Измерение превышений. Способы нивелирования

На местности закреплены точки А и В. Уровенная поверхность - начальная (1). У.п. т.А (2) и т.В (3). Построены отвесные линии. Расстояние от начальной уровенной поверхности до т.А – высота точки А, а расстояние по отвесной линии от начальной у.п. до т.В – есть высота т.В. Расстояние между у.п. точек – есть превышение (h). Численное значение высоты – отметка. Измерять превышение необходимо с целью получения отметок точек земной поверхности. Знание отметок (и высот) позволяет решить следующие практические задачи: построить рельеф местности; прикладные задачи строительства; задачи трассирования (построение профилей трасс); научные задачи представления фигуры Земли. На территории России за начало счета высот при построении нивелирных сетей принимается Балтийская система высот, ведет от нуля Кронштадского футштока.

Существуют следующие способы определения превышений (нивелирования): 1) геометрическое нивелирование; принцип: визирный луч (ось) проходит параллельно у.п., визирная ось горизонтальна в момент измерения превышений, точность данного способа определения отметок это мм и десятые доли; 2) тригонометрическое нив.; наклонный визирный луч (ось), точность сантиметровая; 3) барометрическое нив.; принцип зависимости атмосферного давления от высоты точки местности, точность дм; 4) гидростатическое нив.; высота столба жидкости в сообщающихся сосудах, точность мм; 5) автоматическое нив.; способ основан на определении превышений путем установки прибора на движущийся предмет, точность мм, см. В настоящее время используются первые 2.

13. Сущность и виды геометрического нивелирования.

Метод определения высот точек местности и превышений между ними называется нивелированием. Различают геометрическое, тригонометрическое, барометрическое, механическое и гидростатическое нивелирование. Геометрическое нивелирование-это нивелирование горизонтальным лучом визирования. Сущность геометрического нивелирования сводится к определению превышения точки B над точкой А. (Нивелирование выполняется на небольших участках земной поверхности, поэтому у.п. можно принять за плоскость) (рис) горизонтальным лучом визирования, используя нивелир и рейки. Нивелир - геодезический прибор, у которого в момент отсчета по рейке визирная ось устанавливается в горизонтальное положение. Пусть при наведении зрительной трубы на рейку, установленную в точке А, получим отсчет по рейку a, а при визировании на рейку в точку В – отсчет b; тогда искомое превышение h=a-b.

Если условно принять точку А задней, а точку В передней, то превышение равно взгляд назад минус взгляд вперед. Если высота точки А над уровенной поверхностью известна и равна H_A, то высоту точки B легко определить по формуле: H_B=H_A+h. То есть высота последующей точки хода равна высоте предыдущей плюс превышение. Высота горизонта прибора H_r=H_A+a

или H_r=H_B+b. Т.е. высота горизонта прибора равна высоте точки плюс отсчет по рейке, установленной в этой точке. Различают следующие способы геометрического нивелирования: нивелирование «из середины», нивелирование «вперед» и сложное (последовательное) нивелирование. Основным способом геометрического нивелирования является нивелирование «из середины» (см. рис.73), когда превышение определяют по формуле h=a-b.

В способе нивелирования «вперед» (рис 74) превышение определяется по формуле h=i-b. Способ нивелирования «вперед» применяется реже, чем способ нивелирования «из середины» (в основном при выносе высот точек в натуру). При нивелировании «вперед» трудно измерять высоту прибора с необходимой точностью и темпы работ значительно снижаются. Кроме того, при нивелировании «вперед» (как будет доказано далее) необходимо учитывать влияние кривизны Земли и вертикальной рефракции (влияние искривления визирного луча в вертикальной плоскости из-за неодинаковой плотности слоев атмосферы).

Когда требуется определить разность высот h_AB между удаленными друг от друга точками А и В, применяют последовательное (сложное) нивелирование (рис. 75).

Точки установки реек 1,2….n-1, общие для двух смежных станций прибора, называются связующими точками. В этих точках рейка сначала является передней, затем – задней.