Nivellering

Nivellering (fra fransk  nivellement eller fransk  nivellement  - "nivèlement", fra fransk  niveau  - "niveau", "niveau") - en type geodætisk arbejde, der sigter på at bestemme overskridelserne (højdeforskellen) mellem punkter i terrænet, samt højder af disse punkter i forhold til en accepteret referenceoverflade (såsom havniveau ).

Der er følgende typer nivellering:

  1. Geometrisk ( niveau og lameller );
  2. Trigonometriske (goniometriske instrumenter (hovedsageligt en teodolit eller totalstation ved at måle hældningen af ​​sigtelinjerne fra et punkt til et andet);
  3. Barometrisk (ved hjælp af et barometer );
  4. Hydrostatisk (baseret på egenskaben af ​​væsken i kommunikerende beholdere til altid at være på samme niveau, uanset højden af ​​de punkter, hvor disse beholdere er installeret);
  5. Radar (fremstillet ved hjælp af radiohøjdemålere og ekkolod , installeret både på fly og vandfartøjer, der automatisk tegner profilen af ​​stien, der skal tilbagelægges);
  6. Satellit (produceret ved hjælp af GNSS-modtagere ).

Geometrisk nivellering

Under geometrisk nivellering opnås overskuddet mellem punkterne som forskellen i aflæsninger langs skinnerne med den vandrette position af niveauets sigteakse. Denne metode er den enkleste og mest nøjagtige, men den giver dig mulighed for at få et overskud på ikke mere end længden af ​​skinnen fra en indstilling af enheden, derfor falder dens effektivitet med store overskud i bjergområder.

Bestemmelsen af ​​overskuddet består i at sigte med en vandret stråle ved hjælp af et niveau og aflæse højdeforskellen langs skinnerne.

hvor  - aflæsning på den bagerste skinne,  - aflæsning på den forreste skinne.

Nøjagtigheden af ​​aflæsning langs skinnerne er fra 1-2 mm (teknisk nivellering) til 0,1 mm (klasse I nivellering).

Figuren viser nivelleringsmetoden "fra midten", der er også en metode "fremad".

Ved geometrisk nivellering "fra midten" er et grundlæggende uløseligt problem akkumuleringen af ​​læsefejl med en stigning i antallet af stationer og ligetheden af ​​sigtestrålen, mens den plane overflade har en krumning. Horisontens krumning kunne detekteres ved at nivellere "fremad", men det er vanskeligt at indstille sigtestrålen tangentiel til horisonten (den resterende påvirkning af vinklen forårsaget af misforholdet mellem sigteaksen og niveauaksen) og måle dens højde præcist. Ved hydrostatisk nivellering er der ingen sigtestråle, men hovedforvrængningen indføres af trykforskellen i kommunikerende beholdere; hydrostatisk nivellering giver dig kun mulighed for at bestemme punkter, der har den samme potentialeforskel.

Trigonometrisk nivellering

Ved trigonometrisk nivellering bestemmes overskuddet mellem punkter af de målte lodrette vinkler og afstande mellem punkter (horisontale afstande). Trigonometrisk nivellering gør det muligt for en station at bestemme næsten ethvert overskud mellem punkter, der har gensidig synlighed, men dens nøjagtighed er begrænset på grund af utilstrækkelig nøjagtig overvejelse af indflydelsen på størrelsen af ​​de lodrette vinkler af optisk brydning og afvigelser af lodlinjer , især i bjergområder .

Overskuddet bestemmes af hældningsvinklen af ​​sigtelinjen fra et punkt til et andet (α) og afstanden mellem disse punkter (S) målt af en teodolit ( kipregel , eklimeter eller totalstation ). Trigonometrisk nivellering bruges i topografiske undersøgelser og andre værker.

Trigonometrisk nivellering er baseret på et lineært-vinklet hak og løsningen af ​​en retvinklet trekant [1] .

Barometrisk nivellering

Overskuddet bestemmes ud fra atmosfæriske trykværdier ved hjælp af den fulde barometriske formel .

Hydrostatisk nivellering

Det er baseret på egenskaben af ​​væskeoverfladen i kommunikerende beholdere til at være på samme niveau. Denne metode har høj nøjagtighed, giver dig mulighed for at bestemme højdeforskellen mellem punkter i fravær af gensidig synlighed, men den målte højdeforskel er begrænset af længden af ​​det største af rørene forbundet med slanger .

Satellitnivellering

Højder beregnes ved hjælp af GNSS-målinger ( GPS , GLONASS osv.).

Radar

Det udføres ved hjælp af radiohøjdemålere og ekkolod installeret på både fly og vandfartøjer, som automatisk tegner profilen af ​​den vej, der skal tilbagelægges.

Andre metoder

Lodret projektion

Lodret design udføres af Zenith-enhedens elektronisk-mekaniske enhed .

En zenit-enhed (en optisk vertikal projektionsenhed) overfører punkter lodret. Ved opførelse af høje bygninger og konstruktioner kontrolleres placeringen af ​​vægge og andre elementer på hver etage fra akserne. Aksernes skæringspunkter projiceres af en optisk eller laserstråle fra en zenitanordning [2] .

Konstruktion af fly

Konstruktionen af ​​fly udføres af en planbygger eller et laserniveau

Mærker projiceres ved hjælp af princippet om rotation af laserstrålen og et optisk system, der giver dig mulighed for at omdanne strålen til en linje. Den største fordel ved laserniveauet er dets brugervenlighed, som ikke kræver særlige færdigheder i opsætning af enheden og evnen til kun at arbejde med én person. Sådanne niveauer bruges i byggeriet. Mange modeller af laserniveauer har også evnen til at bygge skrå planer og lodlinjer.

Mekanisk nivellering

Mekanisk nivellering - bestemmelse af højderne af punkter på jordens overflade ved hjælp af højder (i forhold til udgangspunktet) og den målte afstand. Mekanisk nivellering udføres af et lodret niveau, som giver dig mulighed for automatisk at tegne en terrænprofil og måle afstanden langs den tilbagelagte sti.

I et lodniveau indstilles lodret af en tung lodlinje, lodlinjens afvigelse fastgøres ved hjælp af en referenceanordning, afstanden er fastsat af systemets specialværktøj [3] [4] .

Noter

  1. Geometrisk nivellering . Hentet 1. oktober 2019. Arkiveret fra originalen 24. september 2019.
  2. Enheder og værktøjer til geodætisk arbejde i byggeriet . Hentet 13. juli 2012. Arkiveret fra originalen 21. juli 2015.
  3. Mekanisk nivellering . Hentet 30. september 2019. Arkiveret fra originalen 30. september 2019.
  4. Automatisk niveau . Hentet 30. september 2019. Arkiveret fra originalen 30. september 2019.