Понятие и методы нивелирования. Способы геометрического нивелирования. Понятие связующей, промежуточной, иксовой точки.

При решении многих задач требуется знать превышения ме­жду точками и отметки этих точек. Существуют следующие ме­тоды определения превышений.

1. Геометрическое нивелирование, при котором превы­шение между точками получают как разность отсчетов по рей­кам при горизонтальном положении визирной оси нивелира. Этот метод является наиболее простым и точным, но позволяет с одной постановки прибора получить превышение не более дли­ны рейки, поэтому при больших превышениях (в горной и осо­бенно высокогорной местности) его эффективность и точность падают, так как, например, для определения превышения в 1км требуется около 500 станций.

2. Тригонометрическое нивелирование, когда превыше­ние между точками определяют по измеренным вертикальным углам и расстояниям между точками (горизонтальное проложе-ние между точками с известными координатами). Тригономет­рическое нивелирование позволяет с одной станции определить практически любое превышение между точками, имеющими взаимную видимость, но его точность ограничена из-за недоста­точно точного учета влияния на величины вертикальных углов оптической рефракции и уклонений отвесных линий, особенно в горной местности.

3. Барометрическое нивелирование, основанное на ис­пользовании зависимости между атмосферным давлением и вы­сотой точек на местности. В этом методе не требуется взаимная видимость между точками, но точность барометрического ниве­лирования сравнительно невысока из-за недостаточно точного учета влияния многих факторов, связанных с физикой атмосфе­ры и другими причинами.

4. Гидростатическое нивелирование, основанное на свойстве жидкости в сообщающихся сосудах находиться на од­ном уровне. Этот метод имеет высокую точность, позволяет оп­ределять превышения между точками при отсутствии взаимной видимости, но определяемые превышения не должны быть более размера трубок, соединенных шлангами.

5. Автоматическое нивелирование. Выполняется ниве­лирами-автоматами, установленными на автомашинах, велоси­педах и т.п., которые обычно вычерчивают профиль нивелируе­мой линии местности. Отметки точек можно определить быстро, но с невысокой точностью.

6. Стереофотограмметрический метод позволяет опреде­лить превышения путем обработки пары снимков, полученных в двух точках на расстоянии базиса фотографирования так, чтобы на части каждого из снимков была изображена одна и та же ме­стность. Этот метод позволяет бесконтактным способом опреде­лять превышения между точками и другие характеристики мест­ности, точность метода зависит от масштаба снимков, способа их обработки, точности приборов и других причин.

7. Аэрорадионивелирование связано с определением пре­вышений путем измерения высоты полета (обычно высоты фото­графирования) летательного аппарата радиовысотомером и из­мерение разности высот точек трассы полета (точек, в которых выполняют фотографирование) статоскопом - по разностям дав­лений.

8. Определение превышений по результатам спутнико­вых измерений. Спутниковые системы ГЛОНАСС - ГЛОбальная НАвигационная Спутниковая Система (Россия) и GPS (США) позволяют определять пространственные координаты точек местности в автономном режиме (с точностью около 1м) и в дифференциальном, т.е. относительно точек с известными ко­ординатами, с точностью до сантиметров и точнее.

Имеются два вида геометрического нивелирования: из сере­дины и вперед. При геометрическом нивелировании из середи­ны нивелир ставят в середине между передней Р₁ и задней Р₂ рейками, при горизонтальном положении визирной оси берут отсчеты 3 по задней и П по передней рейкам. Превы­шение

h=З-П.

При нивелировании вперёд нивелир устанавливают вблизи точки А, а рейку на точке В. Измеряют высоту прибора и делают отсчёт П по рейке. Превышение

h=i-П.

Полученные превышения позволяют определить отметки точки B, если известна отметка точки А, т.е.

H_B=H_A+h

Связующими называют точки, на которых рейка сначала была задней, а потом, на следующей станции, передней.

Иксовыми называются точки не предусмотренные при разбивке пикетажа. Они не нужны для выражения рельефа, а служат лишь для передачи высот, поэтому могут быть расположены в любом месте притрассовой полосы. За иксовую точку принимают любую постоянную точку местности или для неё забивают отдельный колышек.