Leveling este ... Nivelare trigonometrică. Tipuri de nivelare

Leveling-ul este un tip de măsurare geodezică. Folosind-o, se găsesc înălțimile relative ale diferitelor puncte de pe suprafața pământului. Ca un nivel condițional în astfel de măsurători, obiecte naturale, cum ar fi râurile, mările, oceanele, câmpurile sau alte puncte de plecare, pot prelua. De fapt, nivelarea este determinarea valorii excesului de suprafata al fiecarui obiect peste o anumita (referinta) data. Astfel de măsurători sunt necesare pentru a compila un teren precis al terenului studiat. În viitor, aceste date sunt utilizate în proiectarea de planuri de teren, hărți sau pentru rezolvarea unor aplicații specifice.

Care sunt diferitele tipuri de nivelare?

Astfel de măsurători pot fi efectuate în mai multe moduri, diferite de echipamentul sau tehnologia utilizată. Luați în considerare care sunt principalele tipuri de nivelare. Cele mai frecvente sunt cinci metode: măsurători geometrice, trigonometrice, barometrice, mecanice și hidrostatice ale suprafețelor. Vom cunoaște mai bine fiecare dintre ele.

Nivelarea geometrică

Cu asta metoda de măsurare terenurile utilizează o șină geometrică specială și un contor de nivel. Principiul tragerii este de a instala șipcile cu lovituri și diviziuni la punctul necesar, în apropierea suprafeței studiate. Apoi, folosind o rază de vedere orizontală, se măsoară diferența de altitudine. Nivelarea geometrică se realizează pe principiul "de la mijloc" sau "înainte". Când se măsoară prima metodă în două puncte ale suprafeței setate lamele, dispozitivul se află între ele la o distanță echidistantă. Rezultatul fotografiei este datele despre excesul unuia dintre bare peste celălalt. A doua metodă este clasică - un dispozitiv și un suport. Aceste metode de nivelare sunt cele mai frecvente. Ei au găsit aplicații în construcția atât a obiectelor mici (case) cât și a celor mari (poduri).

Nivelare trigonometrică

Cu acest tip de lucrări de măsurare, este obișnuit să se utilizeze dispozitive speciale goniometrice, numite teodolite. Cu ajutorul lor, se extrage informații despre unghiurile de înclinare ale fasciculului de vizier, care trece printr-o pereche de puncte date pe suprafață. Reglarea trigonometrică este utilizată pe scară largă în măsurătorile topografice pentru a determina diferența de înălțime dintre două obiecte care se află la o distanță considerabilă unele de altele, dar în zona de vizibilitate optică a dispozitivului.

Masurarea barometrica a suprafetei

Nivelarea barometrică este o metodă de măsurare bazată pe dependența presiunii atmosferice de aer asupra înălțimii punctului de suprafață fiind determinat. Procesul de citire este realizat folosind un barometru. Acest sistem de nivelare trebuie să țină cont de o serie de corecții la temperatura reală a aerului, la umiditatea acestuia. Această metodă a fost folosită în zone greu accesibile (de exemplu, în condiții montane) sub diverse expediții geografice și geologice.

Măsurarea mecanică (tehnică) a suprafeței

Nivelarea tehnică implică utilizarea unui dispozitiv special - un automat de nivelare. Cu ajutorul acestuia, profilul terenului studiat este urmărit automat folosind discul de frecare, care înregistrează distanța parcursă și linia plumb instalată, care este fixată de verticală. Un astfel de dispozitiv este instalat de obicei pe un vehicul și călătorește de la un punct desemnat la altul. Nivelarea tehnică vă permite să determinați diferența de înălțime dintre obiectele studiate, distanța dintre ele și profilul de teren, fixat pe o bandă fotografică specială.

Măsurarea suprafeței hidrostatice

Nivelarea hidrostatică este o metodă bazată pe principiul acțiunii vaselor de comunicare. Impuscarea în acest mod se face cu un dispozitiv hidrostatic, care funcționează cu o eroare de până la doi milimetri. Acest nivel este compus dintr-o pereche de tuburi de sticlă, conectate printr-un furtun, acest sistem fiind umplut cu apă. Procesul de măsurare se realizează după cum urmează: tuburile sunt atașate la lamele pe care se aplică scala. După aceea, barele sunt amplasate în apropierea obiectelor studiate, împărțind valoarea numerică a diferenței dintre cele două nivele. Acest design are un dezavantaj semnificativ, și anume limita de măsurare limitată, care este determinată de lungimea furtunului.

