GEODEZJA

OPIS TECHNICZNY

1. Sprawozdanie techniczne

1. cel ćwiczenia

2. zakres ćwiczenia

3. miejsce wykonywania ćwiczenia i warunki pomiarów

INSTRUKCJE - wykaz standardów technicznych

O-1 „Ogólne zasady wykonywania prac geodezyjnych”

O-2 „Ogólne zasady opracowania map dla celów gospodarczych”

O-3 „Zasady kompletowania dokumentacji geodezyjnej i kartograficznej”

O-4 „Zasady prowadzenia państwowego zasobu geodezyjnego i kartograficznego”

G-1 „Pozioma osnowa geodezyjna” !!

G-2 „Wysokościowa osnowa geodezyjna” !!

G-3 „Pomiary sytuacyjne i wysokościowe” !!

G-4 „Geodezyjna ewidencja sieci uzbrojenia terenu” !!

G-7 „Geodezyjna ewidencja sieci uzbrojenia terenu” !!

K-1 „Mapa zasadnicza” !!

K-2 „Mapa topograficzna do celów gospodarczych”

K-3 „Mapy tematyczne”

Mapa zasadnicza- mapa wykorzystywana do celów projektowych

POSŁUGIWANIE SIĘ SPRZĘTEM POMIAROWYM

1 Instrukcje geodezyjne:

- uważać, aby nie upuścić sprzętu na Ziemie lub inne podłoże

- starannie czyścić i wytrzeć do sucha po zajęciach. Wydawane w godz. 8.30- 13.30.

2 Sprzęt pomocniczy

- starannie oczyścić po pracach terenowych

- używać wyłączenie do celu, do którego zostały przeznaczone

RYS HISTORYCZNY

Egipt był kolebką geodezji:

• wg Herodota - wykonanie podziału ziemi wzdłuż Nilu

• projekt kanału łączącego Nil z Morzem Czarnym opracowany za czasów faraona Wechosa

• ustalenie kulistości Ziemi przez Pitagorasa

• pomiar odległości pomiędzy Sieną i Aleksandrią wykonany przez Erachtotenesa (273 r. .p.n.e.), który wyznaczył następnie promień Ziemi.

2πf / L = 360° / α

R = 180° / 2π

R = 5909 km

W roku 1611 wynaleziono lunetę geodezyjną

Druga połowa XVIII - pierwsze instrumenty geodezyjne zaopatrzone w libellę i lunetę

Geodezja - jedna z najstarszych dziedzin wiedzy zajmująca się Ziemią.

Geomatyka - geodezja + informatyka + geografia = geoinformatyka

Działy

- geodezja wyższa

- geodezja gospodarcza ( niższa, miernictwo)

Zastosowanie geodezji:

Budownictwo:

- tyczenie obiektów, budynki, mosty, przyczółki mostowe, kominy, maszty, drogi, (łuki poziome, pionowe, odcinki proste),

- pomiary kontrolne w trakcie budowy i sprawdzenie posadowienia poszczególnych części budowli zgodnie z projektem technicznym, sprawdzenie warunków geometrycznych, badanie odchylenia od pionu, badanie deformacji i konstrukcji budowlanych

- pomiary powykonawcze obiektów inżynierskich,

- pomiary przemieszczeń i odkształceń obiektów, budynki, mosty hale, maszty kominy, pirsy, nabrzeża portów, falochrony, jazdy, zapory,

- pomiary termalne obiektów badanie rozkładu temperatur obiektów budowlanych, badanie strat cieplnych rurociągów,

- pomiary przemieszczeń, składowisk odpadów, badanie zmian krawędzi przybrzeżnych terenów erozyjnych - klify, skarpy, osuwiska,

- obliczenia parametrów charakterystycznych fizyczno-geograficznych zlewki obliczenia powierzchni,

- pomiary geodezyjne w badaniach modelowych określenie spadków dna kanałów,

- pozyskiwanie danych hydrologicznych, przekroje podłużne i poprzeczne cieków, batymetria wspomagana przez GPS, numeryczny model terenu Ziemi.

