Nivelace

Nivelace (z francouzštiny  nivellement nebo francouzsky  nivèlement  - "vyrovnání", z francouzštiny  niveau  - "úroveň", "úroveň") - druh geodetických prací zaměřených na určení převýšení (výškového rozdílu) mezi body terénu, jakož i výšky těchto bodů vzhledem k akceptovanému referenčnímu povrchu (jako je hladina moře ).

Existují následující typy vyrovnání:

  1. Geometrické ( úroveň a lamely );
  2. Trigonometrické (goniometrické přístroje (hlavně teodolit nebo totální stanice měřením sklonu zaměřovacích čar od jednoho bodu k druhému);
  3. Barometrické (pomocí barometru );
  4. Hydrostatický (založený na vlastnosti kapaliny komunikujících nádob být vždy na stejné úrovni, bez ohledu na výšku bodů, ve kterých jsou tyto nádoby instalovány);
  5. Radar (vyrobený pomocí rádiových výškoměrů a echolotů , instalovaných jak na letadlech, tak na plavidlech, automaticky vykresluje profil cesty, po které se má cestovat);
  6. Satelit (vyrobený pomocí GNSS přijímačů ).

Geometrické vyrovnání

Při geometrické nivelaci se přebytek mezi body získá jako rozdíl v odečtech podél kolejí s vodorovnou polohou zaměřovací osy nivelety. Tato metoda je nejjednodušší a nejpřesnější, ale umožňuje vám z jednoho nastavení zařízení získat přebytek nepřesahující délku kolejnice, takže při velkých excesech v horských oblastech jeho účinnost klesá.

Stanovení převýšení spočívá v zaměření vodorovným paprskem pomocí vodováhy a odečtení výškového rozdílu podél kolejnic.

kde  - čtení na zadní kolejnici,  - čtení na přední kolejnici.

Přesnost čtení podél kolejí je od 1-2 mm (technická nivelace) do 0,1 mm (nivelace I. třídy).

Na obrázku je znázorněna metoda nivelace „od středu“, existuje i metoda „dopředu“.

Při geometrické nivelaci „od středu“ je zásadně neodstranitelným problémem hromadění chyb čtení s nárůstem počtu stanovišť a přímostí zaměřovacího paprsku, přičemž nivelační plocha má zakřivení. Zakřivení horizontu by bylo možné detekovat nivelací "vpřed", ale je obtížné nastavit zaměřovací paprsek tečně k horizontu (zbytkový vliv úhlu způsobený nesouladem mezi zaměřovací osou a osou hladiny) a měřit jeho výška přesně. Při hydrostatické nivelaci není žádný zaměřovací paprsek, ale hlavní zkreslení je způsobeno tlakovým rozdílem v komunikujících nádobách; hydrostatická nivelace umožňuje určit pouze body, které mají stejný potenciálový rozdíl.

Trigonometrické vyrovnání

Při trigonometrické nivelaci je přebytek mezi body určen naměřenými vertikálními úhly a vzdálenostmi mezi body (horizontální vzdálenosti). Trigonometrická nivelace umožňuje jedné stanici určit téměř jakýkoli přebytek mezi body, které mají vzájemnou viditelnost, ale její přesnost je omezena nedostatečně přesným zohledněním vlivu na velikost vertikálních úhlů optického lomu a odchylek olovnice, zejména v horských oblastech .

Překročení je určeno úhlem sklonu zorného pole od jednoho bodu k druhému (α) a vzdáleností mezi těmito body (S) měřenou teodolitem ( kipregel , eklimetr nebo totální stanice ). Trigonometrická nivelace se používá při topografických průzkumech a jiných pracích.

Trigonometrická nivelace je založena na lineárně-úhlovém zářezu a řešení pravoúhlého trojúhelníku [1] .

Barometrické vyrovnání

Přebytek se stanoví z hodnot atmosférického tlaku pomocí plného barometrického vzorce .

Hydrostatická nivelace

Je založen na vlastnosti povrchu kapaliny v komunikujících nádobách být na stejné úrovni. Tato metoda má vysokou přesnost, umožňuje určit výškový rozdíl mezi body v nepřítomnosti vzájemné viditelnosti, ale naměřený výškový rozdíl je omezen délkou největší z trubek spojených hadičkami .

Satelitní vyrovnání

Nadmořské výšky se počítají pomocí měření GNSS ( GPS , GLONASS atd.).

Radar

Provádí se pomocí radiových výškoměrů a echolotů instalovaných na letadlech i na plavidlech, které automaticky vykreslují profil trasy, kterou je třeba urazit.

Jiné metody

Vertikální projekce

Vertikální návrh provádí elektronicko-mechanické zařízení zařízení Zenith .

Zenitové zařízení (optické vertikální projekční zařízení) přenáší body vertikálně. Při stavbě vysokých budov a konstrukcí se poloha stěn a dalších prvků v každém podlaží kontroluje z os. Průsečíky os jsou promítány optickým nebo laserovým paprskem zenitového zařízení [2] .

Konstrukce letadel

Stavbu rovin provádí stavitel rovin nebo laserová vodováha

Značky jsou promítány pomocí principu rotace laserového paprsku a optického systému, který umožňuje přeměnit paprsek na čáru. Hlavní výhodou laserové vodováhy je její snadné použití, které nevyžaduje speciální dovednosti při nastavování zařízení, a schopnost pracovat pouze s jednou osobou. Takové úrovně se používají ve stavebnictví. Mnoho modelů laserových hladin má také schopnost vytvářet nakloněné roviny a olovnice.

Mechanická nivelace

Mechanická nivelace - stanovení výšek bodů na zemském povrchu pomocí převýšení (vzhledem k výchozímu bodu) a naměřené vzdálenosti. Mechanická nivelace se provádí svislou nivelací, která umožňuje automaticky vykreslit profil terénu a změřit vzdálenost po ujeté cestě.

V rovině olovnice je svislice nastavena těžkou olovnicí, odchylka olovnice je fixována pomocí referenčního zařízení, vzdálenost je fixována speciálními nástroji systému [3] [4] .

Poznámky

  1. Geometrická nivelace . Získáno 1. října 2019. Archivováno z originálu dne 24. září 2019.
  2. Přístroje a nástroje pro geodetické práce ve stavebnictví . Získáno 13. července 2012. Archivováno z originálu dne 21. července 2015.
  3. Mechanická nivelace . Získáno 30. září 2019. Archivováno z originálu 30. září 2019.
  4. Automatická úroveň . Získáno 30. září 2019. Archivováno z originálu 30. září 2019.