Instrukcja nr 1 Budowa i zasada działania niwelatora. Rektyfikacja  

Pomiary niwelacyjne.  Kierunek Architektura Krajobrazu sem. II – 

studia stacjonarne PS 5-6

 

 

Opracował:   

dr inż. Piotr Krzysztof Tuz  Katedra Systemów Inżynierii Środowiska Politechnika Białostocka 

 wersja z dnia  2011-11-14 

Strona 1 

 

 

1.  Budowa niwelatora 

Podstawowymi elementami budowy niwelatora optycznego są : 
1 - statyw 
2 - głowica statywu 
3 - spodarka 
4 - śruby poziomujące 
5 - koło poziome 
6 - śruba ruchu leniwego 
7 - libela poziomująca 
8 - pokrętło ostrości obrazu 
9 - okular i pokrętło ostrości krzyża kresek 
10 - celownik 
11 - luneta 
12 - obiektyw 
13 - łata niwelacyjna z podziałem centymetrowym 
14 - widok krzyża kresek w lunecie 
o - oś obrotu niwelatora 
c - oś celowa niwelatora (o I c) 

 

Rys. 1. Budowa niwelatora (5).

Instrukcja nr 1 Budowa i zasada działania niwelatora. Rektyfikacja  

Pomiary niwelacyjne.  Kierunek Architektura Krajobrazu sem. II – 

studia stacjonarne PS 5-6

 

 

Opracował:   

dr inż. Piotr Krzysztof Tuz  Katedra Systemów Inżynierii Środowiska Politechnika Białostocka 

 wersja z dnia  2011-11-14 

Strona 2 

 

 

Rys. 2. Sposób odczytu z łaty niwelacyjnej. 

2.  Poziomowanie  niwelatora  wykonuje  się  za  pomocą  trzech  śrub  ustawczych  przy  wykorzystaniu 

libelli sferycznej.  Libela jest szklanym naczyniem walcowym, zamkniętym od góry powierzchnią sfe-

ryczną  o  promieniu  krzywizny  około  1  m.  Po  wypełnieniu  naczynia  rozgrzaną  cieczą,  np.  eterem, 

szczelnym zamknięciu i ostygnięciu utworzony zostaje wewnątrz pęcherzyk pary, zajmujący z powodu 

ciężaru położenie najwyższe.  W poziomym położeniu niwelatora pęcherzyk libeli obejmuje jej punkt 

główny – środek powierzchni sferycznej, natomiast płaszczyzna główna libeli - styczna do powierzchni 

sferycznej w punkcie głównym, jest pozioma. 

Wokół  punktu  głównego  na  powierzchni  sferycznej  jest  narysowany  okrąg  wewnątrz  którego,  po 

spoziomowaniu niwelatora, znajduje się pęcherzyk powietrza. 

3.  Sprawdzenie niwelatora 

Według wytycznych technicznych G-2.5 niwelator i łaty powinny być sprawdzane zarówno w labora-

torium jak i okresowo w terenie przed każdym pomiarem.  

W ogólności, sprawdzeniu podlegają: 

· niwelator: 

1457 

Instrukcja nr 1 Budowa i zasada działania niwelatora. Rektyfikacja  

Pomiary niwelacyjne.  Kierunek Architektura Krajobrazu sem. II – 

studia stacjonarne PS 5-6

 

 

Opracował:   

dr inż. Piotr Krzysztof Tuz  Katedra Systemów Inżynierii Środowiska Politechnika Białostocka 

 wersja z dnia  2011-11-14 

Strona 3 

 

- prostopadłość poziomej płaszczyzny głównej libeli do osi obrotu niwelatora 

- pionowe położenie siatki kresek niwelatora, 

- poprawne działanie kompensatora w wyznaczonym zakresie poziomowania 

niwelatora za pomocą libeli, 

- poziome położenie osi celowej niwelatora 

 

Rys. 3. Warunki główne dla osi niwelatora. 

Sprawdzenie prostopadłości płaszczyzny głównej libeli do osi obrotu niwelatora:  

Niwelator jest ustawiany tak, aby linia łącząca wybrane dwie śrubki rektyfikacyjne a, b była równole-

gła do linii łączącej dwie śruby poziomujące A, B. Obracając śruby A, B i C sprowadzany jest środek 

pęcherzyka do punktu głównego libeli. Po obrocie niwelatora o 180° pęcherzyk powinien znajdować 

się w punkcie głównym. W przeciwnym przypadku połowę wychylenia x usuwa się śrubkami rektyfi-

kacyjnymi a, b a resztę śrubami poziomującymi A, B. Podobnie, połowę wychylenia w kierunku pro-

stopadłym y, usuwa się śrubką rektyfikacyjną c, a resztę srubą poziomującą C. Dla kontroli niwelator 

jest obracany  o  180°  i  w wypadku  zejścia  pęcherzyka  z  punktu  głównego  libeli  rektyfikacja  jest  po-

prawiana tak samo jak poprzednio. 

