Тема: Классификация нивелирования. Способы геометрического нивелирования План изучения темы: 1. Виды нивелирования 2. Способы геометрического нивелирования. 3. Простое и сложное нивелирование. 4. Вычисление отметок точек через «горизонт инструмента».

ТЕМА ЗАНЯТИЯ: ГЕОМЕТРИЧЕСКОЕ НИВЕЛИРОВАНИЕ. КЛАССИФИКАЦИЯ НИВЕЛИРОВАНИЯ. СПОСОБЫ ГЕОМЕТРИЧЕСКОГО НИВЕЛИРОВАНИЯ.

Самое распространенное и востребованное в геодезии направление – нивелирование Самое распространенное и востребованное в геодезии направление – нивелирование. Первое подобие нивелира встречалось еще на рисунках древних Египетских пирамид.

Нивелир Герона Александрийского Нивелир Галилея

Первый оптический нивелир с сеткой нитей Кеплера Российский оптический нивелир НЗ Д.Д. Гедеонова

Двадцатый век во все области науки и техники принес тотальную компьютеризацию и наукоемкие технологии. Не обидел он и нивелиры. Электронные и лазерные приборы постепенно начинают вытеснять старые модели. Они превосходят их по всем характеристикам, начиная от простоты и удобства в эксплуатации и заканчивая точностью получаемых данных, возможностью автоматизации процесса и др. Двадцатый век во все области науки и техники принес тотальную компьютеризацию и наукоемкие технологии. Не обидел он и нивелиры. Электронные и лазерные приборы постепенно начинают вытеснять старые модели. Они превосходят их по всем характеристикам, начиная от простоты и удобства в эксплуатации и заканчивая точностью получаемых данных, возможностью автоматизации процесса и др.

Оптические нивелиры Нивелир оптический CST Berger SAL20 Оптический нивелир серия BAL20 Оптический нивелир серия BAL32 Нивелир оптический CST Berger SAL32 Нивелир оптический Bosch GOL26 Professional Нивелир оптический Bosch GOL20 Professional Нивелиры Spectra Precision AL

Ротационные лазерные нивелиры Лазерный нивелир HV101Лазерный нивелир HV301 Лазерный нивелир HV401 Лазерный нивелир TopoMat Лазерный нивелир LL300

Нивелир Прибор для определения разницы высот между опорными точками, которую называют превышением. Французское слово "niveau" буквально означает "уровень". Оптико-механический нивелир представляет собой прибор, состоящий из зрительной трубы, механизма поворота трубы и чувствительного уровня. Прибор, как правило, устанавливается на штатив. В конструкцию входит рейка и нитяной дальномер для определения расстояния по рейке. Цифровые нивелиры имеют встроенный процессор для автоматизации вычислений результатов измерений их запоминания и оснащены специальной рейкой. Лазерные нивелиры используют для измерений углов и уровней плоский лазерный луч, а также специальную измерительную рейку. При производстве мелкомасштабной съемки они применяются редко, поскольку приборы с оптикой дают более точные результаты. Гидростатические

Устройство цифрового нивелира включает в себя цилиндрический уровень и зрительную трубу с визирной осью, используемую для считывание отчетов с нивелирной рейки, в устройстве нивелира лазерного зрительная труба не предусмотрена – в этих приборах используются излучатели лазерных лучей. Устройство нивелиров цифровых более сложное, чем у оптических моделей, так как эти приборы оснащены процессором и панелью управления с дисплеем. В устройство большинства нивелиров включен автоматический компенсатор угла наклона, используемый для приведения визирной оси в горизонтальное положение. К устройству нивелира относится также подставка (тренер) для установки прибора на штатив. Нивелиры отличаются по своей конструкции и в зависимости от типа: устройство нивелиров стационарного типа не имеет вращающихся частей, а ротационный нивелир оснащен вращающейся головкой, которая создает плоскость из лазерных лучей вокруг прибора. Цифровой нивелир

Лазерный нивелир Лазерный нивелир постепенно превращается из роскоши в самую настоящую необходимость. Почему нивелиры называются лазерными? Излучаемый встроенным светодиодом световой поток фокусируется при помощи линзы или призмы, за счет которых нивелир позволяет получать на окружающих предметах точку либо непосредственно нужную нам лазерную линию. В связи с этим на рынке появилось две больших категории лазерных нивелиров: позиционные (призменные) и ротационные.

Профилировочный лазерный нивелир Лазерный нивелир GL4X2 GL5X2 Трубные лазеры Трубный лазер Trimble DG711 Трубный лазер Trimble DG511 Гидростатический нивелир

Лазерные построители Лазерный построитель LP618 Лазерный построитель LP200 Лазерный построитель LP106 Лазерный построитель BMX415 Лазерный построитель LG20 Лазерный отвес LP20, LP40 Разметочный лазер LG2

Обозначение отечественных нивелиров Согласно действующим ГОСТам нивелиры изготавливают трех типов: высокоточные – Н-05; точные – Н-3; технические – Н-10. Буква Н – нивелир. Число, указывающее среднюю квадратическую погрешность измерения превышения на 1 км двойного хода. Л - прибор снабжен лимбом, с помощью которого можно с точностью отсчета до 6 угловых минут измерять горизонтальные углы. К - в конструкцию прибора входит компенсатор, позволяющий удерживать визирную ось зрительной трубы в горизонтальном положении. П - со зрительной трубой прямого изображения. Например: Н05, Н1, Н2, Н3, Н10, 3Н– 3КЛ.