Metodele descrise de nivelare (cu excepția celor mecanice) sunt foarte simple și nu necesită prezența bagajelor de cunoștințe specifice de la operator, prin urmare ele sunt utilizate pe scară largă în construcții și în alte domenii ale economiei naționale.

Clase de măsurare

În plus față de procedura de măsurare, nivelarea este de obicei împărțită în funcție de clasele de precizie. Fiecare dintre ele corespunde unui anumit tip și metodă de implementare a prelucrării informațiilor. Să ne gândim ce sunt clasele de nivelare.

1. Prima clasă este considerată de înaltă precizie. Aceasta corespunde unei erori aleatorii parțiale de-a lungul a 0,8 milimetri pe kilometru și o eroare sistematică de 0,08 mm / km.
2. A doua clasă este, de asemenea, considerată de înaltă precizie. Cu toate acestea, eroarea de aici este ceva mai mare - eroarea rădăcină medie-pătrată este de 2,0 mm / km, iar eroarea sistematică este de 0,2 mm / km.
3. Clasa a treia. Aceasta corespunde unei erori rădăcină medie-pătrată de 5,0 mm / km, iar o eroare sistematică nu este luată în considerare.
4. Clasa a patra. Aceasta corespunde unei erori rădăcină medie-pătrată de 10,0 mm / km, de asemenea, eroarea de sistem nu este luată în considerare.

În funcție de caracteristicile terenului și de sarcinile de fotografiere, se pot utiliza diferite metode de fotografiere a datelor. De exemplu, în poligoane, de-a lungul liniilor paralele sau alinierea suprafeței cu pătrate. Ultima metodă este folosită cel mai frecvent, este folosită pe scară largă pentru a elimina datele din zone mari deschise, cu o înălțime relativ mică a secțiunii. Să o analizăm în detaliu.

Defalcare pe pătrate

Leveling-ul suprafeței prin această metodă se realizează pentru a obține planuri topografice de mari dimensiuni ale zonelor plane. Poziția netedă a punctelor de control se determină prin așezarea mișcărilor teodolitului. O înălțime - o metodă de măsurare geometrică utilizând nivelele tehnice. Procesul de extragere a datelor poate fi realizat în două moduri diferite: prin mișcarea nivelului de așezare, cu o defalcare graduală a lățimilor și prin pătrate.

Nivelarea pătrate funcționează prin rupere la sol prin intermediul benzii de măsurare și teodolitul (mesh cu douăzeci de metri laterale de celule), atunci când măsurată pe o scară de 1: 500 și 1: 1000, patruzeci de metri - când fotografiați la 1: 2000 și o sută de metri la 1: 5000.

În același timp, a făcut stabilirea situației zonei de studiu și conturul desenat. Această procedură se realizează în același mod ca și în sondajul teodolit. În plus față de vârfurile de celule, pe caracteristica teren fix de elemente de relief - plus puncte: autobuz vershy și baza dealului, și marginea inferioară a găurii, punctul de pe liniile de Weir și bazinelor hidrografice și altele.

Rezistența la împușcare este creată prin așezarea pe marginea exterioară a pătratelor de grilă a mișcărilor de nivelare și teodolit, care apoi sunt atașate la punctele unei singure rețele de stat. Înălțimile punctelor plus și a vârfurilor celulelor sunt determinate de metoda de nivelare geometrică. Dacă lungimea laturii pătratului este de patruzeci de metri sau mai puțin, atunci de la o stație încearcă să măsoare toate punctele care urmează să fie determinate. Distanța de la dispozitiv la bara nu trebuie să depășească 100-150 de metri. Dacă lungimea laturii pătratului este de o sută de metri, în acest caz nivelul este plasat în centrul fiecărei celule. Conform sondajului de teren al zonei, metoda pătratelor constă dintr-un jurnal de nivelare și conturul măsurătorilor.