Geodezja gospodarcza ( miernictwo)

• pomiary mniejszych obszarów, które można uważać za płaskie

• sporządzenie map wielkoskalowych

oraz w tym

• geodezja inżynieryjna

• geodezja graniczna

• geodezja rolna

• geodezja leśna

Związki geodezji z inżynierią środowiska

Wszelkie zamierzenia badawcze i inwestycyjne wymagają odpowiedniej dokumentacji geodezyjnej (mapy, osnowa geodezyjna)

Rodzaje map:

- analogiczne (klasyczne)

- numeryczne

Zamierzenia projektowe w każdej swojej fazie potrzebują prezentacji na mapach.

Na mapach prezentuje się graficzne elementy projektów zarówno sytuacyjne jak i wysokościowe w istniejącej rzeczywistości.

Inne wykorzystanie map:

- np. zarządzanie sieciami przewodów podziemnego uzbrojenia terenu w tym przewody kanalizacyjne, melioracyjne, wodociągowe i inne.

- budowa komputerowych systemów GPS i GPEC

Osnowa geodezyjna

Osnowa sytuacyjna - umożliwia przeniesienie projektu w ściśle określony fragment terenu.

Osnowa wysokościowa - umożliwia wysokościowa lokalizacja elementów projektu w realnej rzeczywistości (tworzy ją sieć reperów)

Geoida - powierzchnia zawierająca spokojny poziom oceanów, rozciągnięty pod powierzchnią wirującej Ziemi.

Elipsoida obrotowa jest to powierzchnia łatwiejsza do określenia matematycznego - co jest istotne z praktycznego punktu widzenia.

Jest umieszczona w bryle Ziemi w taki sposób, że jej powierzchnia przebiega jak najbliżej powierzchni Geoidy.

Badania kształtu elipsoidy ziemskiej wykonuje się na podstawie specjalnych pomiarów, wykonywanych w różnych miejscach powierzchni Ziemi.

Dotyczą one w szczególności określenia wymiarów globu ziemskiego, a w szczególności półosi „a” i „b” elipsoidy obrotowej oraz jej spłaszczenia „p”

p= (a - b) /a

Wyniki badania wymiarów elipsoidy obrotowej

JUGG 1980

a (km) 6378,137

b (km) 6356,752

p 1:298,25

W Polsce posługiwano się dawniej (okres międzywojenny oraz pierwsze lata powojenne ) elipsoidą Bessela w pracach kartograficznych, następnie do końca 1998r. zobowiązywała elipsoida Krassowskiego 1.01.1999 rok wprowadzono w Polsce tzw. Europejski System Odniesień Przestrzennych tzw. ETRS - 89, którego elementem jest elipsoida GRS 80

Powierzchnie odniesienia:

Przestawiony poprzednio nieregularny i nieforemny kształt fizycznej pow. Ziemi i stwarza zasadnicze trudności.

Płaszczyznę lub powierzchnię, na którą odnosi się (rzutuje) elementy treści mapy nazywa się Powierzchnia odniesienia

W zależności od wielkości wybranego fragmentu powierzchni Ziemi, która ma być przedstawiona na mapie za powierzchnią odniesienia przyjmuje się.

1. Płaszczyznę - jeżeli obszar przedstawiony na mapie jest niewielki, sięga 50-80 km

2. Kulę do przedstawienia na mapie fragmentu Ziemi o powierzchni do ok. 15000 km.

3. Elipsoida obrotową dla sporządzenia map dużych obszarów Ziemi - o powierzchni większej aniżeli 15000 km

Zasady odwzorowania powierzchni Ziemi na mapach:

- przy sporządzeniu map (opracowań kartograficznych, punkty powierzchni Ziemi rzutuje się najpierw na powierzchnię elipsoidy lub kuli, a następnie przenosi na płaszczyznę)

- niewielkie powierzchnie Ziemi rzutuje się wprost na płaszczyznę poziomą styczną do powierzchni Ziemi w środkowym punkcie danego obszaru

W opracowaniach kartograficznych map w skalach 1: 1000000 i mniejszych przyjmuje się, że

Ziemia = kula o promieniu R = 6370 km

Zniekształcenia liniowe wynikające z przyjęcia płaszczyzny jako powierzchni odniesienia - przy pomiarach pionowych

Przy pomiarach poziomych

wykonuje się je w odniesieniu do

Geoidy zerowej

Kronsztad - poziom

Geoidy zerowej w

odniesieniu do naszego

regionu.

