O

O

s

s

n

n

o

o

w

w

a

a

w

w

y

y

s

s

o

o

k

k

o

o

c

c

i

i

o

o

w

w

a

a

w

w

P

P

o

o

l

l

s

s

c

c

e

e

poligony niwelacyjne – od 300 do 400 km

linie niwelacyjne – ok. 50 km długo ci

odcinki niwelacyjne – od 0,5 km do 2 km

punkty wiekowe – w Polsce 16 punktów

mareografy

N

N

i

i

w

w

e

e

l

l

a

a

t

t

o

o

r

r

p

p

r

r

e

e

c

c

y

y

z

z

y

y

j

j

n

n

y

y

Historia

Jean Picard – 1674

libela rurkowa – Thevenot

wychyłowe niwelatory precyzyjne

płytka płaskorównoległa

Znaki szczególne

powi kszenie lunety C > 40

×

poziomowanie osi celowej ze rednim bł dem

przypadkowym

ε ≤ 0,2 ″

system odczytowy umo liwiaj cy odczyt z bł dem

rednim m

0

≤ 0,05 mm

specjalna siatka kresek umo liwiaj ca bisekcyjne i

koincydencyjne celowanie na kresk podziału łaty

mikrometr sprz ony z płytk płaskorównoległ

Rodzaje niwelatorów

libelowe – wyposa one w rub elewacyjn (Ni 004),

samopoziomuj ce (automatyczne) – wyposa one w

kompensator (Ni 002, Ni 007),

kodowe (cyfrowe) – automatyczny system odczytowy

wraz z rejestracj i wst pn obróbk danych (Wild

NA3003, Trimble DiNi12),

o zakresie 5 mm (Zeiss, MOM)

o zakresie 10 mm (Wild, Opton)

M

M

i

i

k

k

r

r

o

o

m

m

e

e

t

t

r

r

o

o

p

p

t

t

y

y

c

c

z

z

n

n

y

y

Pomysł H. Wilda wykorzystuj cy zjawisko równoległego

przesuni cia promienia wietlnego przy przej ciu przez

płytk płaskorównoległ . Umo liwia to zmian wysoko ci

osi celowej bez pochylania instrumentu.

Sposób celowania na kresk podziału łaty

bisekcyjny koincydencyjny

Z

Z

e

e

s

s

p

p

ó

ó

ł

ł

n

n

i

i

w

w

e

e

l

l

a

a

c

c

y

y

j

j

n

n

y

y

zespół pomiarowy

obserwator

sekretarz

4-5 pomiarowych

sprz t pomiarowy

niwelator precyzyjny

statyw (sztywne nogi)

para trzymetrowych łat precyzyjnych (wraz z

podpórkami) wyposa onych w libele pudełkow o

przewadze 20’

komplet klinów stalowych (o ró nej długo ci)

parasol

przymiar do mierzenia długo ci celowych

(sznurek lub ruletka)

młot i nakładki do wbijania klinów

ostrogi nakładane na stopk łat

abki ze sferycznym trzpieniem (masywne)

termometry do pomiaru temperatury ta m

inwarowych

przyrz dy pisarskie i sprz t obliczeniowy

P

P

o

o

m

m

i

i

a

a

r

r

n

n

i

i

w

w

e

e

l

l

a

a

t

t

o

o

r

r

e

e

m

m

p

p

r

r

e

e

c

c

y

y

z

z

y

y

j

j

n

n

y

y

m

m

przed rozpocz ciem pomiaru sprz t powinien by poddany

aklimatyzacji;

warunki atmosferyczne – temp. od 0°C do 25°C, wiatr do

6 m/s. Ze wzgl du na refrakcj nie zaleca si prowadzenia

pomiarów niwelacyjnych przy du ym nasłonecznieniu;

pomiary niwelacyjne powinny by wykonywane 0,5 h po

wschodzie i 0,5 h przed zachodem Sło ca;

w wyj tkowo trudnych warunkach (miasta, mosty)

dopuszcza si pomiar fragmentów linii w nocy;

statyw instrumentu ustawia si w twardym gruncie (nigdy

nie na asfalcie);

łaty niwelacyjne ustawia si na stalowych klinach (gdy nie

jest to mo liwe stosuje si abki);

kliny wbija si w zwarte podło e (nie w asfalt) na około 5

minut przed rozpocz ciem pomiaru na stanowisku;

długo klinów dobiera si stosownie do rodzaju podło a;

przed ustawieniem łaty na reperze ka dorazowo

zdejmujemy z niej

ostrog ;

pionowanie łaty wykonujemy starannie (z dokładno ci do

0,2 warto ci przewagi libeli – przewaga libeli 20’);

w czasie

trzymania łaty na klinie niedopuszczalne jest

opieranie si na podpórkach ani pozostawianie jej podpartej

i opuszczanie stanowiska;

pomiar odcinka niwelacji precyzyjnej polega na okre leniu

przewy szenia mi dzy dwoma s siednimi reperami;

jako punkty po rednie pomi dzy tymi reperami słu

trzpienie klinów ( abek) na których ustawia si łaty;

pomiar przewy szenia pomi dzy dwoma s siednimi klinami

( abkami) stanowi jedno stanowisko;

ka dy odcinek mierzy si dwukrotnie: tam i z powrotem

(w kierunku głównym i powrotnym);

na ka dym odcinku powinna by

parzysta ilo

stanowisk, tzn. ta sama łata zaczyna pomiar na reperze

pocz tkowym i ta sama łata ko czy na reperze ko cowym;

