Виды нивелирования

Гидростатическое  нивелирование – определение высот точек земной поверхности относительно исходной точки с помощью сообщающихся сосудов с жидкостью.

Гидростатическое  нивелирование основано на том, что  свободная поверхность жидкости в сообщающихся сосудах находится  на одном уровне. Гидростатический нивелир состоит из двух стеклянных трубок, вставленных в рейки с делениями, соединённых резиновым или металлическим шлангом и заполненных жидкостью (вода, спирт, диметилфталат и т.п.). Разность высот определяют по разности уровней жидкости в стеклянных трубках, причём учитывают различие температуры и давления в различных частях жидкости гидростатического нивелира. Погрешности определения разности высот этим методом составляют 1–2 мм. Гидростатическое нивелирование применяют для непрерывного изучения деформаций инженерных сооружений, высокоточного определения разности высот точек, разделённых широкими водными преградами, и др. 
 
 

Радиолокационное  нивелирование основано на отражении электромагнитных волн от земной поверхности и определении времени их прохождения. Радиолокационное нивелирование выполняют при аэрофотосъемке местности. 
 
 
 

Автоматическое  нивелирование осуществляют с помощью специальных приборов, устанавливаемых на автомобилях, железнодорожных вагонах и т. п. При автоматическом нивелировании сразу вычерчивается на специальной ленте профиль местности. Этот метод находит применение при изысканиях линейных сооружений и для контроля положения железнодорожных путей. 

Фото- и стереофотограмметрический  способы основаны на фотосъемке исследуемого объекта фототеодолитом в начальный и последующие циклы и определении разности координат точек сооружения по этим снимкам. При фотограмметрическом способе деформацию определяют в одной плоскости (обычно в плоскости стены здания), при этом фототеодолит целесообразно устанавливать так, чтобы плоскость снимка была параллельна стене исследуемого сооружения. В разных циклах фототеодолит нужно устанавливать в одной и той же точке при неизменном ориентировании камеры. Для обработки результатов необходимо знать расстояние фотокамеры от объекта и фокусное расстояние объектива камеры.

При стереофотограмметрическом способе определяют пространственное положение объекта, т. е. деформацию определяют по трем координатам. Фотографирование объекта в каждом цикле выполняют с одних и тех же двух точек базиса известной длины. В результате получают стереопару, позволяющую строить модель объекта и путем измерения координат точек модели определять деформацию. Обработку в обоих способах целесообразно выполнять на стереокомпараторе с последующими вычислениями по строгим формулам на ЭВМ.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Историческая  справка

Нивелирование  возникло в глубокой древности  в  связи со 
строительством оросительных каналов, водопроводов и т.п. Первые 
сведения о водяном нивелире связывают с именами римского архитектора 
Марка Витрувия (1 в. до н. э.) и древнегреческого учёного Герона 
Александрийского (1 в. н. э.). Дальнейшее развитие методов нивелирования связано с изобретением зрительной трубы (конец 16 в.), барометра Э. Торричелли(1648), сетки нитей в зрительных трубах Ж. Пикаром (1669), 
цилиндрического уровня английским оптиком Дж. Рамсденом (1768). 
    В созданной Петром I оптической мастерской в 1715-25 И. Е. Беляев 
изготовлял различные приборы, включая и ватерпасы с трубой, т. е. 
нивелиры. В 18 в. высоты пунктов в России определяли барометром, а с 
начала 19 в. стали применять тригонометрическое  нивелирование. Под руководством В.Я. Струве в 1836-37 тригонометрическим нивелированием  были определены разность уровней Азовского и Чёрного морей и высота г. Эльбрус. Метод геометрического нивелирования впервые был широко использован в 1847г. при инженерных изысканиях Суэцкого канала. Первые применения геометрического нивелирования в России в 19 в. также были связаны со строительством водных и сухопутных путей сообщения. 
   В 1871 Военнотопографический отдел Главного штаба России начал работы по созданию нивелирной сети страны, а в 1913 приступил к выполнению нивелирования высокой точности. Русские геодезисты С. Д. Рыльке, Н. Я. Цингер, И. И.Померанцев и др. своими исследованиями внесли большой вклад в развитие теорий и методов нивелирных работ. 
 
 
 
 
 
 
 
 

Литература

Курс инженерной геодезии: Учебник для ВУЗов/под ред. В.Е. Новака. 1989г.

Инженерная геодезия в строительном производстве: Интулов  И.П. 2004г.

Курс высшей геодезии: Закатов П.С. 1976 г.