W zależności od kierunku rzutu ( r` lub r otrzymujemy na płaszczyźnie odcinek krótszy lub odcinek dłuższy niż liczony wzdłuż łuku kuli.

Dla kierunku rzutu „r” różnica.

Δd = A *Pk - A*Pp

Wartość Δd można obliczyć ze wzoru:

Δd = d³/ 3*R²

Przykład

d = 1000 2000 3000 4000 10000 (m)

Δd = 0,008 0,066 0,222 0,525 1,2 (mm)

MAPY

Elementy geometryczne libelli rurkowej:

Oznaczenia:

g - punkt główny libelli (środkowy punkt podziału belki)

s - środek bańki

l - oś libelli (styczna do łuku libelli w punkcie g)

poziomowanie libelli polega na:

- sprowadzeniu s do g

- względnie sprowadzenie l do poziomu

Przewaga libelli

ω = d / R

ω-przewaga libelli

Przewaga libelli - kąt środkowy łuku odpowiadający jednemu parsowi, jest to kąt o którym należy pochylić oś libelli, aby środek bańki przechylił się o 1 pars.

Libelle niwelacyjne (rurkowe) mają przewagę równą 5„< W < 30„

Cechy dobrej libelli:

- dokładny podział

- stały promień krzywizny w każdym punkcie

- szybka reakcja na wychylenie l z poziomu

LUNETA

W instrumentach geodezyjnych starego typu stosowano przeważnie lunetę astronomiczną (otrzymujemy w niej obraz odwrócony). W nowszych instrumentach stosuje się lunety dające obraz prosty.

Cechy lunety:

-obiektyw

-okular

-krzyż nitkowy (siatka celownicza, sitka nitek lub kresek)

Obiektyw i okular tworzą odpowiednio dobrany zestaw soczewek tzw. System ( np. Ransalenaj, Haygena, Zeissa) Krzyż nitkowy to część lunety geodezyjnej służący do celowania.

NIWELATOR - przeznaczony jest do wykonywania pomiarów wysokościowych metodą geometryczną.

Spodarka - najniższa część instrumentu i są tu 3 śruby poziomujące.

Limbus- położony ponad spodarką - jest to koło poziome z przedziałem kątowym przeznaczone do odczytywania kierunków, a więc do pomiarów kątów poziomych (występuje w niektórych, starszych typach niwelatorów)

Alidada - obracalna część instrumentu, na której umieszczona jest luneta z libellą. Do uruchomienia aloidy służy śruba zaciskania. Po jej dokręceniu możemy dokonywać niewielkich ruchów aloidy w płaszczyźnie poziomej korzystając z tzw. Leniwki.

Luneta - daje obraz odwrócony lub prosty. Powiększenie lunety

- niwelator techniczny 15^x - 25^x

- niwelator precyzyjny 30^x - 40^x

Luneta ma śrubę do ustawienia ostrości obrazu i wkręt okularowy do nastawiania ostrości krzyża nitek.

Krzyż nitek tj. płytka szklana z wygrawerowanymi nitkami prostopadłymi, poziomą i pionową, posiada takie precyzyjne śrubki umożliwiające zmianę jego położenia.

Śruba elewacyjna ( w starym) - służy do pochylania w niewielkim zakresie lunety wraz z libellą rurkową w płaszczyźnie pionowej.

Libella niwelacyjna (rurkowa, okrągła) - ich częścią składową są precyzyjne śrubki „rektyfikacyjne” umożliwiające zmianę ich położenia.

