Сайт преподавателя Силаевой Н.Ю.

Лекция 14. ГЕОМЕТРИЧЕСКОЕ НИВЕЛИРОВАНИЕ

1. Геометрическое нивелирование: понятие и сущность.
2. Виды геометрического нивелирования.
3. Государственная нивелирная сеть.

Геометрическое нивелирование – это метод превышения с помощью горизонтального визирного луча и нивелирных реек.
Горизонтальный луч визирования формирует в пространстве специальный геодезический прибор – нивелир.
Рейка – это деревянная планка с делениями. Рейки бывают односторонние и двухсторонние.
Двухсторонняя рейка имеет:
- черную сторону – основную, оцифрованную от нуля (0) миллиметров;
- красную – контрольную, оцифрованную от 4687 или 4700 миллиметров.
Разность отсчётов по красной и черной сторонам рейки называется пяткой рейки, которая должна быть постоянна во время измерений во время измерений (контроль взятия отсчётов).

Для нивелирования, кроме нивелира и рейки, используют металлический «башмак» (или «костыль») с целью временного закрепления точки для установки рейки.

Существует два способа геометрического нивелирования от места установки нивелира: «от середины» и «вперед».

"из середины "вперед"

Точка (А) – исходная, с не начинается измерение на станции нивелирования, называется задней точкой.
Точка (В) – определяемая, называется передней точкой.
Одна установка нивелира называется станция.
(H) – отметка точки, (h) – превышение. Задняя рейка читается как «задний отсчет», передняя рейка – читается как «передний отсчет».
По точке (А-НА) и превышению можно вычислить отметку (НВ) точки (В) двумя способами:
1. При помощи превышения (НВ = НА + h);
2. Через горизонт инструмента. Выражаем (h) через (a-b), тогда HB=HA+a-b).
Обозначим ГИ = НА+a, тогда НВ = ГИ-b.
ГИ (горизонт инструмента) – это высота визирного луча над исходной уровенной поверхности.
По сложности нивелирование делят на простое и сложное (последовательное).
Простое нивелирование выполняется с одной установки нивелира.
Сложное нивелирование выполняется путем нескольких установок, образующих нивелирный ход (высотный).
Применяется при определении превышений между точками, расположенными на большом расстоянии друг от друга или намного отличающимися по высоте.

Нивелирный ход (А-НХ1-НХ2…-В). Точки, являющие задними и передними, называются связующимися.
Их нивелируют по двум сторонам рейки:
а – задний отсчет;
b – передний отсчет.
Кроме существующих точек на местности могут быть пронивелированы характерные точки рельефа, расположенные между двумя соседними связующимися, промежуточными.
Отметки промежуточных точек вычисляют через горизонт инструмента (см. рисунок «из середины)
– Н+20 = ГИ-С.
Геометрическое нивелирование делится на высокоточное и точное.
Государственная нивелирная сеть России делится на нивелирные сети I, II, III и IV классов.
Нивелирная сеть – это высотная геодезическая сеть, то есть высотная опора.
Геодезические сети I и II классов относятся к высокоточному нивелированию, а сети III и IV классов – относятся к точному нивелированию.
Нивелирная сеть I и II классов – это главная высотная основа страны, которая создается по специально разработанным программам и схемам, предусматривающим выполнение высокоточных нивелирных работ на многие годы вперед.
Основное назначение главной высотной основы страны является распространение единой системы высот на территории всего государства.
Нивелирные сети I и II классов используются для решения следующих задач:
1. Изучение фигуры и гравитационного поля Земли;
2. Изучение современных вертикальных движений земной коры;
3. Определения разностей уровней морей и океанов;
4. Сейсмическое районирование территории страны, выявление предвестников землетрясения;
5. Прогнозирование влияния производства на окружающую среду, особенно при добыче нефти, газа и других полезных ископаемых.
Нивелирные сети III и IV классов предназначены для обеспечения топографических съемок и решения различных инженерно-геодезических задач.
Нивелирная сеть I класса состоит из ходов, образующих замкнутые полигоны периметром 3000-4000 километров или отдельных линий большой протяженности.
Нивелирная сеть II класса опирается на нивелирные сети I класса и создается в виде замкнутых полигонов.
Параметры этих полигонов:
- в обжитых районах составляют 400-800 километров;
- в необжитых – 1000-2000 километров.
Линии нивелирования I и II классов прокладываются по железным, шоссейным и улучшенным грунтовым дорогам, при отсутствии дорог – по берегам больших рек, морей, тропам, зимникам.
В сетях I и II классов нивелирование прокладывают в прямом и обратном направлениях.
Нивелирование проводят по двум отдельным параллельным линиям, по правой и левой сторонам хода.

I класс нивелирования

Последовательность отсчетов на станциях (Ст):
1. При прямом ходе на нечетных станциях (1,3,5) наблюдение начинают с задней рейки правой нижней линии нивелирования;
2. При прямом ходе на четных станциях (2,4,6) наблюдение начинают с передней рейки правой линии нивелирования;
3. При обратном ходе на нечетных станциях наблюдение начинают с передней рейки правой линии, а на четных станциях – правой линии (при обратном ходе правая линия нивелирования становится левой и наоборот).