Нивелирование. Виды нивелирования

1. НИВЕЛИРОВАНИЕ

2.

На картах обозначены
абсолютные высоты точек, т.е.
высоты относительно поверхности
геоида (уровенной поверхности).
Практически же высоты точек
определяются относительно пунктов
государственной геодезической сети,
высоты которых определены в единой
абсолютной системе высот.

3. Нивелированием называют совокупность инструментальных измерений и вычислений, выполняемых с целью определения превышений между

точками физической поверхности
Земли, а также высот таких точек

4.

5.

6.

7. ВИДЫ НИВЕЛИРОВАНИЯ

ВИДЫ
НИВЕЛИРОВАНИЯ
В зависимости от метода и применяемых
инструментов различают следующие
виды нивелирования:
1. геометрическое, выполняемое
горизонтальным визирным лучом.
2. тригонометрическое, выполняемое
наклонным визирным лучом.
3. барометрическое, основанное на
измерении атмосферного давления с
изменением высоты над уровнем моря,
которое определяется по барометрам.
4. гидростатическое, при котором
отметки точек вычисляются по
расстояниям до уровня жидкости в
сообщающихся сосудах.
5. стереофотограмметрическое,
выполняемое посредствам измерений на
стереоскопических снимках и другое.
6. наземно-космическое,
основано на использовании систем и
приборов спутниковой навигации («GPS»).
Приборы спутниковой навигации
позволяют практически мгновенно
определять координаты точек местности (в
том числе и высоты).

8. ГЕОМЕТРИЧЕСКОЕ НИВЕЛИРОВАНИЕ

9. ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКОЕ НИВЕЛИРОВАНИЕ

Тригонометрическим нивелированием
называют процесс измерения разностей
высот точек местности (превышений) и
определения их высот с помощью
наклонного луча визирования
угломерного геодезического
прибора (теодолита).
тахеометр
теодолит

10. БАРОМЕТРИЧЕСКОЕ НИВЕЛИРОВАНИЕ

- основано на свойстве барометра изменять
свои показания с изменением его
положения по высоте. Это свойство —
следствие разницы в давлении атмосферы
в точках, имеющих разные высоты.
- Для вычисления превышений между
нивелируемыми точками имеются полные
и сокращенные барометрические формулы.

11. ГИДРОСТАТИЧЕСКОЕ НИВЕЛИРОВАНИЕ

• Этот вид нивелирования основан на
использовании свойств уровней жидкости в
сообщающихся сосудах.
• Гидростатический нивелир представляет
собой две или систему стеклянных трубок
со шкалами, соединенных между собой
резиновым шлангом.
• В качестве жидкости обычно используется
кипяченая вода.

12.

Основным видом
нивелирования является
геометрическое.

13. НИВЕЛИР

14. НИВЕЛИР

• Геодезический
прибор,
предназначенный для
определения
разности высот двух
точек при помощи
горизонтального
визирного луча и
вертикально
установленных в этих
точках реек.

15. Нивелиры делятся на оптические и цифровые

Оптический нивелир
Цифровой нивелир

16. По точности нивелиры делятся на:

• Высокоточные
нивелиры
• Точные нивелиры
для нивелирования III и IV классов
для нивелирования I и II классов
• Технические нивелиры
для изыскательских и строительных
работ

17. ОСНОВНЫЕ ЧАСТИ НИВЕЛИРА.  

ОСНОВНЫЕ ЧАСТИ НИВЕЛИРА.
ОПТИЧЕСКИЙ ПРИЦЕЛ
ЗРИТЕЛЬНАЯ ТРУБА
МАХОВИЧОК ФОКУСИРУЮЩЕГО УСТРОЙСТВА
ОКУЛЯР
НАВОДЯЩИЙ ВИНТ
ГОРИЗОНТАЛЬНЫЙ КРУГ
ПОДЪЕМНЫЕ ВИНТЫ

18.

УРОВЕНЬ
Один из основных приспособлений,
используемых во всех геодезических
приборах.
Уровень используется для установки
прибора в горизонтальное положение.
Уровни могут быть круглыми и
цилиндрическими.
Уровень состоит из запаянной ампулы,
заполненной термоустойчивой
жидкостью (этиловый спирт), таким
образом, чтобы оставался пузырёк с
парами этой жидкости.
Ампула помещается в металлическую
оправу, служащую для её предохранения
от повреждений и для крепления к
прибору.
На ампуле нанесены деления. Если
пузырёк в центре (в ноль-пункте) значит
ось уровня занимает горизонтальное
положение.

