строительных площадок, где не требуется увязка высот здания с региональными системами.

Тригонометрическая нивелировка

Она построена на принципе использования одного из двух измерительных приборов, тахеометра или теодолита. Для считывания превышения используют угол от горизонта до верхнего края измерительной рейки, а в случае большой удаленности объекта его вершины. К примеру, этим способом измеряют высоты опор линий электропередач. Он хоть и дает незначительную погрешность расчета, но зато позволяет производить расчеты превышений на больших расстояниях и углах рельефа местности.

Формула высоты тригонометрического измерения выглядит так: h = s * tg ν + i – б или h = S * sin ν + i – б. Значения величин подставляются в нее с учетом того, что:

1. ν —  это угол луча по отношению к горизонту
2. s — горизонт линии
3. S — длина отрезка визирной линии
4. i — высота измерительного прибора
5. б — высота визировки

Принцип гидростатического нивелирования

Гироскопы (гидроуровня) хороши для использования в любых условиях, доступны по цене, а главное позволяют определять превышения в ускоренном автоматизированном режиме. Обычно их принято использовать:

• при монтаже оборудования крупных габаритов
• в отделочных и в архитектурных работах
• для выверки горизонта фундамента
• при укладке труб и монтаже сантехнических узлов
• для выставления горизонтальных направляющих
• для передач отметок высоты через преграды (перегородки, барьеры, водоемы)
• для отслеживания просадок зданий и деформации сооружений

Работа гидроуровня демонстрируется рисунком ниже, и как было указано ранее, основана на выравнивании уровня воды (любой другой жидкости, к примеру, антифриз) в сообщающихся емкостях (сосудах). Здесь для нахождения превышения h, используют разницу в отметках, со специальных шкал, нанесенных на сосуды (отметки а, б). Принцип, положенный в основу этого измерения допускает считывание превышения в условиях малых пространств. Пользование приборами такого типа, не потребуют специальных знаний, но не даст точного результата. При измерении гидроуровнем погрешность может составлять до 1 см, как в минус, так и в плюс.  Еще одним недостатком применения, можно считать неудобное перемещение прибора, а точнее его соединительного шланга.

Принцип работы лазерных уровней

Современные электронные нивелиры построены на визуализации отметок проецируемых самим прибором с помощью лазера. При этом разметка может производиться лучом сразу в нескольких плоскостях предметов и помещений. В качестве примера рассмотрим работу ротационного уровня, скорость вращения луча которого, достигает 400 -550 об/мин.

Преимущество использования такого нивелира в том, что им можно производить разметку, высчитывать превышение в условиях закрытых узких пространств помещений и на открытой местности, с минимальной погрешностью и под любым углом. Работать можно, как при дневном освещении, так и в темное время суток. Его удобно использовать при поклейки плитки на стену, оклейки обоев и выставления иных конструкций. С его помощью выполняют:

• нивелировку
• превышение точек
• размечать угол наклона конструкций

Лазерные уровни особенно незаменимы, там, где необходимо производить разметку на больших и удаленных плоскостях, так как они более удобны в отличие от веревочных отвесов, угольников и реечных уровней. Они безопасны в применении и относятся к 2 классу излучения. Сам луч прибора так же не представляет угрозы для человека, за исключением длительного воздействия на глаза. Все лазерные уровни ударопрочны и влагонепроницаемы, поскольку такие факторы влияют на работу и защита от них изначально заложена в разработку приборов. Для большего удобства, при интенсивном солнечном свете, рекомендовано использовать специализированные очки.

Все приборы необходимо подвергать проверке на точность периодично (раз в год). Желательно приобретать приборы известных марок и производителей. Использование непроверенного инструмента, может стоить вам больших ошибок, особенно при строительстве многоэтажных или многоярусных конструкций. Ошибки в сантиметрах на начальных этапах строительства, могут привести к невозможности его завершения, по причине не соответствия размеров верхних помещений или консолей, типовым завершающим конструкциям (фермам, плитам перекрытий и т.д.). Помните о том, что от кропотливой работы геодезистов, зависит весь ход строительного процесса, где задействовано множество ресурсов, как людских, так и машин (механизмов). А переделывать всю работу порой невозможно и дорого.

Нивелирование и нивелировка

7 Октября 2013

Нивелирование и нивелировка

Одним из видов геодезических измерений является нивелирование, с помощью которого производится определение относительных высот любых точек поверхности земли. Условным уровнем при таких геодезических измерениях может выступать уровень реки или океана или любая другая исходная точка. То есть, по сути, нивелирование – это определение превышения уровня каждой поверхности точки над заданной, что необходимо для построения точного рельефа местности, который в дальнейшем может использоваться для построения карт, планов местности или для решения прикладных задач.

Виды нивелирования

Нивелировка поверхности может осуществляться различными методами, которые отличаются технологией и используемым оборудованием:

1. Геометрическое нивелирование.

Для съемки местности с помощью геометрического нивелирования используют рейку и нивелир. Принцип нивелировки заключается в установке специальной рейки с делениями и штрихами в необходимой точке поверхности, после чего с помощью горизонтального визирного луча отсчитывается разность высот.

Геометрическая нивелировка производится методом «из середины» или «вперед». В первом случае рейки устанавливаются в двух точках поверхности, а нивелир располагается между ними таким образом, чтобы расстояния до реек были примерно равными. Результатом измерений становится информация о превышении уровня одной из реек над другой.

Геометрическое нивелирование – наиболее распространенный метод, который широко применяется в строительстве.

2. Тригонометрическое нивелирование.

При таком методе нивелировки используют специальные угломерные приборы (теодолиты), с помощью которых измеряют углы наклона визирного луча, который проходит через две заданные точки поверхности. Такой метод используется при топографической съемке для определения разности высот двух точек, которые находятся в зоне оптической видимости, но на значительном расстоянии друг от друга.

3. Барометрическое нивелирование.

Такой метод основан на зависимости атмосферного давления воздуха от высоты точки поверхности. Измерение давления производят с помощью барометра, а в полученные данные вносят поправки на реальные температурные ивлажностные параметры воздуха при измерениях.

Такой метод обычно используется в труднодоступных местностях, при различных геологических или географических экспедициях.

4. Механическое нивелирование.

Для нивелировки поверхности с помощью данного метода используют специальный нивелир-автомат, который вычерчивает профиль местности автоматически с помощью установленного отвеса, задающего вертикаль, и фрикционного диска, фиксирующего пройденное расстояние. Такой нивелир-автомат устанавливается на транспортное средство и определяет:

• разность высот между заданными точками;
• расстояние между заданными точками;
• профиль местности, фиксируя его на фотоленте.

5. Гидростатическое нивелирование.

Этот метод нивелировки основан на принципе работы сообщающихся сосудов. Измерения гидростатическим методом производят с помощью гидростатического нивелира, работающего с погрешностью 1-2 мм. Такой нивелир компонуется из двух стеклянных трубок, которые соединены между собой шлангом, заполненным водой. Стеклянные трубки вставлены в рейки, на которых нанесены деления, по которым определяют числовые значения превышения уровня. Из конструкции гидростатического нивелира видно, что зона его действия ограничивается длиной шланга, соединяющего сосуды.

Помимо методики производства работ, нивелирование разделяют по классам точности, каждому из которых соответствуют определенные методы и виды нивелирования:

• I класс (высокоточный), которому соответствует случайная среднеквадратичная ошибка 0,8 мм/км и систематическая ошибка 0,08 мм/км;
• II класс (высокоточный), которому соответствует случайная среднеквадратичная ошибка 2,0 мм/км и систематическая ошибка 0,2 мм/км;
• III класс, которому соответствует случайная среднеквадратичная ошибка 5,0 мм/км;
• IV класс, которому соответствует случайная среднеквадратичная ошибка 10,0 мм/км, вычисляемая по невязкам полученных линий и полигонов.

Кроме указанных классов, применяют техническое нивелирование, класс точности которого ниже четвертого.

В зависимости от рельефа заданной местности и задач съемки, может использоваться нивелирование по квадратам, по параллельным линиям или по полигонам. Первый метод получил наибольшее распространение и широко применяется для больших открытых участков местности с малой высотой сечения.

Что такое нивелир?

Для выполнения геометрического нивелирования, которое повсеместно используется в строительстве, используются нивелиры различных конструкций. Согласно принципу действия разделяют электронные, оптико-механические, лазерные и гидростатические нивелиры. Все приборы оснащены зрительной трубой, которая вращается в горизонтальной плоскости. Современные конструкции нивелиров предусматривают автоматическую компенсацию для установки зрительной оси в рабочее положение.

Все нивелиры разделяются на различные классы точности: высокоточные, точные и технические. Высокоточные нивелиры обеспечивают погрешность измерения менее 2 мм на 1 км двойного хода, точные – менее 5 мм.

История нивелирования

Первые сведения о нивелировании относятся к 1 в. до н.э., а именно к строительству оросительных каналов в Древнем Риме и Греции. Исторические документы упоминают водяной нивелир и связывают его изобретение и использование с именами Марка Витрувия, римского архитектора, и Герона александрийского, древнегреческого ученого.

Толчком к развитию методов нивелирования послужило изобретение зрительной трубы, цилиндрического уровня, барометра и сетки нитей в зрительных трубах. Все эти открытия относятся к 16-17 векам и позволили разработать точные методы измерения поверхности земли.