Jurnal și schiță de nivelare pe pătrate

În jurnal se introduc date privind mărimea laturii celulei, legarea grilei la mișcările teodolitelor (justificarea geodezică). În plus, este indicată legătura cu obiectele de teren - lacuri, dealuri și așa mai departe -. De asemenea, trebuie remarcat din ce pozitii s-a facut nivelarea terenului. Rezultatele filmării fiecăruia dintre pătrate sunt înregistrate în contur. Vârful și punctul plus al fiecărei celule indică numărul din partea neagră a barei (în metri), precum și înălțimile calculate. Acest calcul se efectuează la orizontul instrumentului. Înălțimile vârfurilor celulelor sunt determinate ca diferența dintre orizontul de instrument la stație și numărul de pe șină.

Pentru a controla suprafața procesului de măsurare pentru cele două vârfuri celule de nivelare funcționează cu două stații diferite. Programarea materialelor obținute prin eliminarea datelor de suprafață începe cu fixarea tabletei coordonatele punctelor uniforme de stat obiecte de rețea geodezică fotografiere justificare (teodolit nivelare timpi), plus puncte, și vârfurile situației pătrate.

Metoda de aplicare

Când nivelarea teritoriului cursurilor de aplicare mod teodolit și nivelare, defalcate în lățimi, se mută deschide liniile caracteristice naturale ale zonei, cum ar fi stăvilare sau bazinelor de captare. Atunci când aceste documente și lățimi pichete ar trebui să fie rupt la fiecare patruzeci de metri atunci când fotografiați la 1: 2000 și douăzeci de metri, atunci când filmează pe o scară de 1: 1000 și 1: 500. În punctele de înclinare a skate-urilor, se observă și alte obiecte. În procesul de rupere în sus pichete ar trebui stabilirea situației și desenați conturul. În jurnal sunt produse înregistrări de nivelare. Acesta a remarcat numerele de serie ale pichete, mostre de șine laterale roșu și negru, plus distanta de obiecte de cea mai apropiată stație. Conform rezultatelor compilate de nivelare planul topografic a teritoriului, transversale și profile longitudinale ale terenului.

Măsurarea suprafeței este recomandabilă pentru desfășurarea pe siturile sitului propus al lucrărilor de amenajare și planificare verticală a teritoriului. Un exemplu este designul peisagistic al unui teren care înconjoară un monument de arhitectură sau un parc de peisaj.

Care este nivelul?

Pentru a efectua o măsurare geometrică a terenului, care este utilizat pe scară largă în construcții, se folosesc nivelele diferitelor structuri. Aceste dispozitive, în conformitate cu principiul lor de funcționare, sunt de obicei împărțite în: electronice, laser, hidrostatice și optice-mecanice. Toate nivelele sunt echipate cu un telescop care se rotește într-un plan orizontal. Designul modern al unui astfel de dispozitiv de măsurare asigură compensarea automată pentru reglarea axei vizuale în poziția de funcționare.

Istoria nivelării

Primele informații care a ajuns persoana modernă de a deține nivelare, fac parte din primul secol î.Hr., și anume construirea de canale de irigare în Grecia antică și Roma. În documentele istorice se menționează un contor de apă. Invenția și folosirea sa sunt asociate cu numele învățatului antic grec Heron de Alexandria și arhitectului roman Mark Vitruvius. Impuls pentru dezvoltarea de instrumente și metode de nivelare a fost crearea telescopului, un barometru și un nivel de placă grilă gradirovaniya telescopul. Aceste invenții datează din secolele XVI și XVII, care au permis dezvoltarea unui sistem de studiu precis al suprafeței terenurilor.

