Istota pomiarów wysokościowych

Niwelację, czyli pomiary wysokościowe wykonuje się w celu określenia różnic wysokości między punktami, co w efekcie daje obraz ukształtowania powierzchni terenu (rzeźby terenu).

Wysokości, na których znajdują się konkretne punkty terenu, dzielimy na: wysokość bezwzględna danego punktu jest jego odległością od powierzchni tzw. bezwzględnego zera, czyli powierzchni średniego poziomu morza, wysokość względna jest to wysokość danego punktu nad dowolnym punktem przyjętym umownie za poziom odniesienia

Całe terytorium kraju pokryte jest siecią punktów o znanych wysokościach (rzędnych). Do obliczenia rzędnych dowolnej liczby punktów wystarczy znajomość rzędnej reperu położonego na (lub w pobliżu) zdejmowanego terenu.

W wyniku przeprowadzonej niwelacji powierzchni otrzymuje się plan wysokościowy terenu. Wysokości podane są w postaci rzędnych, czyli liczb wskazujących odległość punktu od płaszczyzny rzutu, lub w postaci warstwic, czyli linii łączących punkty o tej samej wysokości.

Na podstawie planu warstwicowego można wykonać przekrój przez teren, obliczyć wysokość, na jakiej znajduje się punkt X położony pomiędzy dwoma warstwicami

Chcąc wyznaczyć punkt X leżący między warstwicami, prowadzi się przez niego prostą pod kątem prostym lub zbliżonym do prostego do najbliżej położonych warstwic i wykonuje się przekrój przez teren na znalezionym w ten sposób odcinku. Znając rożnicę wysokości pomiędzy warstwicami, odległość odcinaka i korzystając z podobieństwa trójkątów, można ułożyć proporcję x/a=c/b

Rodzaje niwelacji terenu

Pomiary wysokościowe można prowadzić metodą: − niwelacji geometrycznej (za pomocą niwelatora), w której rząd dokładności wyników to milimetry, − niwelacji trygonometrycznej (za pomocą tachimetru), w której dokładność wyników wynosi do kilku centymetrów, − niwelacji barometrycznej – dokładność pomiaru do 2 lub 3 m, − niwelacji hydrostatycznej, − niwelacji fotogrametrycznej.

Niwelacja geometryczna dokładny pomiar różnic wysokości, sporządzony za pomocą niwelatora i łat niwelacyjnych, na których wykonuj się odczyt

Niwelator lusterko libella obiektyw okular lunety śruba ogniskująca lunetka systemu odczytowego leniwka pozioma okular spodarka śruby poziomujące Niwelator

Łata niwelacyjna

Metoda niwelacji ze środka. Aby zmierzyć różnicę wysokości między punktami A i B, musimy ustawić na nich łaty niwelacyjne i umieścić niwelator mniej więcej na środku odcinka AB. Potem trzeba kolejno: wycelować lunetą niwelatora w łatę A i wykonać odczyt NA, nazywany odczytem wstecz, wycelować w łatę B i wykonać odczyt NB, czyli odczyt w przód.

Odczyty NA i NB to wysokość płaszczyzny celowej nad punktami A i B Odczyty NA i NB to wysokość płaszczyzny celowej nad punktami A i B. Różnica wysokości tych punktów jest równa różnicy odczytów na obu łatach. Może to być wartość dodatnia (gdy teren się wznosi) lub ujemna (gdy teren opada).

Niwelacja w przód W tej metodzie pomiaru niwelator trzeba ustawić nad punktem A, stanowiącym jeden z końców niwelowanego odcinka. Dokładność ustawienia niwelatora sprawdza się pionem. Pomiar należy rozpocząć od zmierzenia iA, czyli wysokości poziomej płaszczyzny celowej instrumentu, zwanej wysokością instrumentu. Potem trzeba ustawić łatę niwelacyjną w punkcie B, wycelować w nią lunetą niwelatora i wykonać odczyt NB. Różnica wysokości punktów A i B jest równa różnicy wysokości instrumentu iA i odczytu NB

Niwelacja barometryczna polega na określeniu różnic wysokości w oparciu o pomiar ciśnienia powietrza za pomocą barometru, przy jednoczesnym pomiarze temperatury i czasu. różnicę wysokości odczytuje się z tablic stosowana w terenach trudno dostępnych, np. górach

Niwelacja schodkowa stosowana do pomiarów wysokości bardzo stromych powierzchni, z wykorzystaniem łat niwelacyjnych i pionu

Niwelacja hydrostatyczna polega na określeniu różnic wysokości na podstawie porównania i zmierzenia poziomu hydrostatycznego cieczy w naczyniach połączonych, np. przezroczysty wąż, zakończony rurkami z tworzywa sztucznego i zaznaczoną podziałką

Zasady wykonywania niwelacji trasy

Niwelacja trasy polega na: wytyczeniu na gruncie osi trasy i na znalezieniu jej spadków podłużnych i załamań terenowych zmierzeniu i wbiciu (na osi trasy) co 100 m kołka ze „świadkiem”. Punkty położone w odległościach stumetrowych nazywa się pikietami głównymi trasy lub hektometrami poza tym, należy wyznaczyć wzdłuż trasy punkty charakterystyczne, zwane plusami (np. najniższe, najwyższe, przecięcia się trasy z osiami dróg itp.) wyznaczenie przekrojów poprzecznych trasy, za pomocą węgielnicy, wyznacza się linie proste do trasy, na których oznacza się punkty charakterystyczne

równocześnie z tyczeniem i pikietowaniem trasy wykonuje się szkic trasy niwelacyjnej pomiarów niwelatorem dokonuje się najczęściej metodą z środka Wynikiem niwelacji jest profil podłużny trasy