В России во время царствования Петра I была создана оптическая мастерская (1715-1725 г.г.), где среди прочей техники производились нивелиры, которые назывались ватерпасы с трубой. Разработками нивелиров в этой мастерской руководил И.Е. Беляев. К этому же периоду относится измерение уровня точек поверхности с помощью барометра.

Начало 19 века ознаменовано появлением тригонометрического нивелирования, с помощью которого были проведены такие масштабные работы, как определение разности уровня Черного и Азовского морей, измерена высота горы Эльбрус.

Широкое использование геометрического нивелирования относится к середине 19 века. Например, в 1847 году он был использован при проектировании Суэцкого канала. В отечественной геодезии геометрическое нивелирование применялось для строительства сухопутных и водных дорог.

Начало создания отечественной нивелирной сети относится к 1871 году, когда были начаты работы по установке пунктов, служащих основой для топографических съемок.

Применение нивелировки

Результатом нивелировки является создание опорной геодезической сети, которая служит основой при проведении топографической съемки местности или любых геодезических измерениях.

Нивелирование широко применяется в научных и исследовательских целях: при изучении фигуры земного шара, движений земной коры, а также для фиксации колебаний уровня океанов или морей.

Нивелировка также повсеместно применяется для решения прикладных задач, связанных со строительством различных объектов, прокладкой инженерных коммуникаций, путей сообщения и т. д. Например, нивелирование необходимо для переноса проектных решений по высоте, а также при монтажных работах для установки строительных конструкций. Для решения всех этих задач используют данные, полученные геодезистами с использованием нивелиров. Помимо этого, для решения узкоспециализированных задач, применяются автоматические системы нивелирования. К таким задачам относится, например, строительство и ремонт дорожного полотна. Кроме этого, датчики, входящие в систему автоматической нивелировки устанавливаются на автомобилях, железнодорожных вагонах, в результате чего можно получить готовый профиль местности в самые короткие сроки.

Современные технологии в нивелировании

На сегодняшний день, в виду необычайно быстрого развития технологий, для нивелировки поверхности могут использоваться различные технологии:

• лазерные, в основу работы которых положено считывание параметров поверхности с помощью лазерного сканера;
• ультразвуковые, главным элементом которых является ультразвуковой датчик, испускающий волны;
• GNSS-технологии, которые связаны с получением данных о текущих координатах через спутниковую связь. Такая технология обеспечивает высочайшую точность нивелирования.

Для эффективной обработки больших потоков данных, получаемых в результате применения вышеуказанных технологий, требуется наличие специального программного обеспечения, выполняющего задачи хранения, управления, визуализации и обработки данных.

Современные системы нивелирования в дорожном строительстве

В современном дорожном строительстве широко применяются автоматизированные системы нивелирования, которые позволяют управлять рабочим органом дорожно-строительной техники в зависимости от его текущего положения. При этом системы автоматического нивелирования отличаются высокой точностью работ, значительно повышающей качество дорожного полотна и сокращающей общие сроки строительства.

Автоматические системы нивелирования, установленные на асфальтоукладчиках, дорожных фрезах или бульдозерах, позволяют устранять дефекты старого дорожного полотна при укладке нового слоя покрытия. Такая нивелировка контролирует поперечный уклон дороги и выполняет его точно с заданными проектом параметрами.

Современные системы нивелировки для дорожно-строительной техники разделяются на несколько видов в зависимости от используемой технологии:

• ультразвуковые системы с различным количеством датчиков;
• лазерные системы нивелирования;
• системы на базе спутниковых GPS-технологий;
• трехмерные системы, работающие на базе тахеометра.

В зависимости от сложности и требуемого качества дорожно-строительных работ может использоваться та или иная система автоматической нивелировки. Главной особенностью таких систем, предлагаемых лидирующими мировыми производителями, является возможность модернизации систем нивелирования от простых до наиболее сложных.

Нивелирование, виды и способы, методы и допуски

Нивелирование — это измерения по определению превышений между точками на земной поверхности и вычисление их высот относительно начальной высотной точки отсчета с применением различных геометрических, физических методов и приборов.

Самые первые упоминания об уровневых построениях были известны еще в Древнем Риме и Греции. Связаны они с водяным уровнем, то есть с первым гидростатическим способом нивелирования. Все последующие методы получали с развитием технического прогресса, конкретными изобретениями и их практическим применением. Изобретения зрительной трубы и сетки нитей (Пикар) в XVI и XVII веке, барометра в XVII (Торричелли), цилиндрического уровня в XVIII (Рамсден) позволили развивать способы барометрического, геометрического и тригонометрического нивелирования. Построение стереокомпаратора и стереофотоаппарата создало предпосылки для стереофотограмметрического нивелирования. На основе физических принципов лазерных излучений и новых цифровых технологий появляются современные лазерные и цифровые нивелиры.

Ставить в уровень вот что означает с французского нивелир. Именно благодаря прибору с таким наименованием получили распространение геодезические способы точного нивелирования. Наиболее точным, популярным и востребованным в современном приборостроении, строительстве, геологической разведке и других отраслях считается способ геометрического нивелирования.

Геометрическое нивелирование

Заключается в использовании инструментальной способности построения горизонтального луча (оси) конструкцией нивелиров для выполнения высотных измерений. Характерным способом геометрического нивелирования является так называемый метод «из середины» с использованием нивелирных реек со специально нанесенными на них шкалами. Типовая схема его показана на рис.1.

Рис.1. Схема геометрического нивелирования.

Суть способа состоит в установлении нивелиров ориентировочно посередине между точками, на которых необходимо измерить высотные отметки. Именно на них устанавливаются в вертикальное (отвесное) положение рейки, по которым снимаются отсчеты в миллиметрах (0123). Сначала измерения осуществляют с задней (З) рейки после этого нивелир разворачивается в направлении передней точки (П). Изначально задней точкой выступает исходный репер с известным значением абсолютной отметки.

Превышение (h) между точками, на которых устанавливались рейки, вычисляют по формуле:

h = З – П,

где

З – задний отсчет по рейке;

П – передний отсчет.

Точность снятия отсчетов по рейкам колеблется в пределах 1-2 мм при техническом нивелировании и 0,1 мм при нивелировании I класса.

Определение превышений между точками с однократной установкой инструмента именуется станцией стояния. Многократное число станций на значительном удалении друг от друга на протяжении многих сотен метров и даже километров называют нивелирным ходом. Методики нивелировок регламентируются выполнением измерений в прямом и обратном направлении, при различных горизонтах инструментов и требуют соблюдения предельных значений среднеквадратических и допустимых погрешностей.

Другие виды нивелирования

Могут использоваться в условиях, в которых они более предпочтительны к применению.  Так тригонометрическое нивелирование за счет возможности изменения наклона зрительной трубы и соответственно визирного луча в теодолитах (тахеометрах) производится на местности с характерным гористым рельефом, на возвышенностях и поверхностях где использование геометрического нивелирования просто имеет значительные физические и экономические затраты. Современные электронные приборы (тахеометры) позволяют применять тригонометрический способ в прикладных задачах передачи и определения высотных отметок на значительно удаленные и возвышающиеся предметы, сооружения, при топографических съемках.

В последние годы с появлением новых методов съемок и построений плановых сетей возникли технологические и технические возможности измерений превышений между пунктами по спутниковым наблюдениям и измерениям через ГЛОНАСС и GPS. Точные их вычисления (до 1-2 см) с одновременным получением всех трех пространственных координат делают такой способ одним из ведущих в современной геодезии.

Особым интересом именно для геодезических работ высокой точности пользуются новейшие приборы цифровой технологии, высокоточные цифровые нивелиры и лазерные ротационные для прикладных работ.

Методы построения и типы высотных нивелирных сетей

Можно рассматривать в ракурсе распространения единой и однозначной высотной системы координат по всей территории страны. Она имеет название Балтийская. Известно, что за ее начальную точку отсчета принят уровень Кронштадтского футштока. Все построения происходят «от общего к частному» и соединения нивелирных ходов между собой представляют высотные сети. По точности результатов измерений они подразделяются на пять типов нивелирования:

• I-го класса;
• II-го класса;
• III-го класса;
• IV-го класса;
• технического нивелирования.

Сети I и II класса создаются как основа всей высотной системы страны. С их помощью решаются крупные научные задачи по отслеживанию вертикальных перемещений физической поверхности Земли, исследований земной поверхности, измерения уровней всех морей окружающих нашу страну.

Сети III, IV класса развиваются от пунктов более высоких классов и выступают высотной основой для топосъемок, изыскательских и прикладных геодезических работ. Ориентировочная схема по развитию нивелирных сетей показана на рис.2.

Рис. 2. Схема высотных сетей.

Сети I класса формируются из нивелирных ходов, полигонов с общей протяженностью порядка 1200 км в освоенных районах страны и 2000 км в малоосвоенных. При построении полигонов II класса их периметры составляют 400 и 1000 км соответственно. Они выстраиваются внутри полигонов I класса системой линий и ходов. Периодически в сетях I и II класса производятся повторные измерения через 25 и 35 лет соответственно. Это дает возможность поддерживать их на соответствующем современном уровне.