Libella w niwelatorze

• Libella rurkowa połączona z lunetą. Przeznaczona jest do poziomowania osi celowej lunety lub (pośrednio) do ustawiania osi obrotu instrumentu w położeniu pionowym

• Okrągła (pudełkowa) przeznaczona do przybliżonego ustawienia osi obrotu w położeniu pionowym

Libella pudełkowa jest to naczynie szklane, którego górna powierzchnia wyszlifowana jest na kształt czaszy kulistej na górnej powierzchni, zaznaczone jest kółko, którego środek określa punkt G. Płaszczyzna styczna w punkcie G, nazywa się płaszczyzna główną Q.

Libella jest w poziomie jeżeli:

S → G lub Q → w poziomie

Rektyfikacja libelli odbywa się za pomocą 3 śrub korekcyjnych. Przewaga libelli okrągłych (odliczona na 2 mm) wynosi 3` do 15`

Libelle rurkowe - walcowana rurka szklana, wewnątrz powierzchnia, wyszlifowana ( łuk kołowy bardzo płaski)

Rodzaje libelli rurkowych

- Zwykła

- Rewersyjna

Bańka powietrza w libelli- zajmuje zawsze położenie najwyższe

- Koincydencyjna (koincydencja) zgodność obrazów obu końców bańki

Obiektyw wytwarza obraz rzeczywisty, odwrócony, pomniejszony. Obraz powinien znaleźć się w płaszczyźnie krzyża nitkowego. Okular służy do powiększania tego obrazu.

Oś celowa jest prosta wyznaczona przez środek optyczny obiektywu i środek siatki celowniczej (krzyża nitkowego)

Typu siatek celowniczych:

Siatka celownicza (krzyż nitek) umocowana jest przeważnie w pierścieniu, który można przesuwać w dwóch kierunkach wzajemnie prostopadłych za pomocą śrubek korekcyjnych siatki.

Klasyfikacja instrumentów niwelacyjnych

1. Niwelator najwyższej dokładności (niwelator precyzyjny m_n ≤ 0.5 mm)

2. Niwelator wysokiej dokładności ( niwelatory inżynierskie m_n ≤ 2 mm)

3. Niwelator średniej dokładności (niwelator budowlane m_n ≤ 6 mm)

4. Niwelator niskiej dokładności ( niwelator budowlany m_n ≤ 20 mm)

m_n - tj. średni błąd na 1 km niwelacji podwójnej

Zastosowania poszczególnych typów niwelatorów:

Ad. 1 Pomiary sieci niwelacyjnej, pomiary inżynierskie wysokiej dokładności np. pomiary przemieszczeń, deformacji fundamentów wielkich maszyn itp.

Ad. 2 Pomiary ciągów niwelacyjnych, pomiary wysokościowe budowa mostów, tuneli

Ad. 3 Pomiary wysokościowe na budowach, niwelacja profili, niwelacja powierzchni.

Sprawdzenie i rektyfikacja warunków geometrycznych niwelatora (wykonywane sporadycznie)

Szkic osi w niwelatorze:

1) Niwelator ze śrubą elewacyjną

Są też niwelatory bez śruby elewacyjnej:

Osie w niwelatorze:

i - oś obrotu instrumentu

e - oś celowa lunety

l - oś libelli rurkowej

n₁ - oś nitki poziomej krzyża nitek

n₂ - oś nitki pionowej

Q₁ - płaszczyzna główna libelli okrągłej

Warunki geometryczne niwelatora libellowego:

1. oś libelli niwelacyjnej „l” musi być prostopadła do osi obrotu instrumentu „i” (l _┴ i)

2. Płaszczyzna główna libelli okrągłej „Q₁” powinna być prostopadła do osi obrotu instrumentu „i” (Q_{1 ┴} i)

3. Nitka pozioma krzyża nitek „n1” powinna być prostopadła do osi obrotu instrumentu „i” (u_{1 ┴} i) oraz (n_{1 ┴} n₂)

4. Oś celowa ( c ) musi być równoległa do osi libelli niwelacyjnej „l” (c ║ l)

Odczyt łaty :

10 1 2 (dziesięć dwanaście)

1m 1cm 2mm

Rektyfikacja niwelatora (kolejność czynności)

Warunek l.

