TECHNIKA NIWELACJI

PRECYZYJNEJ

1. Sprzęt pomiarowy

Przy niwelacji precyzyjnej wykorzystuje się

następujący zasadniczy oraz pomocniczy sprzęt
pomiarowy:

1) niwelator precyzyjny – samopoziomujący lub

libelowy,

Rys. Zasada działania
mikrometru

Δh = c i
C = d(n – 1)/n
Maksymalna

wartość

przesunięcia

celowej to:
Δh = 5 mm,

lub:
Δh = 10 mm

1. Sprzęt pomiarowy – cd.

Rys. Pole widzenia niwelatora precyzyjnego

1. Sprzęt pomiarowy – cd.

2) statyw stały sztywny do niwelatora,
3) dwie łaty o długości 3 m do niwelacji precyzyjnej:

• z taśmą inwarową, z podwójnym podziałem

(zasadniczy

i kontrolny), w drewnianej lub metalowej

obudowie, przymocowaną od spodu na stałe i

naciągniętą (20 km),

• podwójnym podziałem: lewy – zasadniczy, prawy –

kontrolny:

- podział półcentymetrowy (Zeissa):

(l) 0 – 59 półdecymetrów, (p) 60 – 119

półdecymetrów

różnica z odczytu z podziałów: 59 250
- podział centymetrowy (Wilda):

(l) 4 – 300 centymetrów, (p) 306 – 600

centymetrów

różnica z odczytu z podziałów: 301 550

• wyposażone w libele sferyczne,
• podstawki (ostrogi – do jednoznacznego

ustawienia stopy łaty na klinie,

1. Sprzęt pomiarowy – cd.

4) komplet stalowych klinów, młotek,

5) przymiar do mierzenia długości celowych,

6) trzy żabki niwelacyjne o masie 7 kg,

7) dwa stojaki do łat,

8) termometr do pomiaru temperatury.

2. Sprawdzenie i rektyfikacja sprzętu

Używany w czasie pomiarów terenowych

niwelator i łaty muszą być sprawdzone
zarówno w laboratorium, jak i okresowo w
terenie,

zrektyfikowane,

zabezpieczone

przed

zniszczeniem oraz odpowiednio konserwowane.

W szczególności wykonuje się:

sprawdzenie ‖ osi celowej do osi libeli,

sprawdzenie pionowości krzyża kresek niwelatora,

sprawdzenie libel pudełkowych przy łatach,

sprawdzenie stopek łat,

komparację łat (wyznaczenie bezwzględnej
długości łaty oraz poszczególnych jej części).

3. Technika pomiaru niwelacji

precyzyjnej

Sieć niwelacji precyzyjnej w Polsce dzieli się na

dwie klasy:

1) klasa I – zamknięte poligony o obwodzie średnio

220 km (dowiązane do mareografów i punktów I
klasy państw sąsiednich), punkty węzłowe
rozdzielające linie niwelacyjne zastabilizowane
znakami fundamentalnymi, co ok. 3 km wzdłuż
linii

umieszczone

są

znaki

wysokościowe

określające odcinki dziennego niwelowania,

2) klasa II – linie zaczynające się i kończące w

punktach niwelacyjnych I klasy.

3. Technika pomiaru niwelacji precyzyjnej

– cd.

Dokładność niwelacji precyzyjnej zależy od

dokładności i funkcjonowania łat,
dokładności,

ustawienia

i

funkcjonowania

niwelatora,
dokładności w czynnościach obserwatora,
zmian w stanie górnej warstwy Ziemi i warunków

atmosferycznych.

W

celu

zmniejszenia

wpływu

błędów

systematycznych i przypadkowych na wynik pomiaru

niwelacji precyzyjnej wymagane jest:

częste badanie instrumentów,
staranne obchodzenie się z instrumentami,
przeprowadzanie pomiarów w odpowiedni

sposób i w odpowiednich warunkach

atmosferycznych.

4. Wytyczne dla pomiarów niwelacji precyzyjnej

ciągi

niwelacji

precyzyjnej

–

wzdłuż

dróg

utwardzonych,
odległość łat od niwelatora 8-35m (I klasa), 8-40m (II

klasa),
pomiar ściśle ze środka (z dokładnością do: 0.4 m – I

klasa, 0.5 m – II klasa), długości celowych mierzone

ruletką lub taśmą,
każda łata kolejno raz w tyle raz w przedzie, parzysta

ilość stanowisk między reperami (ta sama łata na

reperze początkowym i końcowym – eliminacja błędu

zera łat),
zapewnienie podobnych warunków temperatury,

wilgotności i nasłonecznienia dla obu celowych;

celowe muszą przebiegać co najmniej 1.5 m nad

powierzchnią Ziemi (w terenach falistych 0.8

m) – zmniejszenie błędu refrakcji,
niwelator ustawiany na twardym gruncie, nogi

statywu mocno wbijane w grunt (dwie nogi na

przemian z prawej i z lewej strony linii – zmniejszenie

wpływu osiadania niwelatora),

4. Wytyczne dla pomiarów niwelacji precyzyjnej –

c.d.

