Какие существуют способы нивелирования?

Геодезические измерения по определению превышений и отметок высот местности называются нивелированием. Различают следующие виды нивелирования: геометрическое, тригонометрическое и физическое (барометрическое, гидростатическое и др.).

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 и нивелирование вперед.

При нивелировании из середины (рис.8.1) на местности в двух точках А и В вертикально устанавливают рейки с сантиметровыми делениями, а между ними – нивелир, зрительная труба которого занимает горизонтальное положение и снимают отсчеты З по задней и П передней рейкам, представляющие расстояния от точек А и В до визирного луча. Тогда превышение h точки В над точкой А определяется по формуле h = З – П, т. е. превышение равно разности отсчетов по задней и передней рейкам. Превышение будет положительным при З > П и отрицательным при З < П и соответственно передняя точка будет находиться выше или ниже задней. Высота точки В будет равна отметке предыдущей точки НА плюс превышение между ними НВ = НА + h. При нивелировании вперед (рис. 8.2) нивелир устанавливают над начальной точкой А, а над передней точкой В устанавливают рейку. В точке А измеряют высоту нивелира і, представляющую вертикальное (отвесное) расстояние от центра окуляра зрительной трубы прибора до точки и берут отсчет по передней рейке П. Таким образом, h = і – П. Высотная отметка точки В будет НВ= НА + і – П. Величину НА + і называют горизонтом инструмента ГИ, т. е. ГИ – это отметка визирной оси прибора. Таким образом, отметка НВ = ГИ – П. Контроль вычислений ГИ = Н + 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 называют связующими. 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 точки В будет равна . Для контроля определяют превышение второй раз по другой стороне рейки. Нивелирные ходы могут быть замкнутыми и разомкнутыми.

Тригонометрическое нивелирование выполняется наклонным лучом визирования и определение превышения между точками сводится к решению прямоугольного треугольника. Для тригонометрического нивелирования используют теодолиты, тахеометры, кипрегели и нивелирные рейки.

Барометрическое нивелирование используется для определения высот точек местности при географических и других исследованиях, где не требуется высокая точность. При барометрическом нивелировании не требуется взаимной видимости между нивелируемыми точками, поэтому его можно проводить в различных физико-географических условиях. Барометрическое нивелирование основано на определении разности высот двух точек по результатам одновременного измерения атмосферного давления в этих точках. Атмосферное давление в каждой точке зависит от высоты над уровнем моря и метеорологических условий в момент измерений.

Гидростатическое нивелирование основано на свойстве свободной поверхности жидкости в сообщающихся сосудах всегда находится на одном уровне. Гидростатический нивелир состоит из двух стеклянных сосудов с миллиметровыми делениями, заключенных в металлические оправы и соединенных между собой резиновым шлангом.

53. Как определяется плановое положение при тахеометрической съемке?

Тахеометрическая съемка или тахеометрия – (от греч. tachys – быстрый +… метр) в переводе означает быстрое измерение. Тахеометрическая съемка –это топографическая съемка местности, выполняемая полярным способом относительно пунктов съемочного обоснования с помощью тахеометра или теодолита. Съемку местности (предметы, контуры, рельеф) выполняют комплексно одним прибором при одном наведении зрительной трубы, в результате чего определяют три величины, устанавливающие положение съемочной точки(пикета) относительно пункта съемочного обоснования: горизонтально направление (угол) β, горизонтальное проложение S и превышение h. План местности составляют камерально. Тахеометрическая съемка имеет значительное преимущество перед другими видами наземных топографических съемок в случаях, когда полевые работы требуется выполнить в короткий срок или при неблагоприятных климатических условиях, являясь таким образом более экономически эффективной.При съемке прибор устанавливают над опорной точкой (точкой съемочного обоснования), приводят его в рабочее положение, т. е. центрируют, горизонтируют, устанавливают зрительную трубу «по глазу» и «по предмету». Лимб ориентируют по одной из сторон тахеометрического хода (съемочной сети), примыкающей к данной станции. Рулеткой или рейкой измеряют с точностью до 0,01 м высоту прибора i. Намечают пикеты, расстояния между которыми для различных масштабов не должны превышать величин.Пикеты, или реечные точки, должны располагаться на характерных точах рельефа данной станции. Рейку поочередно устанавливают на пикеты, по рейке при одном положении вертикального круга определяют дальномерное расстояние D и берут отсчеты по горизонтальному и вертикальному кругам (при круге П и Л) и записывают их в журнал тахеометрической съемки. При измерении вертикального угла перекрестие нитей сетки наводят на отмеченную на рейке высоту прибора i или на верх рейки. При съемке равнинной местности целесообразно отметки пикетов определять методом геометрического нивелирования, для чего на зрительную трубу прикрепляют уровень, путем поверки и юстировки визирную ось трубы устанавливают параллельно оси цилиндрического уровня. Теодолитом определяют плановое положение пикетов.