Oś libelli niwelacyjnej (l) musi być prostopadła do osi obrotu instrumentu (i) (l _┴ i)

1)Pionujemy oś (i) w przybliżonym za pomocą libelli okrągłej (przyjmując że jest rektyfikowana)

2)następnie pionujemy precyzyjnie oś „i” przy jednoczesnej rektyfikacji libelli niwelacyjnej.

W tym celu ustawiamy lunetą równolegle do dowolnie wybranych dwóch śrub poziomujących np. (u_{1, i,} u₂ ) i sprawdzamy S -> G (za pomocą tych śrub)

3) następnie obracamy lunetę o 180º- ustawiając ją orientacyjnie║ do poprzednio wybranych dwóch śrub ustawczych (u₁₎ (u₂)

Po obrocie lunety zaistnieją dwie możliwości:

1. (s) znajduje się nadal w G- oznacza to ( l _┴ i)

(libella jest zrektyfikowana)

2. Wystąpiła odchyłka (S) od (G) oznacza to że (l) jest nie prostopadła do (i) (libella nie jest zrektyfikowana)

Wówczas :

1. połowę odchyłki usuwamy śrubą elewacyjną (E) w ten sposób libella niwelacyjna jest już (teoretycznie) zrektyfikowana.

2. Drugą połowę odchyłki (S) od (G) usuwamy za pomocą śrub poziomujących u₁ u₂

3. Następnie obracamy lunetę o 90º . Całkowitą odchyłką (S) od (G) (jeżeli istnieje) usuwamy trzecią śrubą poziomującą u₃

Uwaga!!

Ze względu na określenie „na oko” wielkości połowy wychylenia (S) od (G) czynności opisane w punktach 2, 3, 3B, 3Bb powtarzamy do momentu kiedy bańka libelli w obu położeniach lunety będzie bliska górowania, na sam koniec jedynie ponownie wykonujemy czynności opisane w punkcie 3Bc.

Po wykonaniu n/w czynności spełnione są następujące warunki:

1. libella niwelacyjna instrumentu jest zrektyfikowana oraz oś obrotu instrumentu (i) jest precyzyjnie spinowana.

Warunek 2.

Płaszczyzna główna libelli okrągłej „Q” powinna być prostopadła do osi obrotu instrumentu (i) (Q _┴ i).

Po spełnienia warunku pierwszego środek bańki libelli okrągłej powinien być w punkcie głównym.

Ewentualnie odchyłkę usuwa się za pomocą śrubek rektyfikacyjnych tej libelli.

Warunek 3.

Nitka pozioma krzyża nitek (n1) powinna być prostopadła do osi obrotu instrumentu (i) (n1 _┴ i) oraz (n1 _┴ n2)

Warunek ten sprawdza się po spełnieniu warunków 1 i 2. Sprawdzenie wykonuje się w następujący sposób:

1. poprzez celowanie na pionowo; zawieszany cienki sznurek (pionowa nitka siatki celowniczej powinna być, pokrywać się z osią sznurka )

2. celowanie poziomą nitką siatki celowniczej na wybrany punkt terenowy a następnie przesuwanie nitki poprzez obracanie.

Warunek 4

Oś celowa musi byś równoległa do osi libelli elewacyjnej. Warunek ten sprawdza się poprzez porównanie różnic wysokości stałych punktów „A” i „B” wyznaczonych z dwóch charakterystycznych stanowisk instrumentu.

Stanowisko l

Instrument znajduje się pośrodku pomiędzy dwoma punktami na których postawione są łaty niwelacyjne: D- około 20m (tj. tzw. Niwelacja ze środka) po „zgrubnym” spoziomowaniu instrumentu za pomocą libelli pudełkowej celujemy kolejno na poszczególne łaty i dokonujemy odczytów pamiętając aby bezpośrednio przed odczytem spoziomować libellę za pomocą śruby elewacyjnej dokonujemy odczytu na łatach (01), (02) oraz obliczamy różnicę wysokości hI=01-02

Otrzymana różnica wysokości punktów (A) i (B) jest poprawna pomimo tego że odczyty (01) i (02) mogą być obarczone błędami (błędy te są bowiem jednakowe i przy odejmowaniu odczytu ich wpływ znosi się)

UWAGA!!!