obserwacje latem należy prowadzić wcześnie rano i

przed wieczorem unikając wschodu i zachodu Słońca

(uniknięcie wibracji powietrza); w pochmurne dni oraz

wiosną i jesienią – cały dzień,
każdy odcinek niwelowany jest dwukrotnie, w dwóch

różnych kierunkach, w odmiennych warunkach

atmosferycznych – eliminacja błędu osiadania łat i

instrumentu, rzeczywista kontrola wyników obserwacji,
nie należy wykonywać pomiarów przy silnym wietrze >

4 m/s, oraz przy temperaturach > 30

o

C i < – 5

o

C,

kliny (4 na stanowisku w I klasie i 2 w II klasie) powinny

być osadzane co najmniej 5 minut przed pomiarem

danego stanowiska,
na każdym stanowisku przewyższenie powinno być

wyznaczone dwukrotnie, przy wykorzystaniu obu

podziałów łat,
na początku i końcu pomiaru notuje się: datę, godzinę

i temperaturę.

5. Pomiar na stanowisku w niwelacji precyzyjnej

1. Poziomowanie niwelatora przy pomocy libeli

pudełkowej, z lunetą skierowaną w kierunku
łaty wyjściowej z reperu.

2. Celowanie na łatę wstecz (w niwelatorze libelowym

–

doprowadzenie

do

koincydencji

końców

pęcherzyka libeli głównej za pomocą śruby
elewacyjnej).

3. Ustawienie obrazu kreski podziału łaty w środku

klina krzyża kresek za pomocą śruby mikrometru w
kierunku narastającym.

4. Sprawdzenie położenia libeli głównej.

5. Odczyt pierwszych 3 cyfr z łaty – podział zasadniczy.

6. Odczyt z mikrometru 3 następnych cyfr – odczyt t

z

.

7. Celowanie na łatę wprzód (czynności 3-6) – odczyt

p

z

.

5. Pomiar na stanowisku w niwelacji precyzyjnej –

c.d.

8. Celowanie na łatę wprzód – odczyt p

k

z podziału

kontrolnego.

9. Celowanie na łatę wstecz – (czynności 3-6) – odczyt

t

k

z podziału kontrolnego.

10.Obliczenie różnic między podziałem kontrolnym

i zasadniczym dla każdej łaty: t

k

– p

k

oraz

t

z

– p

z

, gdzie maksymalna różnica powinna być

mniejsza od ± 0.15 mm.
Ekstremalne odchyłki dla łat: Zeissa 59 247 – 59

253,

Wilda 301 535 – 301565.

8. Obliczenie przewyższenia h na stanowisku z

podziałów

zasadniczego

i

kontrolnego.

Dopuszczalna różnica nie powinna przekraczać ±
0.20 mm. Gdy jest przekroczona – powtórzyć cały
pomiar na danym stanowisku.

6. Kolejność odczytów w niwelacji precyzyjnej

Kolejność

odczytu

na stanowisku w
niwelacji precyzyjnej
I klasy:

Kolejność

odczytu

na stanowisku w
niwelacji precyzyjnej
II klasy:

gdzie:
1,2 – odczyty na

podziale

zasadniczym,

3,4 – odczyty na

podziale

kontrolnym.

7. Obliczenia po zakończeniu pomiaru

Po zakończeniu pomiaru odcinka (w każdą

stronę) oblicza się:

1) poprawki z tytułu różnicy temperatur w czasie

komparacji i pomiaru.

2) przewyższenie na odcinku z podziału zasadniczego:

oraz dla podziału kontrolnego:

3) sumę niezamknięć Σn (różnic pomiędzy dwoma

wyznaczeniami przewyższenia na stanowisku) i
sprawdza się czy:

z

z

z

p

t

h











k

k

k

p

t

h











k

z

h

h

n











7. Obliczenia po zakończeniu pomiaru – cd.

Po zakończeniu pomiaru odcinka w obu

kierunkach:

4) średnie przewyższenie:





k

z

g

h

h

2

1

h











5) długość odcinka R w km.

1) oblicza się różnicę ρ między przewyższeniami tam

i z powrotem, jeżeli:

,

R

2





wówczas powtarza się pomiar całego odcinka.

2) wprowadza się poprawki ze względu na komparację

łat.