19. СЕТКА НИТЕЙ НИВЕЛИРА

20. ЦИФРОВОЙ НИВЕЛИР

РУЧКА ДЛЯ ПЕРЕНОСКИ
ПРИБОРА
КЛАВИАТУРА
ГНЕЗДО ДЛЯ СКАЧИВАНИЯ
БАТАРЕЯ
ДИСПЛЕЙ

21. УРОВЕНЬ

Один из основных приспособлений,
используемых во всех геодезических
приборах.
Уровень используется для установки
прибора в горизонтальное положение.
Уровни могут быть круглыми и
цилиндрическими.
Уровень состоит из запаянной ампулы,
заполненной термоустойчивой
жидкостью (этиловый спирт), таким
образом, чтобы оставался пузырёк с
парами этой жидкости.
Ампула помещается в металлическую
оправу, служащую для её предохранения
от повреждений и для крепления к
прибору.
На ампуле нанесены деления. Если
пузырёк в центре (в ноль-пункте) значит
ось уровня занимает горизонтальное
положение.

22. ТИПЫ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ РЕЕК

23. ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ РЕЙКИ

Рейка нивелирная РН-10 деревянная, двухсторонняя,
шашечная применяется для измерения превышений с
точностью 10 мм на 1 км хода
• С двух сторон рейки в
шахматном порядке нанесена
специальная геодезическая Еобразная шкала
(дециметровая) – деления
красного и черного цвета,
нанесенные с интервалом 10
мм на белой поверхности
рейки. Такое расположение не
случайно, при достаточно
большом расстоянии от
объектива нивелира до
плоскости рейки, порой
различить цифровое
обозначение невозможно, а
разноцветная шкала в таком
положении отчетливо
просматривается.

24. КАК ВЗЯТЬ ОТЧЁТ ПО РЕЙКЕ

ОТЧЕТ ПО РЕЙКЕ БЕРЁМ ПО ПЕРЕСЕЧЕНИЮ
СЕТКИ НИТЕЙ
ОТЧЕТ ПО
ЧЕРНОЙ
СТОРОНЕ
2815
ОТЧЕТ ПО
КРАСНОЙ
СТОРОНЕ
7615
2815
7615
-----4800

25. ПЯТКА РЕЙКИ

2815
7615
------4800
ПЯТКА РЕЙКИ
отсчеты по черной и красной сторонам
рейки совершенно не похожи один на
другой, чем достигается лучший их
контроль.

26. АЛЮМИНЕВАЯ ТЕЛЕСКОПИЧЕСКАЯ ШАШЕЧНАЯ РЕЙКА

Большинство алюминиевых
телескопических реек с одной
стороны имеют геодезическую Еобразную шкалу, которая является
основной;
с обратной – миллиметровую,
предназначенная для снятия
отсчета при малых (менее 1 м.) от
нивелира расстояниях.

27. АЛЮМИНЕВАЯ ТЕЛЕСКОПИЧЕСКАЯ ШТРИХКОДОВАЯ РЕЙКА

• Существуют специальные
алюминиевые рейки,
предназначенные для работы с
цифровыми нивелирами.
Отсчет по таким рейкам
производится нивелиром
автоматически по
специальному штрих-коду,
нанесенному на рейку.
• Как правило, с обратной
стороны имеется геодезическая
Е-образная шкала.

28. ИНВАРНАЯ РЕЙКА

Инварные рейки - представляют собой
деревянный брус или алюминиевый
профиль, поверх которого со
значительным натяжением натянута
инварная лента. Для справки, инвар –
сплав на основе железа, имеющий
малый коэффициент температурного
расширения. Инварные рейки
применяются при производстве
высокоточного нивелирования I и II
классов, при наблюдениях за осадками
зданий и сооружений, сопровождении
строительства прецизионных или
ответственных зданий и сооружений.
Используются, исключительно, с
высокоточными нивелирами.

29. БАШМАК ГЕОДЕЗИЧЕСКИЙ

Башмак
используется на
временных точках
при нивелировке,
чтобы не забивать
колышков. Перед
установкой рейки
башмак нажимом
ноги вдавливают в
землю.

30. ПРИНЦИП ГЕОМЕТРИЧЕСКОГО НИВЕЛИРОВАНИЯ

Высоты геодезических
пунктов определяют
методами геометрического
нивелирования, которое
состоит в измерении и
суммировании разностей
высот каждых двух
последовательных точек,
расположенных по
некоторой линии,
образующей нивелирный
ход.