 Построение сетей III, IV класса опирается на пункты государственного высотного обоснования высших классов и осуществляется внутри этих полигонов. При создании высотной съемочной основы для топосъемок возможно прокладывание сетей с применением технического нивелирования.  

Каждый класс нивелирования исполняется с наилучшей точностью с соблюдением соответствующих требований по допустимым значениям среднеквадратических погрешностей нивелировок и предельных погрешностей в полигонах и отдельных линиях ходов. Параметры и формулы допустимых значений отображены таблице ниже, где L – длина линии хода, полигона в км.

 

Нивелирование трассы — это… Что такое Нивелирование трассы в геодезии, определение

Невязка — Разность получившейся величины и той, что должна быть.

Нормаль — Перпендикуляр к поверхности данной точки.

Низменность — Вид равнины, лежащей на высоте от 0 до 200 м над уровнем Мирового океана или ниже его.

Надир — Точка пересечения сферы небесной с отвесной линией, продолженной вниз из места наблюдения. Надир противоположен зениту.

Нивелирная сеть — Система точек земной поверхности, высоты которых над уровнем моря определены нивелированием и закреплены на местности реперами.

Нуль глубин — Условная поверхность, от которой даются отметки глубин на морских навигационных картах. Установленным нулем глубин в Российской Федерации для морей без приливов (Балтийское и др.) и озер принят средний многолетний уровень; в морях с приливами (Охотское и др. ) — наинизший уровень моря, выведенный по данным уровенных наблюдений.

Нивелир — Геодезический прибор, предназначенный для определения превышений.

Нормальные плоскости и сечения — Все плоскости, проходящие через нормаль называются нормальными плоскостями, а сечение ими поверхности эллипсоида – нормальным сечением.

Нивелирование — Определение превышений между точками земной поверхности, а затем и высот точек относительно некоторой избранной точки или над уровнем моря. Различают геометрическое, тригонометрическое и другие виды.

Небесная сфера — Воображаемая поверхность произвольного радиуса с центром в произвольной точке, на которую проектируются небесные светила.

Номенклатура топокарт и планов — Система разграфки и обозначения отдельных листов многолистной карты.

Навигационный спутниковый приемник — Аппарат, состоящий из антенны, радиоприемника и вычислителя (процессора), предназначенный для приема и обработки навигационных сигналов с целью получения необходимой потребителю информации (пространственно — временных координат, направления и скорости).

Навигационный спутник — Спутник, который излучает радиосигнал, содержащий навигационную информацию, прием которой необходим для определения местоположения приемника потребителя.

Нивелирование — инженерно-геодезические изыскания | Накор

Нивелирование – это измерение разницы высот между различными конкретными точками на местности. 

Сфера применения – геодезические работы в самых разных направлениях:

• дорожные работы;
• монтажные работы;
• строительство;
• геодезия;
• геологоразведка;
• топография;
• картография.

Практически все подобные задачи требуют наличия горизонтальной плоскости или определения уровня уклона, для чего и применяется геодезическое нивелирование.

Виды нивелирования

В геодезии применяют несколько видов нивелирования:

• геометрическое;
• тригонометрическое;
• гидростатическое;
• физическое;
• механическое и другие.

Каждый из них важен для геодезии, имеет свои преимущества и недостатки, позволяет изучить рельеф различной местности. Какой метод применить – решается в каждом случае индивидуально, исходя из поставленной задачи и условий ее выполнения.

Геометрическое нивелирование

В данном случае для выполнения высотных измерений используются специальные геодезические приборы – нивелир и нивелирные рейки. Нивелир представляет собой измерительный прибор, который помогает определить уровень наклона и относительную высоту объекта, а также с его помощью можно произвести необходимую разметку.

Принцип работы заключается в следующем: нивелирные рейки со штрихами и делениями устанавливаются в выбранных точках изучаемой поверхности. Далее нивелиром проводится горизонтальный визирный луч, при помощи которого и рассчитывается разница высот.

Геометрическое нивелирование считается самым точным и удобным, а потому наиболее востребованным методом. Его выполняют двумя способами, в зависимости от взаимного расположения нивелира и реек:

• из середины;
• вперед.

В первом случае рейки устанавливаются в двух точках, а между ними на равнозначном расстоянии располагают нивелир. При втором варианте используется сам прибор и только одна рейка, установленная перед ним. Метод нивелирования из середина более востребован и является основным при строительстве.

Гидростатические нивелирование

Предполагает использование гироскопа (гидроуровня), другими словами гидростатического нивелира. Гидростатический нивелир представляет собой два стеклянных сосуда с нанесенной на них шкалой, которые соединены между собой гибким шлангом. Цена деления шкалы – 1 мм. Для выполнения измерений сосуды устанавливают в точках А и В и заполняют жидкостью (водой, например) таким образом, чтобы нуль делений шкалы совмещался с верхним срезом сосуда. Далее открывается кран шланга, соединяющего сосуды, в результате чего жидкость в них меняет свой уровень, пока не остановится на одной высоте. Далее, используя отсечки по шкалам сосудов, вычисляется уровень превышения.

Преимущество метода заключается в том, что его можно использовать при любых условиях, к тому же, с его помощью легко определить превышения в ускоренном автоматизированном режиме.

Метод гироскопа широко применяется:

• в отделочных и архитектурных работах;
• при монтаже крупногабаритного оборудования;
• при выставлении горизонтальных направляющих;
• при монтаже сантехнических узлов, труб;
• при деформации, просадке зданий и сооружении для отслеживания процесса.

Прочие методы нивелировки

Когда нужно произвести расчет превышений на больших расстояниях, применяется тригонометрический метод нивелирования, для чего используются специальные измерительные приборы – теодолит, тахеометр. Для расчета превышений используется угол от горизонта до верхнего края нивелирной рейки или до ее вершины – если объект находится на очень большой удаленности.

Еще один отличный метод – нивелирование лазерными уровнями. В этом случае электронные нивелиры при помощи лазера сами проецируют визуальные отметки.

Преимущества метода:

• возможность производить разметку сразу в нескольких плоскостях;
• с его помощью можно работать как на открытой местности, так и в условиях закрытого узкого пространства;
• результаты дают минимальную погрешность, под любым углом;
• работать можно как при дневном освещении, так и в темное время суток.

Механическое (техническое) измерение поверхности предусматривает использование нивелир-автомата, с помощью которого в автоматическом режиме вычерчивается профиль изучаемой местности: фрикционный диск фиксирует пройденное расстояние, а установленный отвес задает вертикаль. Для произведения замеров в большинстве случаев прибор устанавливают на транспортное средство, и перемещают его от одной определяемой точки к другой. Таким образом можно не только определить разность высот между двумя объектами, но и вычислить расстояние между ними, а также зафиксировать на специальной фотоленте профиль местности.

Существуют и другие методы нивелирования. Правда, в геодезии они применяются реже:

• барометрический метод – предусматривает использование барометров, а также принцип зависимости атмосферного давления и высоты над уровнем моря;
• метод аэро-радио нивелирования, при котором радиовысотометр закрепляется на летательном аппарате;
• стереофотограмметрический метод – определение превышения путем сравнивания фотоснимков одной и той же местности, но выполненных из двух разных точек.

Компания Накор-К предоставляет все виды геодезических работ, включая нивелирование различными способами, в зависимости от условий местности. Закажите услуги профессиональных геодезистов и других квалифицированных специалистов, а также самое современное оборудование для выполнения поставленных задач. Работаем по индивидуальному графику. 

НИВЕЛИРОВАНИЕ • Большая российская энциклопедия

• В книжной версии

  Том 22. Москва, 2013, стр. 572-573

• Скопировать библиографическую ссылку:

  ---

Авторы: Д. Ш. Михелев

НИВЕЛИ́РОВАНИЕ, вид гео­де­зич. из­ме­ре­ний, при по­мо­щи ко­то­ро­го оп­ре­де­ля­ют пре­вы­ше­ние од­них то­чек зем­ной по­верх­но­сти над дру­ги­ми, а так­же вы­со­ты то­чек над при­ня­той уро­вен­ной по­верх­но­стью. Н. про­во­дят для изу­че­ния форм рель­е­фа зем­ной по­верх­но­сти, что име­ет боль­шое зна­че­ние для ре­ше­ния на­уч. за­дач как са­мой гео­де­зии, так и др. на­ук о Зем­ле. Кро­ме то­го, про­ве­де­ние Н. не­об­хо­ди­мо для про­ек­ти­ро­ва­ния, строи­тель­ст­ва и экс­плуа­та­ции разл. инж. со­ору­же­ний.

По спо­со­бам вы­пол­не­ния и при­ме­няе­мым при­бо­рам раз­ли­ча­ют гео­мет­рич. , три­го­но­мет­рич., гид­ро­ста­тич., ба­ро­мет­рич. Н. Раз­ви­тие кос­ми­че­ской гео­де­зии по­зво­ли­ло так­же про­во­дить Н. при по­мо­щи гео­де­зич. спут­ни­ков (спут­ни­ко­вое Н.).

Рис. 1. Геометрическое нивелирование.

