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.