łata

„w przód” to łata w znajduj ca si w przodzie

wzgl dem obserwatora zwróconego w kierunku zgodnym z

kierunkiem pomiaru, za łata

„wstecz” to łata b d ca w

tyle;

na

nast pnym, s siednim stanowisku łat „w przód”

jedynie obraca si w kierunku instrumentu i traktuje si jako

łat „wstecz”, łata b d ca na poprzednim stanowisku łat

„wstecz” jest przenoszona i ustawia si j na wbitym klinie

jako łat „w przód”;

godne polecenia jest zachowanie du ej ostro no ci przy

przenoszeniu łat;

długo celowej, tj. odległo od instrumentu od łaty

powinna by zawarta w granicach od 5 do 35 metrów;

długo ci celowych odmierza si odpowiednim przymiarem

tak, by zachowa ich równo

w granicach ±±±± 0,5 m;

linia celowa powinna przebiega 1,5 m nad powierzchni

terenu (w trudniejszych warunkach, przy wi kszych

przewy szeniach minimum 0,5 m);

w niwelatorach wyposa onych w kompensator nale y

sprawdza jego działanie;

obserwator powinien rozplanowa sobie prac w ten

sposób aby pomiar odcinka w ka dym kierunku prowadzi

bez przerw;

C

C

z

z

y

y

n

n

n

n

o

o

c

c

i

i

n

n

a

a

s

s

t

t

a

a

n

n

o

o

w

w

i

i

s

s

k

k

u

u

Pomiar odcinka niwelacji

rozmierzenie długo ci celowych i nabicie klinów;

dokładne wbicie nóg statywu;

poziomowanie za pomoc libeli pudełkowej (dodatkowo w

instrumentach libelowych dochodzi libela elewacyjna);

na stanowisku obowi zuje okre lona kolejno obserwacji łat i

ich odczytów:

Sposób pierwszy:

t

1

– odczyt wstecz, podział młodszy

p

1

– odczyt w przód, podział młodszy

p

2

– odczyt w przód, podział starszy

t

2

– odczyt wstecz, podział starszy

Sposób drugi:

t

1

– odczyt wstecz, podział młodszy

t

2

– odczyt wstecz, podział starszy

p

2

– odczyt w przód, podział starszy

p

1

– odczyt w przód, podział młodszy

uwaga na przechodzenie

to zapewnia mo liwo dwukrotnego wyznaczenia

przewy szenia, na obu podziałach łat;

za pomoc pokr tła mikrometru optycznego ustawiamy obraz

najbli szej kreski podziału łaty w osi symetrii klina siatki

kresek (uwaga na martwy ruch !!!!);

z podziału łaty odczytuje si trzy (cztery) cyfry odczytu;

z mikrometru optycznego odczytuje si trzy ostatnie cyfry

odczytu;

wyniki obserwacji, jak i inne dane dotycz ce pomiaru, zapisuje

si w odpowiednich rubrykach dziennika niwelacji precyzyjnej

długopisem lub atramentem;

w czasie trwania pomiaru nale y w dzienniku niwelacji w

rubryce „UWAGI” wpisywa dane dotycz ce stanu pogody

oraz informacji dotycz cych zespołu pomiarowego i

u ywanych instrumentów. Nale y wymieni numery punktów,

numer odcinka i okre lenie kierunku pomiarów.

po pomiarze na jednym stanowisku sekretarz sprawdza

poprawno obserwacji dokonuj c nast puj cych oblicze :

h

1

= t

1

– p

1

h

2

= t

2

– p

2

ró nica n mi dzy dwoma wyznaczeniami przewy szenia na

stanowisku nie powinna by wi ksza ni :

Długo celowej

≤≤≤≤ 20 m

>>>> 20 m

N dla I klasy

N dla II klasy

0,16 mm

0,18 mm

0,20 mm

0,24 mm

w przypadku uzyskania wi kszej odchyłki niezamkni cia

stanowiska powtarzamy całe stanowisko (cztery odczyty)

przekre laj c w dzienniku wyniki poprzedniego pomiaru;

przy kontroli zamkni cia stanowiska mo na wykorzysta

kontroln warto , tzw. stał łaty;