Са­мым про­стым и наи­бо­лее рас­про­стра­нён­ным яв­ля­ет­ся ме­тод гео­мет­рич. Н. Он сво­дит­ся к оп­ре­де­ле­нию пре­вы­ше­ния $h=a-b$ меж­ду точ­ка­ми $A$ и $B$ (рис. 1) при по­мо­щи го­ри­зон­таль­ной ви­зир­ной ли­нии гео­де­зич. при­бо­ра (как пра­ви­ло, ни­ве­ли­ра) и мар­ки­ро­ван­ных гео­де­зич. (ни­ве­лир­ных) ре­ек. Совр. элек­трон­ные ни­ве­ли­ры с ко­до­вы­ми рей­ка­ми по­зво­ля­ют на­ка­п­ли­вать ре­зуль­та­ты по­ле­вых из­ме­ре­ний в па­мя­ти при­бо­ра и пе­ре­да­вать их в ком­пь­ю­тер. Н., при ко­то­ром пре­вы­ше­ние оп­ре­де­ля­ет­ся за од­ну ус­та­нов­ку при­бо­ра, на­зы­ва­ет­ся про­стым Н. Раз­но­сти вы­сот то­чек, на­хо­дя­щих­ся на зна­чит. рас­стоя­нии друг от дру­га, оп­ре­де­ля­ют из ни­ве­лир­ных хо­дов (сис­те­мы то­чек, че­рез ко­то­рые по­сле­до­ва­тель­но про­во­дит­ся Н. ) пу­тём не­сколь­ких ус­та­но­вок при­бо­ра. Ни­ве­лир­ные хо­ды мо­гут об­ра­зо­вы­вать ни­ве­лир­ные се­ти.

Рис. 2. Тригонометрическое нивелирование.

При три­го­но­мет­рич. Н. раз­но­сти вы­сот то­чек оп­ре­де­ля­ют по из­ме­ре­нию уг­ла $ν$ (рис. 2) ме­ж­ду ви­зир­ной ли­ни­ей и го­ри­зон­та­лью, а так­же по из­ме­рен­но­му (или из­вест­но­му из дан­ных гео­де­зич. се­ти) рас­стоя­нию $S$ меж­ду точ­ка­ми $A$ и $B$. Пре­вы­ше­ние $h$ вы­чис­ля­ет­ся по фор­му­ле $h=S\cdot \text{tg} ν+l_1-l_2$. Из­ме­ре­ние уг­лов на­кло­на и рас­стоя­ний про­во­дят, как пра­ви­ло, с по­мо­щью элек­трон­ных та­хео­мет­ров.

Рис. 3. Гидростатическое нивелирование.

Гид­ро­ста­тич. Н. ос­но­ва­но на прин­ци­пе со­об­щаю­щих­ся со­су­дов, сво­бод­ная по­верх­ность жид­ко­сти в ко­то­рых ус­та­нав­ли­ва­ет­ся на оди­на­ко­вом уров­не (рис.  3). Пре­вы­ше­ние $h$ оп­ре­де­ля­ет­ся по фор­му­ле $h=b-a$. От­счёт уров­ня жид­ко­сти удоб­нее вес­ти от верх­них кон­цов со­су­дов, то­гда $h=(c_1-c_2)+(l_2-l_1)$. Гид­ро­ста­тич. ни­ве­ли­ры (ста­цио­нар­но­го и пе­ре­нос­но­го ти­пов) ис­поль­зу­ют­ся в осн. при на­блю­де­ни­ях за по­ло­же­ни­ем строи­тель­ных кон­ст­рук­ций и тех­но­ло­гич. обо­ру­до­ва­ния в пе­ри­од на­лад­ки и экс­плуа­та­ции со­ору­же­ний.

Ба­ро­мет­ри­че­ское Н. ба­зи­ру­ет­ся на за­ви­си­мо­сти ат­мо­сфер­но­го дав­ле­ния от вы­со­ты над уров­нем мо­ря (см. Ба­ро­мет­ри­че­ская фор­му­ла). По раз­но­сти ат­мо­сфер­но­го дав­ле­ния в двух ис­сле­дуе­мых точ­ках оп­ре­де­ля­ют пре­вы­ше­ние од­ной точ­ки над дру­гой. Этот вид Н. про­во­дит­ся при ра­бо­тах, не тре­бую­щих вы­со­кой точ­но­сти, и вы­пол­ня­ет­ся с по­мо­щью спец. ба­ро­мет­ров-ане­рои­дов.

По дан­ным Н. соз­да­ют­ся гос. вы­сот­ные се­ти 4 клас­сов. В них ис­поль­зу­ет­ся Бал­тий­ская сис­те­ма вы­сот, ис­ход­ной точ­кой ко­то­рой яв­ля­ет­ся нуль Крон­штадт­ско­го фут­што­ка. При про­ек­ти­ро­ва­нии и строи­тель­ст­ве со­ору­же­ний, а так­же при на­блю­де­ни­ях за их осад­кой в осн. при­ме­ня­ют ус­лов­ную сис­те­му вы­сот от­но­си­тель­но к.-л. вы­бран­ной уро­вен­ной по­верх­но­сти или плос­ко­сти.

Что такое прокачка? | Важные термины при нивелировании и съемке.

В этой статье вы узнаете о выравнивании, важных терминах в выравнивании и съемке.

Итак, приступим.

Что такое выравнивание в геодезии?

Искусство определения относительной высоты точек на поверхности земли называется «выравниванием».

Нивелир под названием «Уровень» и «Рейка» используется для этой цели вместе с другим оборудованием, которое подробно описано в этой статье.

Так что не упускайте ни одной информации и прочтите все.

Определение важных терминов при съемке и нивелировании.

ровная поверхность.

Это поверхность, перпендикулярная направлению силы тяжести во всех точках, обозначенных отвесом.

Поверхность тихого озера можно взять за пример ровной поверхности.

Поскольку Земля представляет собой наклонный сфероид, ровная поверхность будет не плоской, а проклятой.

Каждая точка на ровной поверхности равноудалена от центра земли.

Линия уровня.

Линия, проходящая на ровной поверхности, является линией уровня. Это нормально для отвеса во всех точках.

Горизонтальная плоскость.

Горизонтальная плоскость, проходящая через точку, — это плоскость, касательная к горизонтальной поверхности в точке. В этой точке это нормально по отношению к направлению силы тяжести.

Горизонтальная линия.

Любая линия, проходящая в горизонтальной плоскости, называется «горизонтальной линией».

Вертикальная плоскость.

Вертикальная плоскость — это любая плоскость, содержащая вертикальную линию.Вертикальная линия в любой точке — это линия, нормальная к ровной поверхности в этой точке.

Отвес — это пример вертикальной линии.

Базовая поверхность.

Это произвольная поверхность, относительно которой измеряются и сравниваются отметки точек.

Высота точки.

Высота точки является расстояние по вертикали выше или ниже точки привязки. Обычно это называется пониженным уровнем (R.L) точки.

Это может быть положительное или отрицательное значение соответственно, поскольку точка находится выше или ниже нулевой точки.

Линия коллимации.

Линия коллимации или линия визирования — это линия, соединяющая пересечение перекрестия нитей с оптическим центром предметного стекла и его продолжением.

Ось телескопа.

Ось зрительной трубы — это линия, соединяющая оптический центр объектива с центром окуляра.

Ось пузырьковой трубки.

Ось пузырьковой трубки или трубки уровня — это линия, касательная к продольной кривой пузырьковой трубки в ее средней точке.

Это горизонтальное положение, когда пузырек находится в центре. Это также называется «пузырьковая линия ».

Вертикальная ось.

Вертикальная ось — это линия, вокруг которой можно вращать телескоп в горизонтальной плоскости.

Посмотрите видео ниже для лучшего понимания.

Задний прицел.

Задний визир (B.S) — это первое показание рейки после установки инструмента в любом положении. Это всегда будет отсчет от известной отметки.

Мушка.

Передний визир (F.S) — это последнее показание рейки перед перемещением инструмента. Это всегда будет считывание точки, высота которой должна быть определена.

Это показание указывает на смещение инструмента.

Промежуточный прицел.

Промежуточный прицел (I.S) — это любое считывание рейки с точки неизвестного возвышения после заднего прицела и перед передним прицелом.

Это необходимо, когда более двух показаний рейки снимаются с одной и той же позиции прибора.

Изменить точку.

Точка изменения (C.P) указывает на смещение инструмента. И заднее, и переднее прицелы снимаются в точке смены.

Высота инструмента.

Высота инструмента (H.I) — это высота плоскости коллимации, когда инструмент выровнен (а не высота центра зрительной трубы над уровнем земли).

Station Point.

Точка пикета — это точка, высота которой должна быть определена, или точка, которая должна быть установлена ​​на известной высоте.

Следовательно, это точка, в которой держится рейка, а не точка, на которой установлен инструмент.

Benchmark.

Контрольная точка (B.M) — это фиксированная точка отсчета известной высоты. Пониженный уровень эталона используется для определения пониженных уровней других точек.

Они могут быть классифицированы в нивелировании и геодезии как:

1. Тест G.T.S (большой тригонометрический обзор),

2. Постоянный ориентир,

3. Произвольный тест,

4. и временный ориентир.

Контрольные показатели G.T.S — это те, которые установлены отделами исследования страны. Они были установлены через определенные промежутки времени по всей стране с очень высокой точностью по отношению к основному уровню моря как точке отсчета.