În Rusia, în vremea lui Petru cel Mare, a fost înființat un atelier optic, unde, printre altele, s-au produs niveluri, numai atunci au fost numite nivele cu o țeavă. Dezvoltarea nivelelor în atelier a fost tratată de IE Belyaev. În aceeași perioadă, au apărut primele instrumente de măsurare, bazate pe barometre. În secolul al XIX-lea sunt primele niveluri trigonometrice, cu ajutorul lor au fost realizate la scară foarte largă de lucrări pentru a determina diferența dintre nivelurile de Azov și Marea Neagră, înălțimea măsurată a Elbrus. Utilizarea dispozitivelor geometrice a fost înregistrată la mijlocul secolului al XIX-lea. Deci, în 1847 au fost folosite în construcția Canalului Suez. În țara noastră, nivelarea geometrică a suprafeței a fost utilizată în construcția căilor navigabile și a drumurilor pe uscat. Începutul creării rețelei naționale de stat este 1871. Apoi au început lucrările de fixare și instalare a elementelor care au stat la bază topografie.

Aplicarea nivelării aplicațiilor

Rezultatul este crearea unei rețele geodezice de nivelare unică, care este baza pentru măsurători topografice, sau diferite zone ale măsurătorilor geodezice. Shooting utilizate pe scară largă în scopuri de cercetare și științifice: studiul mișcării crustei glob pentru a prinde mări și oceane oscilațiilor.

Leveling este, de asemenea, utilizat în diverse probleme de aplicare, care sunt asociate cu construcția diverselor obiecte, de stabilire a comunicațiilor, utilități și așa mai departe .. De exemplu, zona de măsurare este necesară pentru transferul de decizii de proiectare pe înălțime, în plus, pentru asamblarea și instalarea de structuri de construcții . La rezolvarea problemelor similare, datele obținute de serviciul de geodezie sunt întotdeauna utilizate. De asemenea, în mod direct pentru a rezolva diferite sarcini foarte specializate, sunt utilizate sisteme automate de recuperare a informațiilor. Astfel de sarcini includ, de exemplu, repararea și construirea șoselei. Senzorii incluși în dispozitivul de nivelare automată sunt instalați pe vagoane și autoturisme, rezultând un profil gata al zonei studiate în cel mai scurt timp posibil.

Tehnologii moderne

Până în prezent, datorită dezvoltării neobișnuit de rapide a științei și tehnologiei, se utilizează diferite know-how tehnic pentru a alinia suprafața.

1. Laser. În centrul lucrărilor lor este citirea parametrilor terenului cu un dispozitiv de scanare laser.
2. Ultrasunete. Elementul principal al unui astfel de dispozitiv este undele emițătoare traductor ultrasonic.
3. Tehnologia GNSS, care este asociată cu obținerea de informații despre coordonatele actuale folosind comunicațiile prin satelit. Acest echipament oferă precizie de nivelare foarte ridicată.

Pentru a asigura o manipulare eficientă a unor cantități mari de fluxuri de informații primite în aplicarea menționată mai sus know-how, este necesară prezența a software-ului specific adecvat, care va îndeplini sarcinile legate de stocare, administrare, vizualizare și prelucrare a datelor.

Sisteme moderne de nivelare în construcția de drumuri

Sistemele automatizate sunt utilizate pe scară largă în construcția de drumuri moderne. Vă permit să controlați echipamentele de construcție a drumurilor, având în vedere poziția lor actuală. În același timp, ruta auto-nivelare se caracterizează printr-o precizie ridicată a muncii, îmbunătățește semnificativ calitatea suprafeței drumului produs și reduce timpul de construcție. Astfel de dispozitive instalate pe pavarele de asfalt, mașini de tăiat drumuri, buldozerele, pot elimina daunele și defectele vechii straturi atunci când se montează un strat nou. Aceste niveluri controlează panta transversală a drumului, realizează-o în funcție de parametrii specifici de proiect. Sistemele moderne de măsurare a suprafeței pentru echipamentele de construcție a drumurilor sunt împărțite în mai multe tipuri, în funcție de tehnologia utilizată.

1. Dispozitive ultrasonice cu un număr diferit de senzori.
2. Sisteme de preluare cu laser.
3. Dispozitivul se bazează pe tehnologii GPS prin satelit.
4. Sistem tridimensional, care lucrează pe principiul unei stații totale.

Dacă este necesar, în funcție de complexitatea și caracteristicile speciale ale lucrării efectuate, poate fi utilizată tehnologia automatizată de nivelare.