P

P

o

o

p

p

o

o

m

m

i

i

a

a

r

r

z

z

e

e

o

o

d

d

c

c

i

i

n

n

k

k

a

a

w

w

j

j

e

e

d

d

n

n

y

y

m

m

k

k

i

i

e

e

r

r

u

u

n

n

k

k

u

u

obliczenie przewy szenia w całym odcinku z obu podziałów

ΣΣΣΣh

1

= ΣΣΣΣt

1

- ΣΣΣΣp

1

ΣΣΣΣh

2

= ΣΣΣΣt

2

- ΣΣΣΣp

2

obliczenie sumy ró nic n i sprawdzenie równo ci

ΣΣΣΣn = ΣΣΣΣh

1

- ΣΣΣΣh

2

obliczenie redniego przewy szenia

h’ = 0,5⋅⋅⋅⋅(ΣΣΣΣh

1

+ ΣΣΣΣh

2

)

uwzgl dnienie poprawki termicznej łat - q

T

q

T

= h’⋅⋅⋅⋅α

ααα

r

⋅⋅⋅⋅(t - t

o

)

h’ – pomierzone przewy szenie odcinka

niwelacyjnego,

αααα

r

– rednia warto współczynnika rozszerzalno ci

termicznej ta m inwarowych pary łat,

t – t

o

– ró nica redniej temperatury ta m łat (dla

całego odcinka) i temperatury komparacji t

o

Poprawk termiczn dodajemy do wyniku pomiaru otrzymuj c

ostateczne przewy szenie w kierunku „tam”.

h

tam

= h’ + q

T

Po pomiarze odcinka w obu kierunkach

W wyniku identycznej procedury z wynikami pomiaru kierunku

powrotnego mamy ju

dwie warto ci przewy sze w kierunku

tam –

h

tam

i kierunku powrotnym –

h

pow

.

Czas na sprawdzenie poprawno ci pomiaru, ale najpierw ...

obliczamy długo odcinka niwelacyjnego (wyra amy j w

kilometrach)

L = 0,5⋅⋅⋅⋅(L

tam

+ L

pow

)

obliczenie ró nicy mi dzy przewy szeniami wyznaczonymi w

kierunku „tam” i „powrót” (odchyłka niezamkni cia odcinka)

ρρρρ = h

tam

+ h

pow

Warto

ρρρρ posłu y nam do sprawdzenia naszych pomiarów.

Powinna spełnia nast puj ce kryteria:

ρρρρ ≤≤≤≤ ±±±± 1,2 ⋅⋅⋅⋅ L [mm] - dla niwelacji I klasy

ρρρρ ≤≤≤≤ ±±±± 1,5 ⋅⋅⋅⋅ L [mm] - dla niwelacji II klasy

Je li

uzyskana warto ρρρρ przekracza warto

dopuszczaln dla okre lonej klasy nale y powtórzy

pomiar odcinka w tym kierunku do którego wyniku mamy

mniejsze zaufanie.

Je li powtórny pomiar nie spełni warunku dopuszczalnej

warto ci

ρ, nale y powtórzy pomiar w kierunku przeciwnym,

przekre laj c zapisy poprzednich pomiarów.

A je li jednak ...

... warto niezamkni cia odcinka

ρρρρ nie przekracza warto ci

dopuszczalnej to pozostaje nam ...

obliczenie redniego przewy szenia odcinka z obu kierunków

(po uwzgl dnieniu poprawki termicznej)

h = 0,5⋅⋅⋅⋅(h

tam

+ h

pow

)

obliczenie poprawki komparacyjnej łat -

q

K

- któr ostatecznie

dodajemy do redniej warto ci przewy szenia

q

K

= h⋅⋅⋅⋅εεεε

r

εεεε

r

– rednia poprawka do długo ci redniego metra pary łat

Aby otrzyma ostateczn warto przewy szenia dodajemy

obliczon poprawk komparacyjn do redniej warto ci

przewy szenia.

h

ost

= h + q

K

Po pomiarze linii niwelacyjnej

Suma ró nic dwukrotnych pomiarów odcinków

λλλλ = ΣΣΣΣ ρρρρ

obliczona dla odcinków całej linii, nie powinna by wi ksza ni :

dla I klasy

]

km

[

L

25

,

2

max

⋅

≤

λ

dla II klasy

]

km

[

L

00

,

3

max

⋅

≤

λ

Odchyłka niezamkni cia - ϕϕϕϕ - poligonu niwelacyjnego I i II klasy

wyznaczona z warto ci pomierzonych, powinna spełnia

kryterium:

]

km

[

L

00

,

2

max

⋅

≤

ϕ

Po zako czonym pomiarze ka dej linii lub sekcji kompletuje si

dokumentacj zawieraj c :

dzienniki polowe,

wykaz znaków wysoko ciowych (ze współrz dnymi punktów),

opisy topograficzne,

obliczenia polowe,

sprawozdanie techniczne.

Dokładno oblicze i zapisu warto ci przewy sze i poprawek

niwelacyjnych powinna wynosi 0,01 mm, a dla wyznaczonych

bł dów 0,001 mm.