Их возвышения и пониженные уровни показаны на картах GTS.

Поскольку интервалы эталонного теста G.T.S велики, для облегчения исследовательских работ государственные учреждения, такие как P.W.D (Отделы общественных работ) и т. Д. Установили контрольные точки между этими контрольными показателями G.T.S с более близкими интервалами.

Тест на картинке ниже известен как « Постоянный тест ». Они отмечены на четко определенных и постоянных точках, таких как вехи, углы цоколей зданий, верхние части парапетов мостов и т. Д.

При выполнении небольших изыскательских и нивелирных работ произвольно принимается пониженный уровень четко определенной контрольной точки. Они называются « произвольных тестов .”

Временные ориентиры — это ориентиры, которые устанавливаются при перерывах в работе.

Это становится необходимым, когда все работы по съемке и нивелировке не могут быть выполнены за один раз.

Съемочные работы завершаются на постоянной точке, которую можно легко определить, когда работа будет снова возобновлена ​​и начата с той же точки.

Спасибо за прочтение этой статьи! Пожалуйста, не забудьте поделиться им.

Читайте также:

Призматический компас и геодезический компас: его типы, использование.

Планшетная съемка | Его методы, преимущества и недостатки и т. Д.

Типы методов нивелирования в геодезии

Существуют различные типы нивелирования, используемые при съемке для измерения разницы уровней различных точек относительно фиксированной точки. Это полезно при различных строительных работах, где уровни различных конструкций должны поддерживаться в соответствии с чертежом.

Что такое выравнивание?

Нивелир — это отрасль геодезии в гражданском строительстве для измерения уровней различных точек по отношению к фиксированной точке, такой как высота здания, высота одной точки от земли и т. Д.

Виды нивелирования при изыскании

1. Прямое выравнивание
2. Тригонометрический нивелир
3. Барометрическое нивелирование
4. Выравнивание стадиона

Прямое нивелирование

Это наиболее часто используемый метод выравнивания. В этом методе измерения наблюдаются непосредственно с нивелира.

На основании точек наблюдения и положений инструмента прямое нивелирование делится на следующие типы:

• Простое выравнивание
• Дифференциал выравнивания
• Самовыравнивание
• Правильный профиль
• Точное нивелирование
• Взаимное выравнивание

Простое выравнивание

Это простая и базовая форма нивелирования, при которой нивелир помещается между точками, которые необходимо найти. В эти точки помещаются нивелирные стержни и наведываются на них через нивелир. Выполняется только тогда, когда точки беспрепятственно приближаются друг к другу.

Дифференциальное выравнивание

Дифференциальное выравнивание выполняется, когда расстояние между двумя точками больше. В этом процессе определяется количество межстанционных станций, и прибор перемещается на каждую станцию ​​и наблюдает за возвышением межстанционных точек. Наконец, определяется разница между исходными двумя точками.

Fly Leveling

Выравнивание на лету проводится, когда ориентир находится очень далеко от рабочего места. В таком случае на рабочем месте устанавливается временная реперная отметка, которая устанавливается на основе исходной реперной отметки. Даже не очень точный, он используется для определения приблизительного уровня.

Правильный профиль

Выравнивание профиля обычно применяется для определения отметок точек вдоль линии, например дороги, рельсов, рек и т. Д.В этом случае снимаются показания промежуточных станций и обнаруживается пониженный уровень каждой станции. Из этого сечения строится выравнивание.

Точное выравнивание

Точное нивелирование аналогично дифференциальному нивелированию, но в этом случае требуется более высокая точность. Для достижения высокой точности проводится серьезная процедура наблюдения. Достигнута точность 1 мм на 1 км.

Взаимное выравнивание

Когда невозможно установить нивелир между видимыми точками, выполняется обратное нивелирование.Этот случай возникает в случае прудов, рек и т. Д. В случае взаимного нивелирования прибор устанавливают ближе к станции 1 ^st и наводят на станцию ​​2 ^st .

Тригонометрический нивелир

Процесс нивелирования, при котором высота точки или разница между точками измеряется на основе наблюдаемых горизонтальных расстояний и вертикальных углов в поле, называется тригонометрическим нивелированием.

В этом методе тригонометрические отношения используются для определения высоты точки по углу и горизонтали, поэтому это называется тригонометрическим нивелированием.Это также называется косвенным выравниванием.

Барометрическое выравнивание

Барометр — это прибор для измерения атмосферы на любой высоте. Итак, в этом методе нивелирования наблюдается атмосферное давление в двух разных точках, на основании чего определяется вертикальная разница между двумя точками. Это приблизительная оценка, которая используется редко.

Выравнивание стадиона

Это модифицированная форма тригонометрического нивелирования, в которой принцип тахеометра используется для определения высоты точки.В этом случае линия визирования наклонена от горизонтали. Он более точен и подходит для съемки в холмистой местности.

Подробнее: Типы уровней, используемых для нивелирования при съемке

Выравнивание в геодезии — Designing Buildings Wiki

Нивелир — это процесс определения высоты одного уровня относительно другого. Он используется при съемке, чтобы установить высоту точки относительно нулевой точки или установить точку на заданной высоте относительно нулевой точки.

[править] Типы уровня

Основные инструменты, используемые для нивелирования, включают:

• Неровный уровень: часто общий термин для обозначения оптического уровня.
• Уровень наклона: заменен автоматическим уровнем, но полезен там, где вибрация является проблемой.
• Автоматический уровень: Включает внутренний маятник, позволяющий считывать горизонтальные показания.
• Лазерный уровень.
• Цифровой уровень: Персонал считывает автоматически.
• Уровень воды: полезен в замкнутых пространствах.

[править] Диафрагма сетки

Прицельная сетка, иногда известная как перекрестие или стадия. Полная горизонтальная линия является контрольной линией для нивелирования, а две более короткие линии выше и ниже полной линии являются линиями стадий для тахеометрических измерений.

[править] Штативы для чтения

Следует проявлять осторожность как с посохами, так и с уровнями, так как они подвержены повреждениям. Их следует регулярно проверять на наличие признаков износа. Распространенной ошибкой является неправильное прочтение шкалы, поэтому важно уделить время для обеспечения точных показаний.

[править] Посох

Посох необходимо держать вертикально. Лучшие способы устранения ошибки следующие:

• Необходимо прикрепить небольшой спиртовой уровень.
• Стоя вертикально, посох следует держать впереди обеими руками вниз по бокам посоха.
• Стойку следует «раскачивать» взад и вперед и записывать наименьшее значение.
• Вертикальность рейки следует проверять по вертикальной линии, встав сбоку от рейки и проверяя ее выравнивание.

[править] Наблюдения за бронированием

Действия, которые необходимо предпринять при записи наблюдений, следующие:

• Новое задание должно быть начато на новой странице книги уровней.
• Детали должны быть введены вверху страницы.
• Все наблюдения должны регистрироваться разборчиво. Если допущена ошибка, ее следует вычеркнуть, а правильное значение написать над ней вместо перезаписи цифр.
• Следует использовать одну линию для каждой должности персонала.
• В колонке примечаний всегда должна быть запись.
• Работа должна быть распределена соответствующим образом.

Существует два общепринятых метода записи наблюдений — метод подъема и падения и метод высоты плоскости коллимации (HPC / HOC). Ни один из методов нельзя назвать более точным, чем другой. В Rise and Fall есть дополнительная проверка арифметической обработки наблюдений, что делает его более популярным при линейном нивелировании. Для разметки используется метод HPC, потому что всегда нужно знать высоту инструмента.

См. Также: Нивелирные приложения

Определение уровня Merriam-Webster

лев · эль | \ ˈLe-vəl \

1 : Устройство для создания горизонтальной линии или плоскости с помощью пузырька в жидкости, которое показывает регулировку по горизонтали путем перемещения к центру слегка изогнутой стеклянной трубки.

2 : измерение разницы высот двух точек с помощью уровня

3 : горизонтальное состояние особенно : Равновесие жидкости, отмеченное горизонтальной поверхностью одинаковой высоты. вода ищет свой уровень

4а : приблизительно горизонтальная линия или поверхность, принимаемая в качестве индекса высоты. Графики располагались на уровне глаз.

б : практически горизонтальная поверхность или участок (как на суше) уровень плато

5 : позиция в шкале или звание (по достижению, значимости или ценности) Работа финансируется на национальном уровне и привлекает меня на многих уровнях.

6а : линия или поверхность, которая перпендикулярно пересекает все линии отвеса, с которыми она встречается, и, следовательно, везде будет совпадать с поверхностью стоячей воды.

б : плоскость горизонта или линия в ней

7 : горизонтальный проход в шахте, предназначенный для регулярных работ и транспортировки

8 : концентрация компонента, особенно жидкости организма (например, крови) нормальный уровень сахара в крови

9 : величина величины, рассматриваемой по отношению к произвольному эталонному значению. широко : звездная величина, интенсивность. высокий уровень враждебности выровненный или выровненный; выравнивание или выравнивание \ ˈLe- və- liŋ , ˈLev- liŋ \

переходный глагол

1 : сделать (линию или поверхность) горизонтальной : сделать плоской или ровной выровнять уровень поля над участком дома

2а : для приведения в горизонтальное прицельное положение

3 : вывести на общий уровень или плоскость : выровнять любовь уровня всех рангов — W. С. Гилберт 4а : на уровне земли или как на земле : ровно

б : сбить с ног выровнял его одним ударом

5 : сделать (что-то, например, цвет) ровным или однородным

6 : , чтобы определить высоту различных точек (участка земли), особенно с уровнем геодезиста.

