l=(g-d), d=k*l+c, Dokładność czytania 1mm *k (a k=100)⇒100mm=10cm. W drogownictwie obowiązuje dokładność 5cm. Metodą elektroniczną odpada pomiar taśmą. Urządzenia elektroniczne {Impulsowa metoda pomiaru odległości, Fazowa metoda pomiaru odległości - D=λ/2(N+Δ)+k , Δ-faza (przesunięcie fazy, odległość „nietrafienia” w fazę), k-stała atmosf}. Takimi technikami można mierzyć metodą biegunową- pomiar konta (rys.1).Met. domiarów prostokątnych (taśma, pryzma) polega na wyznaczeniu położenia spodka prostopadłej P` wyznaczonego punktu P na boku osnowy pomiarowej AB i pomierzeniu odległości h tego punku od punktu P oraz odległości a od jednego z końców boku osnowy (rys.2).Met. wcięć kontowych: a)wcięcie w przód - znając współrzędne pkt. A i B mierzymy kąty α i β (rys.3), b)wcięcie w tył -znając współrzędne pkt. A, B,C, mierzymy kąty α i β (rys.4).
POMIARY WYSOKOŚCIOWE
Położenie poszczególnych punktów terenowych są określone zarówno w płaskim układzie współ. x, y, jak również posiadają wysokości wyznaczone nad przyjętą powierzchnią odniesienia. Dla Polski poziom. odnie. jest średni poziom M. Bałtyckiego wyznaczony na wodowskazie w Kronsztadzie na Zatoce Fińskiej. Pow. odniesienia, do której wzdłuż kierunku pionu liczone są wysokości pkt. jest geoida. (rys.5). Niwel trygonometryczna- polega na wyznaczeniu różnic wysokości za pomocą zmierzonych odległości d lub s oraz kąta pionowego β (rys.6) ( s-odl. skośna, d-odl. pozioma, i- wys. instrumentu, h-przewyższenie, fk -poprawka na kulistość, fr -poprawka refleksyjna, Hst, Hp -wys. stanowiska i pkt. wyznaczonego). Przy odległościach, w których wpływ kulistości Ziemi i refrakcji nie będą zaniedbywane, za pow. odniesienia przyjmujemy kulę o R=6371 km. Wówczas po uwzględnieniu wszystkich czynników wyznaczających pomierzoną różnicę wysokości otrzymamy: ΔH(st-p)=Hp-Hst=i+f(k)+h-f(r)-w gdzie h=d*tgβ , w-wysokość celu nad punktem. Niwel. hydrostatyczna bazuje na zjawisku wyrównania się poziomu cieczy w naczyniach połączonych. Wąż gumowy zakończony dwiema rurkami szklanymi stosowany był często na budowach do wyznaczania poziomów. Jeśli te rurki miały podział, to można było także mierzyć niewielkie różnice wysokości (rys.7). W wersji precyzyjnej metoda ta wymaga specjalistycznego oprzyrządowania. Jest ona stosowana sporadycznie, szczególnie w przypadkach, kiedy niewielkie różnice wysokości trzeba mierzyć w sposób ciągły. Niwel. barometryczna opiera się na zjawisku zmniejszania się ciśnienia atmosferycznego wraz ze wzrostem wysokości względem poziomu morza. Zmiana wysokości w odniesieniu do jednostki zmiany ciśnienia nazywana jest stopniem barometrycznym „Δh(p)” jest on wielkością zmienną i ustala się go oddzielnie dla każdego rejonu pomiaru oraz warunków tam panujących. Niwel baromet. ze względu na bardzo małą dokładność może być stosowana do określenia przybliżonych wysokości na dużych obszarach. Niwel. geometryczna polega na pomiarze pionowych odległości a oraz b tych punktów od płaszczyzny lub prostej poziomej i odjęciu ich od siebie (rys.8). Prosta lub płaszczyzna pozioma jest realizowana przez oś celową niwelatora. Odległości a i b odczytujemy z łaty. Ponieważ za pow. doniesienia przyjęto kulę, a nie płaszczyznę, jak również promień świetlny biegnący od łaty do instrumentu ze względu na refrakcje nie przebiega po prostej, to wyznaczona według powyższej zasady różnica wysokości będzie skażona przez wpływ zakrzywienia Ziemi i refrakcji. Są dwa sposoby: a)niwel w przód (rys.9) Δh(AB)=i-(O(B)-f(kB)+f(rB)), b)niwel ze środka (rys.10) Δh(AB)=(O(A)-f(kA)+f(rA))-( O(B)-f(kB)+f(rB)) dla d1=d2 będzie f(kB)≈f(kA) oraz f(rB)≈f(rA), stąd Δh(AB)=O(A)-O(B). Jak