Instrukcja nr 1 Budowa i zasada działania niwelatora. Rektyfikacja  

Pomiary niwelacyjne.  Kierunek Architektura Krajobrazu sem. II – 

studia stacjonarne PS 5-6

 

 

Opracował:   

dr inż. Piotr Krzysztof Tuz  Katedra Systemów Inżynierii Środowiska Politechnika Białostocka 

 wersja z dnia  2011-11-14 

Strona 4 

 

 

Rys. 4.  Sprawdzenie prostopadłości płaszczyzny głównej libeli do osi obrotu niwelatora (5) 

 

Sprawdzenie pionowego położenia siatki kresek niwelatora 

Siatkę  kresek  niwelatora  sprawdza  się,  celując  spoziomowanym  niwelatorem  na  znajdujący  się  w 

odległości  ok.  20  m  widoczny  na  kontrastowym  tle  cienki  sznurek  zawieszonego  pionu  -  pionowa 

kreska powinna pokrywać się ze sznurkiem (rys. 1.6.2). W przypadku stwierdzenia odchylenia należy 

instrument przekazać do serwisu. 

Instrukcja nr 1 Budowa i zasada działania niwelatora. Rektyfikacja  

Pomiary niwelacyjne.  Kierunek Architektura Krajobrazu sem. II – 

studia stacjonarne PS 5-6

 

 

Opracował:   

dr inż. Piotr Krzysztof Tuz  Katedra Systemów Inżynierii Środowiska Politechnika Białostocka 

 wersja z dnia  2011-11-14 

Strona 5 

 

 

Rys. 5. Sprawdzenie pionowego położenia siatki kresek niwelatora (5) 

 

Sprawdzenie działania kompensatora w wyznaczonym zakresie poziomowania za pomocą libelli. 

 

Niwelator  ustawia  się  na  stanowisku  tak,  aby  jedna  ze  śrub  poziomujących  (A)  była  skierowana  na 

łatę ustawioną w odległości 30 m. Na łacie wykonuje się 6 odczytów odpowiadających zaznaczonym 

na rysunku 6 położeniom pęcherzyka powietrza libeli, przy czym w położeniu środkowym wykonywa-

ne są dwa odczyty pierwszy i ostatni. Zmiany położenia pęcherzyka powietrza ustalane są za pomocą 

śrub poziomujących niwelatora A, B i C. Odczytane wartości 6 powinny być zgodne z dokładnością do 

wykonywania odczytu na łacie. W przeciwnym przypadku niwelator należy oddać do serwisu. 

 

Instrukcja nr 1 Budowa i zasada działania niwelatora. Rektyfikacja  

Pomiary niwelacyjne.  Kierunek Architektura Krajobrazu sem. II – 

studia stacjonarne PS 5-6

 

 

Opracował:   

dr inż. Piotr Krzysztof Tuz  Katedra Systemów Inżynierii Środowiska Politechnika Białostocka 

 wersja z dnia  2011-11-14 

Strona 6 

 

 

Rys.  5.  Sprawdzenie  działania  kompensatora  w  wyznaczonym  zakresie  poziomowania  za  pomocą 

libelli. (5) 

 

Sprawdzenie poziomego położenia osi celowej niwelatora 

Sprawdzenie  czy  oś  celowa  zajmuje  położenie  poziome  przeprowadza  się,  wykonując  pomiar  prze-

wyższenia ze stanowisk niwelatora ustawionych w środku i mimośrodowo - przy jednej z łat, w odle-

głości ok. 2~3 m. Łaty są ustawione na trwałych punktach np. żabkach w odległości ok. 40 m. Pomiar 

przewyższenia wykonuje się dwukrotnie, ze zmianą wysokości niwelatora. Różnica średnich przewyż-

szeń pomierzonych na stanowiskach środkowym i mimośrodowym nie powinna być większa od war-

tości dopuszczalnej - w przypadku niwelacji osnowy III klasy.  

W przeciwnym przypadku przeprowadza się rektyfikację krzyża kresek wykonuje się odczyt · na łacie 

bliższej, oblicza się odczyt na łacie dalszej jako różnicę odczytu na łacie bliższej i przewyższenia wy-

znaczonego ze środka, celuje się na łatę dalszą i naprowadza kreskę środkową na obliczony odczyt - 

obracając śrubką rektyfikacyjną krzyża kresek (Rys. 7 i 8). 