непереходный глагол

1 : достичь или выйти на уровень самолет выровнялся на высоте 10 000 футов

2 : для наведения ружья или другого оружия по горизонтали

3 : , чтобы довести людей или вещи до уровня

4 : вести дела откровенно и открыто

1а : , не имеющий ни одной части выше другой : , соответствующей кривизне жидких частей земной поверхности

б : параллельно плоскости горизонта : горизонтально

2а : ровная или неизменная по высоте

б : равны по преимуществу, прогрессу или положению

c : выполняется монотонно или без происшествий

3 : разумный, сбалансированный прийти к справедливо пропорциональному и объективному суждению по этому делу — сэр Уинстон Черчилль

4 : распределены равномерно уровень стресса

5 : — поверхность, перпендикулярная всем силовым линиям в силовом поле : , эквипотенциальное.

6 : подходит для определенного ранга или уровня способностей или достижений top- уровень мышление

7 : или относящиеся к распределению затрат или сборов на равные платежи в течение периода времени

Что выравнивает | Методы выравнивания

Самый важный момент в этой статье

Что такое выравнивание?

разравнивания является наиболее широко используемым методом для получения этого возвышения земли точек относительно в качестве эталона & точки привязки обычно осуществляются как отдельная процедура от используемой для фиксации контурных позиций.

Нивелирование включает в себя измерение вертикального расстояния относительно горизонтальной линии обзора .

Следовательно, для вертикальных измерений требуется градуированная рейка и инструмент, обеспечивающий горизонтальную линию обзора.

Нивелир Методы в геодезии.

• Прямое выравнивание (духовное выравнивание)
• Барометрическое выравнивание
• Гипсометрическое выравнивание
• Выравнивание стадий
• Косвенное выравнивание (тригонометрическое выравнивание)
9ch2172 Геодезия | TBM в геодезии | GTS Benchmark | Постоянный ориентир | Произвольный тест
Прямое выравнивание (Spirit Leveling)

Прямое выравнивание — это распространенная форма выравнивания.В этом методе телескоп делается горизонтальным , а горизонтальность проверяется с помощью спиртового уровня .

Горизонтальный прицел принят на штанги, проведен на прицела.

Чтение помогает найти разницу в высоте.

Типы

Прямое выравнивание
• Простое выравнивание
• Дифференциальное выравнивание
• Взаимное выравнивание
• Точное выравнивание
• Выравнивание на лету 160
.Простое выравнивание
• Это простейшая операция при выравнивании, когда необходимо определить разницу в высоте между двумя точками, каждая из которых видна из одной позиции уровня.
• Показания могут быть получены на рейке , проведенной последовательно по этим точкам.
• Точное положение уровня не имеет значения, но для устранения инструментальной ошибки расстояния обзора до двух позиций рейки должны быть как можно более близкими.
• Уровень устанавливается на твердой поверхности в любом месте, не обязательно в той же вертикальной плоскости , что и у двух штатных позиций .

Выборочное нивелирование

Также прочтите: Что такое EDM в геодезии | Тип | Ошибки

# 2. Дифференциальное нивелирование
• Определение этой разницы высот между двумя или более точками без учета совмещения точек называется дифференциальным нивелированием.Он используется, когда:
  • Две точки находятся на большом расстоянии друг от друга (как показано ниже на рис.1)
  • Разница в высоте между двумя точками велика (как показано на рис.2 ниже) и
  • Некоторое препятствие интервалы между точками (как показано ниже на рис. 3)

Дифференциальное нивелирование (точки далеко друг от друга) fig-1

Дифференциальное нивелирование (точка с большим перепадом высот) fig-2

Дифференциальное выравнивание (точка с препятствием между ними) fig-3

# 3. Взаимное нивелирование
• Это операция нивелирования , при которой разница в высоте между двумя точками точно определяется двумя наборами взаимных наблюдений.
• Этот метод очень полезен, когда инструмент не может быть установлен между двумя точками из-за препятствия, такого как долина, река и т. Д., И если прицел намного длиннее, чем обычно допускается.
• Для таких дальних прицелов становятся заметными ошибки чтения рейки, кривизна земли , и несовершенные настройки инструмента.Чтобы свести к минимуму эти ошибки, следует использовать специальные методы, такие как взаимное выравнивание.

Взаимное нивелирование

Также прочтите: Тахеометр в съемке | Операции | Преимущества и недостатки | Типы

# 4. Точное нивелирование
• Это операция нивелирования, в которой используются точных инструмента . В принципе, разницы между обычным и точным нивелированием нет.
• В первом случае расстояния между контрольными точками относительно короткие, а полученные отметки являются удовлетворительными для обычных целей.
• Однако для точного выравнивания контур уровня может иметь значительную длину, поэтому прилагаются усилия для контроля всех источников ошибок.
• Самым важным средством контроля ошибок при точном нивелировании является балансирование расстояний переднего и заднего визирования.
№ 5. Нивелирование на лету
• Это операция нивелирования, при которой выполняется линия уровней для определения приблизительных высот вдоль маршрута.
• Выполняется для разведки линейных сооружений, таких как дороги, железные дороги, тоннели, каналы, и т. Д.

Fly Leveling

Также прочтите: Что такое транзитный теодолит | Детали теодолита

Барометрическое нивелирование

Принцип , используемый в барометрическом нивелировании , заключается в том, что высота точки обратно пропорциональна весу столба воздуха над наблюдателем.

Однако соотношение между давлением и высотой не является постоянным, поскольку воздух сжимаемый.

Внезапные изменения температуры, влажности и погодных условий из-за штормов также влияют на давление.

Барометрические методы особенно подходят для работы в суровых условиях, где высокая точность нежелательна.

Они также используются для уменьшения наклонных расстояний до горизонтального положения при электронном измерении.

Прибор, используемый для измерения давления, называется барометром.

Модифицированная форма барометра, используемая для определения относительных высот точек на поверхности земли, называется высотомером.

Он прост в эксплуатации, но очень чувствителен к изменениям атмосферного давления. Метод, используемый для измерения высот с помощью альтиметра, известен как метод с одной базой.

Требуются два высотомера. Один высотомер вместе с термометром помещают в точку известной высоты, называемую контрольной точкой, где через регулярные промежутки времени снимаются показания.

Другой альтиметр, называемый подвижным высотомером, снимается в точках, высота которых желательна.

Показания ровничного альтиметра, снятые в желаемых точках, позже корректируются в соответствии с изменениями температуры и т.п., наблюдаемыми в контрольной точке.

Разность высот между двумя точками может быть получена по следующей формуле:

• H = 18336,6 x (log10 h2 — log 10 h3) x (1+ ((T1 + T2) / 500))
• • H = разница в высоте между двумя точками.
  • h2. h3 = Барометрическое давление (в см) в нижней и верхней точке соответственно, &
  • T1.T2 = Температура воздуха (в ⁰ C) в нижней и верхней точках соответственно

Тип

Барометрическое выравнивание
• Барометр
• Ртутный барометрический
# 1.Барометр
• Барометры используются при нивелировании для приблизительного определения высоты, разницы высот и высоты полета самолетов в аэрофотограмметрии.
• Они также используются для расчета поправки на рефракцию в некоторых видах астрономических наблюдений.
• Поскольку нивелирование с помощью барометра не очень точное, он обычно используется только для топографических и рекогносцировочных съемок в небольшом масштабе, когда высокая точность определения высот не является существенной.
• Доступны два типа барометров: ртутный , и анероид (как показано на рисунке ниже). Первый более точен, но его неудобно носить с собой и легко ломается.

Барометр

1. Герметичная коробка	2. Пружина	3. Центральная вертикальная стойка
9087 4. Ножевой край	5.Серия звеньев	6. Легкие цепи
7. Вертикальный шпиндель	8. Пружина	9. Круглая опорная пластина
10. Указатель	11. Весы

# 2. Ртутный барометр
• Ртутный барометр основан на принципе балансировки ртутного столба и атмосферного давления, при этом атмосферное давление в точке наблюдения является функцией высоты этой точки над средним уровнем моря.
• Есть два основных типа ртутных барометров — цистерна и сифон.
• Ртутные барометры необходимо поддерживать вертикально, поэтому они часто подвешиваются на карданном подвесе, прикрепленном к специальному штативу.
• В барометре бачкового типа ртуть содержится в стеклянной трубке длиной около 85 см, верхний конец которой закрыт, а нижний открытый конец погружен в бачок, содержащий ртуть, открытый в атмосферу.
• Из трубки выпускается воздух, так что пространство над уровнем ртути в трубке является вакуумом.
• Так как давление на ртуть в цистерне атмосферное и нет давления на верхнем конце столбика ртути в трубке, столб ртути поддерживается в трубке; высота которого зависит от давления на поверхности ртути в цистерне.
• В ртутном барометре с сифоном типа трубка, содержащая ртуть, изогнута в U-образную форму на нижнем конце.
• Одно из ответвлений U-образной трубки должно быть короче другого.
• В верхнем конце короткого ответвления предусмотрено небольшое отверстие для впуска воздуха, в то время как длинное ответвление закрыто вверху с вакуумом наверху.
• Этот тип барометра уступает типу цистерны и редко используется.