wynika, różnica wysokości wyznaczona niwel ze środka wolna jest wpływu kulistości Ziemi i w znacznym stopniu refrakcji. Jest również wolna od niekorzystnego wpływu nie równoległości osi celowej do osi libeli lub prostopadłości osi celowej do pionu lokalnego. Tachimetria -pozwala na pomiar przy dowolnym pochyleniu osi celowej instrumentu (teodolitu). (rys.12) Pomiar (założenie osnowy, wybór punktów szczegółowych, odczytanie łaty i zapis do dziennika) wykonuje się analogicznie jak w niwelacji pkt. rozproszonych, a ponadto mierzy się kąt nachylenia lunety w pł. pionowej. Z punktu widzenia szczegółowych metod pomiaru tachimetria jest dla zdjęcia sytuacyjnego pomiarem biegunowym z pośrednim sposobem wyznaczenia odległości dalmierzem kreskowym. Biegunami układów są kolejne pkt. osnowy. Współrzędnymi sytuacyjnymi pkt. są : kąt kierunkowy α liczony od linii biegu -sąsiedni pkt. osnowy do kierunku biegun-wyznaczany pkt. Oraz odległość d: biegun-wyznaczany pkt. Wysokość pkt.: H(B)= H(A)+i+h-O(śr), wartość przewyższenia osi celowej h obliczamy: h=1/2*k*l*sin2β, ostateczna wysokość pkt. B: H(B)=H(A)+h(AB)=H(A)+i+1/2*k*l*sin2β-O(śr),gdzie: H(A)-wysokość pkt. nad którym ustawiono instrument, i-wysokość instrumentu, β-kąt pionowy nachylenia osi celowej, k-stała mnożenia dalmierza kreskowego (najczęściej równa 100), l-odcinek łaty wyznaczony odczytami górnym i dolnym, O(śr)-odczyt środkowy. Metoda tachimetryczna pomiaru rzężby terenu jest mniej dokładna od metod realizowanych z pomocą niwelatora, ale jest to met. umożliwiająca znacznie szybsze wykonanie prac polowych.
Niwel terenu metodą punktów rozproszonych - polega na pomiarze, wybranych przez kierującego pracą, punktów najlepiej charakteryzujących rzeżbę terenu. Odpowiadają one wybranym wzniesień, zagłębień, grzbietom i ciekom. Ich wybór dokonuje się w trakcie pomiaru kierując się zasadą jednakowego spadku między dwoma sąsiednimi punktami. Wykonanie niwelacji met. pkt. rozproszonych wymaga posiadania osnowy sytuacyjno-wysokościowej oraz przyrządu do jednoczesnego pomiaru sytuacji i wysokości. Pomiar niwelacji met. pkt. rozproszonych wykonujemy: (rys11.) nad pkt. poligonowym 27, ustawiamy niwelator. Po spoziomowaniu go mierzymy wysokość osi celowej „i” nad pkt. wartość wpisujemy do dziennika. Następnie ustawiamy łatę na sąsiednim pkt. osnowy 28, i celujemy do niej. Jeśli można przeczytać wszystkie kreski dalmierza, to wpisujemy do dziennika, a jeśli nie można to jedynie odczytujemy krąg podziałowy poziomy. Po dokonaniu tej orientacji kierujący pracą i wykonujący jednocześnie szkic wybiera pkt. charakterystyczne, gdzie stawia się łatę i wykonuje się odczyty na niej wg kreski środkowej i dalmierycznych (górnej i dolnej), jak również odczytuje się koło poziome. Hp=Hst+i-Ośr . Niwel. przekrojów podłużnych i poprzecznych- czynności pomiarowe rozpoczynają się od wyznaczenia w terenie przebiegu osi przyszłej trasy przez zastabilizowanie pkt. początkowego, pkt. załamań, i końcowego. Dla wszystkich tych pkt. sporządza się opisy topograficzne. Wyznaczoną linię łamaną traktuje się jako poligonizacji technicznej, mierząc w nim wszystkie długości boków, kąty załamania trasy lub zwrotu trasy oraz dowiązując go do osnowy wyższego rzędu. W trakcie drugiego pomiaru długości boków dokonuje się wyboru pkt. podlegających pomiarowi wysokościowemu tak w przekroju podłużnym, jak i przekrojach poprzecznych. Stabilizuje się pkt. kilometrowe trasy. Po czynnościach pomiaru sytuacyjnego przystępujemy do pomiaru wysokościowego. Zakładamy ciąg reperów roboczych (w odl. około 500m) i niwelujemy je tworząc ciąg. W drugim pomiarze wykonuje się niwelację wyznaczonych pkt. przekrojów.