Różnicę wysokości h1- dla kontroli wyznaczamy dwukrotnie przy dwóch różnych ustawieniach instrumentu.

Stanowisko 2

Instrument ustawiamy w odległości około pięciu m od laty wstecz po czym według poprzedniej procedury dokonujemy odczytu na obu łatach: (03)-odczyt łaty „bliskiej” i (04)- odczyt łaty „dalekiej”

Obliczamy różnicę wysokości hII=03-04

Jeżeli ΔhI=hII (z tolerancją 2-3 mm) to uznajemy, że oś libelli i oś celowa lunety są równoległe do siebie (c1)

Jeżeli hI różne od hII to mamy do czynienia z nierównoległością obu osi.

Wówczas musimy dokonać korekty ustawienia obu osi.

Korektę dokonujemy w następujący sposób- przyjmujemy, że odczyt wykonany na łacie tzw. „bliskiej 03” jest poprawny, jako że odległość od niwelatora do łaty jest w tym przypadku relatywnie mała, do tego odczytu dodajemy (lub odejmujemy) różnicę wysokości pomiędzy punktami (A) i (B)- hI otrzymując w efekcie poprawną wartość odczytu (04)

04-poprawny= 03+hI (+kiedy hI>0) lub

04-poprawny=03-hI(-kiedy hI<0)

Nastawiamy wyliczony odczyt (04) „poprawny” na łacie dalekiej wykorzystując do tego celu śrubę elewacyjną z poziomego ustawienia.

Musimy teraz doprowadzić do poziomego ustawienia libelli rurkowej korzystając z precyzyjnych śrubek rektyfikacyjnych tej libelli (doprowadzamy do sytuacji że S=G).

Po wykonaniu tej czynności dla kontroli dokonujemy ponownie odczytów na obu łatach i obliczamy ponownie różnicę wysokości hI. Powinna ona być zgodna hI. Gdyby tak nie było opisane wyżej czynności musimy powtórzyć.

POMIARY WYSOKOŚCIOWE

Reper- znak wysokościowy

Pomiary wysokościowe opierają się na sieci znaków wysokościowych zwanych reperami.

Sieć reperów stanowi: układ odniesienia przy wszelkich pomiarach wysokościowych typu: sporządzanie map, budowa tras komunikacyjnych, kanałów, wznoszenie budowli itd.

Wysokość tych znaków (reperów) z reguły wyznacza się metodą niwelacji geometrycznej (precyzyjnej lub technicznej)

Znaki wysokościowe mogą być stałe lub tymczasowe(repery robocze).

Znaki wysokościowe osadza się w państwowej sieci wysokościowej, w sieciach miejskich oraz wzdłuż szlaków komunikacyjnych. Mogą być osadzone poziomo lub pionowo.

Znaki tymczasowe (repery robocze)

Repery robocze osadza się w miejscach, w których prowadzone są prace budowlane, roboty ziemne itp.

Są to najczęściej pręty betonowe zakotwione w betonowych wylewach lub np. w drewnianych śrubach (palach); reperami roboczymi bywają też pręty osadzane w ścianach budowli.

Opisane lokalizacje przedstawiają poniższe rysunki:

W zależności od sposobu utrwalania znaki wysokościowe mogą być ścienne, naziemne lub czasami skalne.

Ścienne repery- osadza się w ścianach budowli trwałych których proces osiadania został już zakończony.

Naziemne repery- osadza się przeważnie w słupach betonowych na odpowiednim fundamencie zagłębionym poniżej granicy przemarzania, osadza się je w gruntach piaszczystych, żwirach i glinach zwałowych o niskim poziomie wody gruntowej.