Также прочтите: Принципы методов съемки с помощью плоского стола | Оборудование | Ошибка | Преимущество | Ограничение

Гипсометрическое нивелирование

Высоты различных точек могут быть получены с помощью инструмента, известного как гипсометр.

Он работает по принципу кипения жидкости, когда давление пара в ней равно атмосферному.

Можно отметить, что точка кипения воды понижается при понижении давления, то есть при достижении большей высоты.

Таким образом, метод заключается в определении температуры точки кипения на различных станциях.

Соответствующие значения атмосферного давления можно получить из таблиц.

При отсутствии таблиц можно использовать следующую приблизительную формулу:

• • h = 76.00 ± 2,679 t
    • t — разница температуры кипения от 100 ° C , а это давление в см.

Разность высот может быть получена с помощью формулы, приведенной ниже.

• H = 18336,6 x (log10 h2 — log 10 h3) x (1+ ((T1 + T2) / 500))
• • H = разница в высоте между двумя точками.
  • h2. h3 = Барометрическое давление (в см) в нижней и верхней точке соответственно, &
  • T1.T2 = Температура воздуха (в ⁰ C) в нижней и верхней точках соответственно

Гипсометр (как показано на рис. Выше) состоит из термометра с градуировкой 0,1 ° C.

Он установлен внутри телескопической трубы и подвешен над небольшим бойлером, наполненным дистиллированной водой.

Термометр находится в паре и регулируется так, чтобы не касаться воды.

Температура этого воздуха в тени также наблюдается одновременно с отдельно стоящим термометром.

Нивелир по стадиону
• Он также известен как тахеометрическая съемка .
• Этот общий метод измерения горизонтальных расстояний — это цепочка, и метод измерения вертикальных расстояний — дифференциальное выравнивание.
• Оба этих метода дают результаты с требуемой точностью. Однако построение цепочки на грубых основаниях не дает очень точных результатов.
• Когда земля неровная и допустимо больше наблюдений с более высокой скоростью и обычной точностью, то лучшим выбором будет тахометр.
• Примером использования тахометра для вышеупомянутых условий является сбор данных для рисования контуров на топографической карте.
• По сравнению с цепочкой на ровных участках, точность тахиметрических расстояний низкая, но на неровных и крутых участках точность выше.
• Тахометр — это оптический метод измерения расстояния. Хотя этот метод съемки менее точен, он очень быстрый и удобный.
• Другие названия тахометра — тахиметрия или телеметрия.
• Основным объектом тахиметрической съемки является составление контурного плана.
• Он особенно подходит для детального заполнения топографических карт, предварительного обследования местоположения (например, железных дорог, дорог, каналов, водохранилищ и т. Д.) И обследования крутых склонов, нарушенных границ, участков воды и т. Д.
• Также, при съемках с более высокой точностью его можно использовать для быстрой проверки расстояний, измеренных с помощью цепи или ленты.
• Тахометр — это, по сути, транзитный теодолит , диафрагма которого, помимо поперечных проводов, снабжена диафрагмой стадиона.
• Наблюдения производятся на штанге стадиона, обычно на горизонтальной рейке, но с большим наименьшим счетом (1 см), а горизонтальные и вертикальные расстояния вычисляются на основе этих наблюдаемых показаний.

Диграф стадий

Также прочтите: What Is Traversing in Surveying | Типы | Метод | Определение

Косвенное нивелирование (тригонометрическое нивелирование)
• Это косвенный метод нивелирования, при котором разница в отметке точек определяется из измеренных измеренных расстояний и вертикальных углов.
• Вертикальные углы измеряются при пролете, а расстояния измеряются напрямую или вычисляются тригонометрическим способом.
• Тригонометрическое нивелирование обычно используется в топографических работах для определения высоты верха зданий, дымоходов, церковных шпилей и т. Д.
• Кроме того, его можно использовать с пользой в труднопроходимой местности, например в горных районах.
• В зависимости от полевых условий и измерений, которые могут быть выполнены с помощью имеющихся инструментов, может быть множество случаев.
• Была сделана попытка решить несколько случаев, и многие другие могут быть решены самим читателем.

Основание объекта доступно — объект может быть вертикальным или наклонным

• В соответствии с рисунком ниже AF — вертикальный объект, D — горизонтальное расстояние между объектом и инструментом, S — показания нивелирной рейки, удерживаемой вертикально на BM, h2 — высота инструмента, h — высота FE , и θ — угол подъема на верхнюю часть объекта.

Уменьшение уровня вершины вертикального объекта

• • • Из треугольника CEF,
      • EF = CE tan θ
      • h = D tan θ189
      Пониженный уровень F = RL BM + S + h
      • Пониженный уровень F = R.L. B.M. + S + D tan θ
  • В соответствии с рисунком ниже AF — наклонный объект, x — расстояние между подошвой объекта и выступом F ‘ верха , O1 и O2 — это инструментальные станции, такие, что O1, O2 и A находятся в одной вертикальной плоскости, D1 и D2 — расстояния от подошвы объекта до инструментальных станций. O1 и O2 соответственно.
  • S1 и S2 — это показания штатива на B.M. от позиций инструмента на O1 и O2 , соответственно, и θ1 и θ2 — это углы возвышения от O1 и O2 соответственно.

Уменьшение уровня вершины наклонного объекта

• • • • Пониженный уровень F = R.Л. Б.М. + S1 + h2
      • Пониженный уровень F = R.L. B.M. + S + (D1 + x) tan θ 1
      • Пониженный уровень F = R.L. B.M. + S1 + h2
      • Пониженный уровень F = R.L. B.M. + S + (D2 — x) tan θ 2
      • x = (S2 — S1) + D2 tan θ2 — D1 tan θ1 / tan θ1 + tan θ2

Также прочтите : Что такое цепная съемка (принцип, процедура, метод, инструмент)

Основание недоступного объекта — инструментальные станции и возвышающийся объект находятся в одной вертикальной плоскости

• Когда расстояние по горизонтали между инструментом и возвышением объект недоступен, наблюдения ведутся с двух приборных станций.Если предположить, что две инструментальные станции и объект находятся в одной вертикальной плоскости, возникают следующие два случая.

• Оси инструмента на том же уровне

  • В соответствии с рисунком ниже h — вертикальное расстояние FA ’, S — показание рейки на B.M. , θ 1 и θ2 — это углы возвышения от инструментальных станций O1 и O2 соответственно, D — горизонтальное расстояние между O1 и объектом, а d — это расстояние по горизонтали. расстояние по горизонтали между двумя станциями.
• • • • h = D tan θ1
      • h = (D + d) tan θ2
      • Пониженный уровень F = R.L. of B.M. S + h
      • D = d tan θ2 / (tan θ1 — tanθ2)

• Оси инструмента на разном уровне

  • В зависимости от местности возникают три случая:
    • Инструмент ось на O2 выше, чем на O1
    • Ось инструмента в O1 выше, чем на O2
    • Оси инструмента на очень разных уровнях

  • Ось инструмента на O2 выше, чем на O1 (см. ниже инжир.)

• • • • h2 — h3 = S2 — S 1 = S
    • От треугольника O1 ′ A ”F, h2 = D tan θ1 От
    треугольник O2 ′ A ”F, h3 = (D + d) tan θ2
    • Пониженный уровень F = RL BM S1 + h2
    • D = (S + d tan θ2) / (tan θ1 -tan θ2)

  • Ось инструмента в O1 выше, чем на O2

• • • h3 — h2 = S1 — S 2 = S
  • Из треугольника O1 ′ A ”F, h2 = D tan θ1
  • Из треугольника O2 ′ A” F, h3 = (D + г) tan θ2
  • Пониженный уровень F = R.Л. Б.М. S1 + h2
  • D = (d tan θ2 — S) / (tan θ1 -tan θ2)

  • Оси инструмента на очень разных уровнях (как показано на обоих рисунках)

    • Если разница на высоте (S2 — S1) между двумя инструментальными станциями слишком велика и не может быть измерена штангой на BM , затем применяется следующая процедура:
      • Установите этот инструмент на O1 и измерьте вертикальный угол в точке F (как показано на рис.).
• • • • Переместите телескоп и установите точку O2 на расстоянии d от O1.
      • Переместите инструмент на O2 и измерьте вертикальный угол в точке F .
• • • • Наблюдайте за показаниями рейки r относительно горизонтальной поперечной проволоки на рейке O1 (как показано на рисунке ниже).Пусть S будет разницей на уровне между двумя осями в O1 и O2 .
        • S = h3 — h2
        • D = (d tan θ2 — S) / (tan θ1 — tan θ2)
        • Пониженный уровень F = R.L. B.M. S1 + s + h2
        • Пониженный уровень F = R.L. B.M. S1 + d tan θ — r + h ’+ h2

Нравится этот пост? Поделитесь этим с вашими друзьями!

