8. Определение высот точек земной поверхности. Нивелирование

Геодезические измерения по определению превышений и отметок высот местности называются нивелированием.

Различают следующие виды нивелирования: геометрическое, тригонометрическое и физическое(барометрическое, гидростати-ческое и др.).

8.1 Геометрическое нивелирование

При этом методе нивелирования превышения точек получают при помощи горизонтального луча визирования. Геодезические приборы, используемые для выполнения геометрического нивелирования называют нивелирами.

Существуют два способа геометрического нивелирования: нивелирование из середины (рис. 8.1) и нивелирование вперед (рис. 8.2).

Рис. 8.1

Рис. 8.2

При нивелировании из середины(рис.8.1) на местности в двух точкахАиВвертикально устанавливают рейки с сантиметровыми делениями, а между ними – нивелир, зрительная труба которого занимает горизонтальное положение и снимают отсчетыЗпо задней иПпередней рейкам, представляющие расстояния от точекАиВдо визирного луча. Тогда превышениеhточкиВ над точкойА определяется по формулеh = З – П, т. е. превышение равно разности отсчетов по задней и передней рейкам.

Превышение будет положительным при З > П и отрицательным приЗ < Пи соответственно передняя точка будет находиться выше или ниже задней. Высота точкиВбудет равна отметке предыдущей точкиН_Аплюс превышение между нимиН_В = Н_А + h.

При нивелировании вперед(рис. 8.2) нивелир устанавливают над начальной точкойА, а над передней точкойВустанавливают рейку. В точкеА измеряют высоту нивелираі, представляющую вертикальное (отвесное) расстояние от центра окуляра зрительной трубы прибора до точки и берут отсчет по передней рейкеП. Таким образом,h = і – П. Высотная отметка точкиВбудетН_В= Н_А + і – П.ВеличинуН_А + іназывают горизонтом инструмента ГИ, т. е. ГИ – это отметка визирной оси прибора. Таким образом, отметкаН_В = ГИ – П. Контроль вычислений ГИ = Н_В + П.Следовательно, горизонт инструмента ГИ на данной станции равен отметке точки плюс отсчет по рейке, установленной в этой точке.

Станцией называют место постановки нивелира в процессе измерения превышений. Нивелирование «вперед» применяется при определении превышений через водные преграды и поверках инструментов.

Нивелирование «из середины» имеет ряд преимуществ:

1. Позволяет увеличивать расстояние между точками для которых измеряются превышения;

2. Компенсируются погрешности, возникающие из-за отклонения визирной оси от горизонтального положения;

3. Компенсируются погрешности за счет кривизны Земли.

Нивелирование между удаленными точками выполняют с нескольких станций, которые образуют нивелирный ход.Точки или пикеты, общие для двух станций называютсвязующими.В нивелирном ходе, способом из середины, суммарное превышение между определяемыми точками вычисляют по формуле, т. е. сумма превышений хода равна разности сумм отсчетов на задние и передние рейки. Отметка конечной точкиВбудет равнаН_В=Н_А+ Σh_і. Для контроля определяют превышение второй раз по другой стороне рейки.

Нивелирные ходы могут быть замкнутыми и разомкнутыми.