31. Геометрическое нивелирование выполняется при помощи нивелира и нивелирных реек. Расстояние между нивелиром и рейкой должно быть

сравнительно
небольшим, а плечи примерно одинаковые.
РЕЙКА 2
РЕЙКА 1
ПЛЕЧО 1
ПЛЕЧО 2
НИВЕЛИР
b
a
h= a-b

32. СПОСОБЫ ГЕОМЕТРИЧЕСКОГО НИВЕЛИРОВАНИЯ

НИВЕЛИРОВАНИЕ ИЗ СЕРЕДИНЫ
НИВЕЛИРОВАНИЕ ВПЕРЁД
v
1 СТАНЦИЯ
h=i-v

33. ПРОГРАММА РАБОТЫ НА СТАНЦИИ оптическим нивелиром

- устанавливают нивелир примерно посередине между двумя
нивелируемыми точками;
- вращая подъёмные винты, приводят в ноль-пункт пузырёк круглого
уровня;
- устанавливают рейки на задней и на передней точках;
- визируют на заднюю точку, берут отсчет по чёрной стороне рейки и
записывают его в нивелирный журнал;
- берут отсчёт по красной стороне рейки и так же записывают его в журнал;
- поворачивают трубу в сторону передней рейки;
- визируют на переднюю точку, берут отсчёт по чёрной стороне рейки,
записывают его в журнал;
- берут отсчёт по красной стороне рейки, так же записывают его в журнал;
- не убирая и не сдвигая нивелир, вычисляют превышения как разность
отсчётов по задней и передней рейкам, полученные соответственно по
чёрным и по красным сторонам;
- если превышения, полученные по чёрным и красным сторонам реек,
отличаются не более чем на 3-5 мм, то работу на станции заканчивают. При
невыполнении данного допуска все вышеописанные операции повторяют.

34. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

• Все отсчёты
записываются в
полевой журнал
только
карандашом.

35.

ПОЛЕВОЙ ЖУРНАЛ

36.

Обработка результатов измерений
• В журналах нивелирования должны быть проверены
все полевые записи. При обнаружении ошибочных
записей их аккуратно зачёркивают и сверху
записывают верные результаты.
• Общую проверку журнала выполняют, осуществляя
постраничный контроль.
• После производят вычисление превышений и
высотных отметок.
• Проверенные журналы заверяют подписями
проверяющих.

37.

Работа на станции электронным нивелиром
Работы по выполнению геодезических
измерений выполняются в комплекте с
рейкой, имеющей шкалу со
штрихкодовым рисунком. На лицевой
стороне штрихкодовой рейки нанесена
растровая шкала чередуемых черных
полос и белых промежутков. Их ширина
по высоте кодирована. Световые волны
от штрихкодового рисунка воздействуют
на декодирующие датчики нивелира.
Визирный луч нивелира устанавливается
горизонтально с помощью
компенсатора.

38.

Декодирующее устройство расшифровывает высотность
нивелира относительно рейки по соотношению
поступивших в объектив световых воздействий от темных
и светлых реечных полос.
Процессор нивелира осуществляет счет измеренных
превышений и их суммы с точностью 0,1 мм, а также
определяет расстояние до реек и неравенство плеч
нивелирования. Время снятия отсчетов по рейке
составляет 2–4 с. Электроникой прибора автоматически
вводятся поправки за кривизну Земли, рефракцию и
погрешность отклонения визирного луча от горизонта.
Результаты измерений с уже введенными поправками
отслеживаются на дисплее и по желанию оператора
могут направляться в память нивелира. Программа
реализует последовательное вычисление и вывод на
дисплей высот точек установки рейки.

39. ТОЧНОСТЬ НИВЕЛИРОВАНИЯ

• Линии геометрического нивелирования в
зависимости от последовательности и точности
выполнения работы подразделяются на классы.
1 класс ∫ = ±1мм*√L
2 класс ∫ = ±5мм*√L
3 класс ∫ = ±10мм*√L
4 класс ∫ = ±20мм*√L
Допустимая невязка при техническом нивелировании
вычисляется по формуле:
∫= ± 50мм*√L
где L- длина хода в км.

40.

Практическое занятие
«Выполнение нивелирного хода с помощью
нивелира и рейки
вычисление невязки, высот точек»

41. ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ

Место работы: территория ПНИПУ
НИВЕЛИР
ШТАТИВ
КАЛЬКУЛЯТОР
РЕЙКА
ЖУРНАЛ ПОЛЕВОЙ
КАРАНДАШ