Skalne repery- osadza się w skałach trwałych (bazalty, granity)

Znaki wysokościowe- osadzane są średnio w odległości od 2 do 3 km od siebie, w miastach odległości te z reguły nie przekraczają 500m.

Dla łatwego odszukania reperów w terenie stosuje się specjalne dokumenty inwentaryzacyjne zwane opisami topograficznymi.

Zestaw przyrządów do wykonywania pomiarów wysokości:

-niwelator

-statyw

-dwie łaty niwelacyjne

-podstawki (tzw. Żabki)

Statyw- utrzymuje niwelator na odpowiedniej wysokości; części statywu: głowica oraz trzy nogi. W głowicy znajduje się otwór tzw. Śruba sercowa łączy statyw z niwelatorem.

Łaty niwelacyjne- wykonuje się najczęściej z drewna jodłowego lub aluminium. Długość 3, 4 lub 5 m, podział na łatach jest centymetrowy, przy czym opisane są metry i decymetry.

Podział łat niwelacyjnych:

I

ze względu na konstrukcje:

- o stałej długości

-składane

-wsuwane

II

ze względu na przeznaczenie

-do niwelacji technicznej

-do niwelacji precyzyjnej (z taśmą inwarową)

Ustawienie łat w położeniu pionowym:

- za pomocą libelli okrągłej (zrektyfikowanej) zamocowanej na specjalnym uchwycie

Ewentualnie za pomocą pionu zawieszonego do uchwytu

WYKŁAD 7

Przeniesienie wysokości z reperu roboczego:

Przeniesienie wysokości z punktu o znanej wysokości (np. reperu roboczego) polega na dokonaniu odczytu na łacie ustawionej na tym miejscu. Następnie ustala się na jakiej wysokości jest oś niwelatora i nacelowuje się go na miejscu, w którym chcemy przenieść wysokość. Od wysokości, na której znajduje się oś instrumentu odejmujemy wysokość, której mamy wyznaczyć (przenieść). O wyznaczoną wartość przesuwamy łatę w dół lub w górę (przed przesunięciem „zero” łaty na poziomie osi instrumentu)

Przeniesienie wysokości z reperu roboczego Rrob na wysokość 14m.

Odczyt na łacie reperu roboczego=1493 wysokość p tego reperu roboczego 13252, wysokość osi niwelatora=13252+1493=14745

Aby w żądanym miejscu przenieść wysokość na 1400 łaty wysokość 14745 obniżamy o 745 mm.

Ciągi niwelacyjne

Rysunek ilustrujący pomiar różnicy wysokości pomiędzy punktami A i B.

h=Q1-Q2

Q1-tzw odczyt na łacie wstecz

Q2-tzw odczyt na łacie wprzód

Jeśli (h) jest dodatnie (+) to ten teren wznosi się.

Jeśli (h) jest ujemne, to ten teren opada.

Jeżeli odległość pomiędzy punktami A i B jest znaczna, to w celu wyznaczenia różnicy ich wysokości należy poprowadzić pomiędzy tymi punktami tzw. ciąg niwelacyjny.

Pomiar ciągu niwelacyjnego można wykonać:

-zasadniczo- metodą niwelacji ze środka

-sporadycznie- metodą niwelacji w przód

Niwelacja ze środka

W celu wyznaczenia różnicy wysokości punktów A i B metodą niwelacji, ze środka instrumentu ustawia się pośrodku pomiędzy łatami.

Jeżeli wysokość punktów A i B jest znana (np. jest to wysokość reperu lub wysokość dowolnie przyjęta) to wysokość punktu B wynosi Hb=Ha+O1+O2 gdzie Ha+O1 nazywa się wysokością horyzontu.

Zalety niwelacji ze środka:

Eliminacja błędów:

- instrumentalnych („cc” nierównoległe do „II” i inne)

- wynikających z kulistości ziemi

- wynikających z refrakcji pionowej

W czasie wykonywania pomiarów odległości niwelą- tora od łaty (dł. Celowej) nić powinna przekraczać 50m.