 

Instrukcja nr 1 Budowa i zasada działania niwelatora. Rektyfikacja  

Pomiary niwelacyjne.  Kierunek Architektura Krajobrazu sem. II – 

studia stacjonarne PS 5-6

 

 

Opracował:   

dr inż. Piotr Krzysztof Tuz  Katedra Systemów Inżynierii Środowiska Politechnika Białostocka 

 wersja z dnia  2011-11-14 

Strona 7 

 

 

Rys. 7. Etap I sprawdzania równoległości osi poziomej libelli do osi celowej niwelatora 

 

Rys. 8. Etap II sprawdzania równoległości osi poziomej libelli do osi celowej niwelatora 

 

Metody niwelacji: 

Niwelacja geometryczna 

Polega  na  wyznaczeniu  wysokości wybranych  punktów  terenowych,  przez  pomiar  ich  odległości od 

Instrukcja nr 1 Budowa i zasada działania niwelatora. Rektyfikacja  

Pomiary niwelacyjne.  Kierunek Architektura Krajobrazu sem. II – 

studia stacjonarne PS 5-6

 

 

Opracował:   

dr inż. Piotr Krzysztof Tuz  Katedra Systemów Inżynierii Środowiska Politechnika Białostocka 

 wersja z dnia  2011-11-14 

Strona 8 

 

ustalonego poziomu odniesienia. Powierzchnią odniesienia dla pomiarów wysokościowych jest geoi-

da zerowa nazywana potocznie "poziomem morza". Podczas pomiarów niwelacyjnych nie mierzy się 

samych wysokości, lecz różnice wysokości sąsiadujących punktów (przęseł niwelacyjnych). Określenie 

różnicy wysokości pomiędzy odległymi punktami, znajdującymi się poza zasięgiem jednego stanowi-

ska niwelatora wymaga utworzenia ciągu niwelacyjnego złożonego z szeregu kolejnych przęseł.  

Przęsło początkowe i końcowe ciągu, powinno być nawiązane do punktów o znanej wysokości (repe-

rów). 

Wyróżniamy niwelację : 

  - ze środka, gdy odległości niwelatora od punktów przęsła niwelacyjnego są jednakowe.   

  - w przód, gdy niwelator znajduje się przy jednym z punktów lub nad tym punktem, odległości niwe-

latora od łat są różne. 

Płaszczyznę poziomą realizuje oś celowa lunety niwelatora, natomiast odległości pionowe wyznaczo-

ne są przez kreskę poziomą siatki celowniczej lunety na łatach niwelacyjnych. Odczyt na łacie składa 

się z czterech cyfr: metrów, decymetrów, centymetrów i milimetrów.  

Dokładność  wykonania  odczytu  maleje  wraz  ze  wzrostem  długości  celowej,  czyli  odległości  łaty  od 

niwelatora, która nie powinna być większa niż 50 m. 

 

Rys. 9. Zasada niwelacji ze środka. 

Instrukcja nr 1 Budowa i zasada działania niwelatora. Rektyfikacja  

Pomiary niwelacyjne.  Kierunek Architektura Krajobrazu sem. II – 

studia stacjonarne PS 5-6

 

 

Opracował:   

dr inż. Piotr Krzysztof Tuz  Katedra Systemów Inżynierii Środowiska Politechnika Białostocka 

 wersja z dnia  2011-11-14 

Strona 9 

 

 

Rys.  10.  Zasada  niwelacji  w  przód.  A-  stanowisko  niwelatora;  B-  wysokość  punktu  mierzonego;  i  – 

wysokość instrumentu; 1,2 – oś celowa niwelatora; 3 – łata;  p – odczyt na łacie w przód. 

 

Literatura:  

1.Tatarczyk  J.; Wybrane  zagadnienia z instrumentoznawstwa geodezyjnego. Skrypt  uczelniany AGH, 

nr 982, Kraków, 1985.

 

2. Jerzy Szymoński – Instrumentoznawstwo geodezyjne. 

3. Robert Krzyżek – materiały dydaktyczne do zajęć z geodezji I  

4. Ćwiczenia z geodezji I. Praca zbiorowa pod redakcją J. Belucha. Wydawnictwa Naukowo – 
Dydaktyczne AGH, Kraków, 2007. 

5. Elementy geodezji w pomiarach inżynierskich / pod red. Ryszarda Józefa Grabowskiego ; [aut. 
Eugenia Bajkowska i in.]. Białystok, 1991. 

6. Osada E.: Wykłady z geodezji i geoinformatyki. Niwelacja.  Wydawnictwo Naukowe Dolnośląskiej 
Szkoły Wyższej, 2009.