При тригонометрическом нивелировании используется наклонный луч теодолита или тахеометра. Этот метод особенно популярен при съемке местности, а также при изысканиях, проектировании, строительстве и эксплуатации некоторых инженерных сооружений. Физическое нивелирование при определении высоты точек использует различные физические явления и в зависимости от них подразделяется на: -барометрическое, основанное на определении уменьшения давления с повышением высоты; -гидростатическое - по равновесию жидкости в соединенных сосудах; -радиолокационное - по скорости распространения электромагнитных волн; -механическое – по линии перемещения механических или электромеханических приборов; -стереофотограмметрическое – по различию между снимками одинаковой местности с разных точек; -наземно-космическое – по спутниковой навигации. Этот метод считается наиболее перспективным. При тригонометрическом нивелировании используется наклонный луч теодолита или тахеометра. Этот метод особенно популярен при съемке местности, а также при изысканиях, проектировании, строительстве и эксплуатации некоторых инженерных сооружений. Геометрическое нивелирование. Физическое нивелирование при определении высоты точек использует различные физические явления и в зависимости от них подразделяется на: -барометрическое, основанное на определении уменьшения давления с повышением высоты; -гидростатическое - по равновесию жидкости в соединенных сосудах; -радиолокационное - по скорости распространения электромагнитных волн; -механическое – по линии перемещения механических или электромеханических приборов; -стереофотограмметрическое – по различию между снимками одинаковой местности с разных точек; -наземно-космическое – по спутниковой навигации. Этот метод считается наиболее перспективным. Методы нивелирования+

Тригонометрическое нивелирование Тригонометрическое нивелирование выполняется наклонным лучом визирования и определение превышения между точками сводится к решению прямоугольного треугольника. Для тригонометрического нивелирования используют теодолиты, тахеометры, кипрегели и нивелирные рейки. В процессе тригонометрического нивелирования измеряется угол наклона ν приборами с вертикальном кругом и расстояние на местности мерной лентой или дальномером d. Превышение определяется по измеренному углу наклона линии визирования с одной точки на другую (h) и расстоянию между этими точками (d). Тригонометрическое нивелирование применяется при топографической съемке и других работах. h = d · sin ν

Тригонометрическое основано на использовании наклонного луча визирования теодолита или тахеометра (позволяет проводить нивелирование на участках со сложным рельефом).

Гидростатическое нивелирование

Геометрическое нивелирование Геометрическое нивелирование – Геометрическое нивелирование – это определение превышения между точками при помощи горизонтального луча визирования. Способы нивелирования: НИВЕЛИРОВАНИЕ «ВПЕРЕД» НИВЕЛИРОВАНИЕ «ИЗ СЕРЕДИНЫ»

Нивелирование «вперед» i b h = i - b

Нивелирование «из середины» h AB = з - п =а - b Нв=Н А +h AB ГИ=Н А +а Нв=ГИ - b

При нивелировании «вперёд» нивелир устанавливают в точке А, измеряют высоту прибора I а затем берут отсчёт b. Превышение вычисляется по формуле h = i - b. После определения высоты точек находят: Нв = На + h. Когда высоты точек расположены на значительном расстоянии, в этом случае от точки А до В прокладывают нивелирный ход, состоящий из нескольких станций. Превышение между точками будет равно сумме превышений h а в. Высоту точки В находят по формуле Нв = На + hав

При нивелировании «из середины». В точках А и В устанавливают отвесно рейки. На них нанесены шкалы, а по середине нивелир. Когда осуществляют нивелирование от А к В, то рейку в точке А считают задней, а В - передней. Если взять отсчёты а и в, то превышение будет равно h = З – П = a-b Если отметка точки А известна, то отметка точки В Нв=Н А + h т.е. отметка последующей точки равна отметки предыдущей точки плюс превышение между ними. Н А +а=ГИ-высота визирного луча над уровенной поверхностью. Нв=ГИ-в

превышение одной точки над другой определяется с одной станции простое сложное Нивелирование превышение определяется с нескольких станций

Простое нивелирование:

Сложное нивелирование В этом случае точки С и D называют связующими (иксовые точки). Превышение между ними определяют как при простом нивелировании:

Разделение нивелирования по классам Для нивелирования I класса характерна высочайшая точность работ. При осуществлении нивелирования II класса также необходимы высокоточные нивелиры оптические с конструкцией, включающей в себя и плоскопараллельные пластины, и компенсатор или контактный уровень. Для проведения измерений III класса предпочтителен нивелир оптический с компенсатором встроенного типа. Для IV класса нивелир как с уровнем, так и с компенсатором.

Домашнее задание: - ОЛ.1§ Составить ОЛК «Современные нивелиры: цифровые и ротационные» СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