(rys.13). Niwel terenu met. siatkową -wykonujemy na terenach o niezbyt urozmaiconej rzeżbie terenu. Nazwa pochodzi od siatki regularnych figur geometrycznych (najczęściej kwadratów o bokach 5, 10, 20 ,50, 100m). Metodą niwel. geometrycznej wyznacza się wysokości wszystkich wierzchołków siatki. Numerację tych wierzchołków prowadzi się :jeden kierunek oznacza się kolejne linie liczbami, a wzdłuż drugiego kierunku literami. Rozróżniamy trzy sposoby w zależności od istniejącej zabudowy i wielkości obszaru niwelowanego. 1)W terenie nie zabudowanym, dla małego obszaru, wytyczamy mniej więcej centralnie położoną linię osiową. Wzdłuż tej linii stabilizujemy palikami pkt. w odległościach równych przyjentemu bokowi siatki (rys.14). na pkt. położonych w około 1/3 i 2/3 tej osi (pkt. 5i 2), tyczy się prostopadłe za pomoca teodolitu i rozmierza oraz stabilizuje położenie kolejnych pkt. siatki. Pozostałe pkt. wytyczamy przy pomocy tyczek i węgielnicy. 2)W terenie zabudowanym warto posłużyć się mapą sytuacyjną terenu. Na mapę taką wykreśla się w skali zaprojektowaną siatkę, a następnie mierzy odcinki wyznaczone przez przecinające się linie siatki z bokami budynków, parkanami lub poszukując szczegółów pkt., przez które ta siatka przechodzi (rys.15). wyznaczone na mapie miary wnosi się w teren przy pomocy tyczek, taśmy, węgielnicy. Dokładność odpowiada dokładności graficznego określenia miar na mapie. 3)Dla dużych obszarów tyczenie siatki opieramy na istniejącej lub specjalnie założonej osnowie pomiarowej. W tym celu przyjmuje się jeden z wierzchołków siatki w wybranym pkt. poligonowym oraz jeden z kierunków siatki pokrywający się z bokiem poligonowym wychodzącym z tego pkt. lub z kierunku północy. Następnie oblicza się miary wyznaczające położenia pkt. przecięcia się linii siatki z pozostałymi bokomi poligonu (rys.16). W wyniku tego przy odpowiednio gęstej osnowie, otrzymuje się miary liniowe, które pozwalają na prostą realizację siatki nawet bez użycia przyrządów kontomierniczych. Pomiar niwelacyjny siatki zaczynamy z reperu. Jeśli znajduje się on poza terenem objętym pomiarem, wówczas prowadzimy ciąg dowiązujący do momentu, aż niwelator stanie na terenie objętym pomiarem. Od tego momentu po każdym odczycie wstecz wykonujemy szereg odczytów pośrednich do pkt. znajdujących się w zasięgu danego stanowiska, po czym kończymy odczytem w przód i zmieniamy stanowisko. Po zaniwelowaniu całej siatki prowadzimy ciąg do najbliżej położonego reperu w celu uzyskania kontroli pomiarów. Cykl-przebieg sinusoidalny. T -jeden cykl okresu. (rys.17) Urządzenia elektroniczne- musi mieć nadajnik (na zasadzie wybijania elektronów z przewodnika). Zakres promieni magnet. Może być widzialne albo niewidzialne (podczerwień), kolorowe- laser np. zielony. Po nadaniu musi być retransmisja- odbita z powrotem od lustra np. Erultowana wiązka ma charakter sinusidalny. Producenci modulują fale. Pierwszy sposób: modulacja impulsowa na falę nakładane są impulsy (aby coś zmierzyć). Znając długość fali, to z tym związane jest częstotliwość powtananio fali na tej drodze- znamy prędkość rozchodzenia się fali V (h(r) -w próżni 300tys. km/s, ale przechodząc przez powietrze fala zmienia długość, następuje załamanie, zmienia się prędkośc, więc to się w tym urządzeniach uwzględnia.( k-stalą ze względu na wpływ atm. Ośrodka) D=1/2*V*t+k. Fazowa metoda pomiaru odl.- dokładniejsza, ale trudniejsza technicznie. Tu wykorzystuje sięfalę nośną. Długość fali się będzie powtarzać. N i Δ jest trudne do wyznaczenia. N-ilośc cykli powtórzeń długości fali na mierzonej drodze, Δ- jeszcze się nieda wyznaczyć. D=λ/2*(N+Δ)+k