Niwelacja w przód

W celu wyznaczania różnicy wysokości punktów A i B metoda niwelacji w przód instrument ustawia się bezpośrednio w punkcie A, a łatą niwelacyjną w punkcie B.

Gdzie iA- wysokość instrumentu mierzona domiarówką luz łatą.

Jeżeli wysokość punktu A jest znana te wartości punktu B wynosi Hb=Ha+iA-O1

Wady metody:

-błędny wynikające z nierówności (cc) do „II”

-błędy wynikające z niedokładnego pomiaru „i”

-błędy wynikające z kulistości Ziemi

-błędy wynikające z refrakcji pionowej

Rodzaje ciągów niwelacyjnych:

1. tzw. ciągi niwelacyjne otwarte

2. tzw. ciągi niwelacyjne zamknięte

Ciąg niwelacyjny otwarty prowadzony jest pomiędzy dwoma punktami A i B, których wysokości są znane. W omawianym przypadku powinien być spełniony następny warunek teoretyczny (1)

∑hi=Hb-Ha

Ciąg niwelacyjny zamknięty jest to ciąg zaczynający się i kończący na tym samym punkcie A o znacznej wysokości. W tym przypadku warunek teoretyczny, której powinien być spełniony.

∑hi=0

Technika pomiaru ciągu niwelacyjnej przy metodzie niwelacji „ze środka”.

Na każdym stanowisku niwelacyjnym wykonuje się następujące czynności:

-zgrabne poziomowanie instrumentu poprzez spoziomowanie jego libelli pudełkowej (libellę poziomujemy poprzez ruch nogami statywu, a następnie poprzez obroty wybranych śrub poziomujących spodarki:

-nacelowanie lunetą niwelatora na łatkę „wstecz”

-ustawienie ostrości obrazu łaty oraz ustawienie łaty w środku pola widzenia lunety za pomocą „ „

-spoziomowanie libelli rurkowej instrumentu za pomocą śruby elewacyjnej

-odczyt na łacie „wstecz” (w milimetrach)

-nacelowanie lunetą niwelatora na łatą „w przód”

-ustawienie łaty w środku pola widzenia lunety za pomocą „leniówki”

Spoziomowanie libelli rurkowej instrumentu za pomocą śruby elewacyjnej:

-odczyt na łacie „w przód”

-wyznaczenie różnicy wysokości równej różnicy odczytów „wstecz” i „w przód”

UWAGA!

Wymienione wyżej nazwy odczytów wynikają z kierunku niwelowania.

Warunek (1) można więc zapisać:

∑hi = ∑odczytów wstecz - ∑odczytów w przód = Hb - Ha

Jeżeli na stanowisku wykonujemy po jednym odczycie na łacie „wstecz” i „w przód” to mówimy że jest to tzw.

-niwelacja pojedyncza

Jeżeli na każdym stanowisku wykonujemy po 2 odczyty na łacie wstecz i w przód(drugie odczyty po poruszeniu instrumentu lub ustawieniu łat na innych bolcach żabki), mówimy, że jest to tzw. Niwelacja podwójna.

W rzeczywistości odczyty na łatach są obarczone drobnymi błędami (błędy odczytu łat, błędy niespoziomowanej libelli, błędy nie spoziomowanej łaty, błąd nie równoległości „cc” do „II” i inne).

Stąd w/w warunki (1) i (2) są z reguły niespełnione.

W praktyce zatem otrzymujemy tzw. Odchyłkę nie zamknięcia ciągu niwelacyjnego fn.

Warunek fn<(fn)dop

(fn)dop- określa norma, dla poszczególnych klas niwelacji

Jeżeli fn różne od 0 to ciąg niwelacyjny należy wyrównać.

Odchyłkę fn rozrzuca się ze znakiem przeciwnym na odczyty na łatach lub obliczone na poszczególnych stanowiskach różnice wysokości proporcjonalnie do długości celowych.

Długość celowych- odległość od niwelatora do łaty

12

u₃

u₁ u₂

1571 1012

∆h= 1012-1571=-0559

• 08487

∆h= 0842-1427=-0585

0842+00559=1401

---