Рекомендуемое чтение —

Что такое Lintel | Тип перемычки

Что такое электроэрозионный анализатор при съемке | Тип | Ошибки

Что такое соты в бетоне | Причина | Лечение | Тип затирки

Что такое выравнивание? — Геодезия и выравнивание




Нивелир ( или Нивелир ) — это ветвь геодезической съемки, целью которой является: i) определение отметок заданных точек по отношению к заданной или предполагаемой системе координат, и ii) определение точек в заданной или предполагаемой данные.Первая операция необходима для того, чтобы можно было проектировать работы, в то время как вторая операция требуется при планировании всех видов инженерных работ. Нивелирование касается измерений в вертикальной плоскости.

Ровная поверхность: Ровная поверхность определяется как изогнутая поверхность, которая в каждой точке перпендикулярна направлению силы тяжести в этой точке. Поверхность стоячей воды — действительно ровная поверхность. Следовательно, любая поверхность, параллельная средней сфероидальной поверхности земли, является ровной.

Линия уровня: Линия уровня — это линия, лежащая на ровной поверхности. Следовательно, во всех точках он перпендикулярен отвесу.

Горизонтальная плоскость: Горизонтальная плоскость, проходящая через точку, — это плоскость, касательная к горизонтальной поверхности в этой точке. Следовательно, он перпендикулярен отвесу, проходящему через точку.

Горизонтальная линия: Это прямая линия, касательная к линии уровня в точке. Он также перпендикулярен отвесу.

Вертикальная линия: Это линия, перпендикулярная линии уровня в точке. Обычно считается, что это линия, определяемая отвесом.

Датаум: Датаум — любая поверхность, к которой относятся отметки. Средний уровень моря представляет собой удобную систему отсчета во всем мире, и высоты обычно даются как выше или ниже уровня моря. Однако часто удобнее принять некоторые другие данные, особенно если требуется только относительное возвышение точек.

Высота: Высота точки на поверхности земли или вблизи нее — это ее вертикальное расстояние выше или ниже произвольно принятой поверхности или нулевой точки. Разница в высоте между двумя точками — это расстояние по вертикали между двумя ровными поверхностями, на которых лежат две точки.

Вертикальный угол: Вертикальный угол — это угол между двумя пересекающимися линиями в вертикальной плоскости. Обычно одна из этих линий горизонтальная.

Средний уровень моря: Это средняя высота моря для всех стадий приливов и отливов.В любом конкретном месте он рассчитывается путем усреднения почасовых высот приливов за 19-летний период.

Реперная отметка: Это относительно постоянная точка отсчета, высота которой относительно некоторой предполагаемой системы координат известна. Он используется либо как отправная точка для выравнивания, либо как точка для закрытия в качестве проверки.

Способы нивелирования

Для определения разницы высот используются три основных метода: барометрическое, тригонометрическое и спиртовое.

Барометрическое нивелирование

Барометрическое нивелирование использует тот феномен, что разница в высоте между двумя точками пропорциональна разнице атмосферного давления в этих точках. Следовательно, можно использовать барометр, и показания, наблюдаемые в разных точках, позволят измерить относительную высоту этих точек.

В определенный момент атмосферное давление не остается постоянным в течение дня, даже в течение часа.Таким образом, этот метод относительно неточен и мало используется в геодезических работах, за исключением рекогносцировочных или поисковых работ.

Тригонометрическое нивелирование (косвенное нивелирование)

Тригонометрическое или косвенное нивелирование — это процесс нивелирования, в котором высоты точек вычисляются из вертикальных углов и горизонтальных расстояний, измеренных в поле, точно так же, как длина любой стороны в любом треугольнике может быть вычислена из правильных тригонометрических соотношений. В модифицированной форме, называемой выравниванием стадий, обычно используемой при картировании, разница в высоте и расстояние по горизонтали между точками вычисляются непосредственно из измеренных вертикальных углов и показаний рейки.

Spirit Leveling (Прямое повышение уровня)

Это та ветвь нивелирования, в которой вертикальные расстояния по отношению к горизонтальной линии (перпендикулярной направлению силы тяжести) могут использоваться для определения относительной разницы в высоте между двумя соседними точками. Горизонтальная плоскость обзора, касательная к ровной поверхности в любой точке, легко устанавливается с помощью спиртового уровня или пузырька с уровнем. При нивелировании спиртовой уровень и визирное устройство (телескоп) объединяются, и вертикальные расстояния измеряются путем наблюдения за градуированными стержнями, размещенными на точках.Этот метод также известен как прямое выравнивание. Это наиболее точный метод определения высот, который чаще всего используется инженерами.

Инструменты для нивелирования

Для прямого нивелирования обычно используются следующие инструменты:

1. Уровень
2. Регулирующая рейка

Прокачка | SpringerLink

Раздел

• 1 Упоминания
• 1.3k Загрузки

Аннотация

Выравнивание — это процесс определения вертикального положения различных точек под, на или над землей. В геодезических операциях вертикальные отметки и вертикальный контроль обычно производятся независимо от горизонтального контроля. Некоторые современные устройства позиционирования, называемые тахеометрами, позволяют одновременно определять пространственные координаты. Высота расстояние по вертикали над хорошо известной опорной точкой или произвольной опорной поверхностью.Подъемы полезны для размещения водосточной линии для обеспечения свободного гравитационного потока, строительства спортивного игрового поля и, среди прочего, для вертикальной компоновки дорожного полотна, обеспечивающей плавный поток грузовиков и поездов, которые должны подниматься или спускаться пологая местность.

Ключевые слова

Глобальная система координат Геоидальная отметка высоты Вертикальный угол Национальная геодезическая служба

Эти ключевые слова были добавлены машиной, а не авторами. Это экспериментальный процесс, и ключевые слова могут обновляться по мере улучшения алгоритма обучения.

Это предварительный просмотр содержимого подписки,

войдите в

, чтобы проверить доступ.

Предварительный просмотр

Невозможно отобразить предварительный просмотр. Скачать превью PDF.

Ссылки

1. Anderson

   , E. G. 1979 Бесполезны ли сети первичного выравнивания? 39-е ежегодное собрание ACSM. Вашингтон, округ Колумбия,

   Google Scholar
2. Balazs

   , E. I. 1981 Исследования вертикального контроля Хьюстона-Галвестона и побережья Мексиканского залива в 1978 году.

   Геодезия и картография 41

   (4), 401.

   Google Scholar
3. Balais

   , E. I. and C. T.

   Whalen

   . 1977 г. Результаты испытаний первого уровня III класса.

   Геодезия и картография 37

   (1), 45.

   Google Scholar
4. Берри

   , R.M. 1976 История геодезической планировки в США.

   Геодезия и картография 36

   (2), 137.

   Google Scholar
5. Берри

   , R.M. 1977 Методы наблюдений для использования с компенсаторами нивелиров для уровней первого порядка.

   Геодезия и картография

   37 (1), 17.

   Google Scholar
6. Боал

   , J.D., F. W.

   Young

   и R.

   Mazaachi

   . 1984 Геометрические аспекты вертикальных систем отсчета. 44-е ежегодное собрание ACSM. Вашингтон, округ Колумбия,

   Google Scholar
7. Caddess

   , H. N. и G. M.

   Cou

   . 1983 Прецизионная техника пересечения реки с использованием обратных вертикальных углов. 43-е ежегодное собрание ACSM. Вашингтон, округ Колумбия,

   Google Scholar
8. Cools

   , K.Л. и Р. Дж.

   Шульц

   . 1971 Понимание геопотенциальных чисел. 37-е ежегодное собрание ACSM. Вашингтон, округ Колумбия,

   Google Scholar
9. Holdahl

   , S.R. 1983 Поправка на выравнивающую рефракцию и ее влияние на определение системы координат Северной Америки.

   Геодезия и картография

   43 (2), 23.

   Google Scholar
10. Holdahl

    , S. R. 1984 Аспекты новой системы высот для Северной Америки. 44-е годовое Общее собрание акционеров. Вашингтон, округ Колумбия

    Google Scholar
11. Huether

    , G.1983 г. Работа и опыт работы с NI 002 от Jenoptik Jena для моторизованного нивелирования. 43-е ежегодное собрание ACSM. Вашингтон, округ Колумбия

    Google Scholar
12. Хуссейн

    , М. и Р. Д.

    Хемман

    . 1985 Оценка точности лазерных уровней. 45-е ежегодное собрание ACSM. Вашингтон, округ Колумбия,

    Google Scholar
13. Кивиоя

    , Л. А. 1985 Гидростатическое нивелирование. 45-е ежегодное собрание ACSM. Вашингтон, округ Колумбия,

    Google Scholar
14. Липпольд

    , Х. Р., мл. 1980 г. Корректировка национальной геодезической системы координат.

    Геодезия и картографирование 40

    (2), 155.

    Google Scholar
15. Куинн

    , Ф. Х. 1976 Влияние давления на вертикальный контроль Великих озер.

    Журнал ASCE Отдела геодезии и картографии

    102 (SU1), 31–38. Нью-Йорк.

    Google Scholar
16. Remondi

    , B. W. 1986 Выполнение исследований сантиметрового уровня за секунды с фазой несущей GPS: первые результаты. 46-е ежегодное собрание ACSM.

    No related posts.