HE18 Diplomový seminář

VUT v Brně

Ústav geodézie

Fakulta stavební

Bc. Kateřina Brátová

26.2.2014

Nivelace

• Měřický postup, kterým se určí převýšení mezi dvěma body.

Je-li známá nadmořská výška v příslušném výškovém

systému alespoň jednoho z nich, je možné vypočíst u

ostatních zaměřených bodů jejich nadmořské výšky.

• Nejčastější metodou pro určení výšky je geometrická

nivelace ze středu.

Výškový systém v ČR

• Česká státní nivelační síť ČSNS

• Balt po vyrovnání Bpv

• Normální Moloděnského výšky (kvazigeoid)

Výškové bodové pole

• základní

• podrobné

- Základní nivelační body (12 - http://bodovapole.cuzk.cz/_znb.aspx)

- nivelační sítě I. – III. řádu

- IV. řády

- stabilizované body TN

Označování bodů a pořadů

Základní nivelační body I Lišov

nivelační pořady I. řádu AB

nivelační pořady II. řádu Ade-9

nivelační pořady III. řádu Ad3-7.1

nivelační pořady IV. řádu Ad04

Stabilizace značek

nivelační kameny, na budovách (kostely, školy,

podsklepené), skalní, tyčové, hloubkové

Metody měření

TN technická nivelace

PN přesná nivelace

VPN velmi přesná nivelace

ZPN zvlášť přesná nivelace

III.-IV. řády nivelačních sítí

I.-II. řády nivelačních sítí

výškovém určení výškových indikačních bodů,

při speciálních pracích s vysokými nároky na dosaženou

přesnost (zavádění astronomických korekcí)

běžné technické účely

Zkouška nivelačního přístroje

𝜑 =ℎ𝐴𝐵 − ℎ′𝐴𝐵

2𝑠

nevodorovnost záměrné přímky

Metodika měření

• PN

• VPN

• ZPN

- měření tam a zpět ve stejný den

- měření tam a zpět ve stejný den ve výrazně odlišnou dobu (jiný den)

- měření v jiný den a jinou dobu

- schéma: ZPPZ

sudý počet sestav, 1 sestava – 1 lať

- záměry se rozměřují pásmem s přesností na 1 dm

- délka záměry max 50 m, výška nad terénem min 50 cm

- schéma: ZPPZ

- záměry se rozměřují pásmem s přesností na 1 dm

- délka záměry max 40 m, výška nad terénem min 50 - 80 cm

- schéma: ZPPZ PZZP

- délka záměry max 35 m, výška nad terénem min 80 cm

Nivelační přístroje

• dle způsobu urovnání

libelové

Přístroje pro PN a VPN

Zeiss Ni 002 (0,2 mm)

Koni 007 (0,7 mm)

kompenzátorové

Přístroje pro PN a VPN

pro velmi přesnou nivelaci: Zeiss Ni 004

• dle způsobu odečtu na lati

optické

elektronické

centimetrové latě

půlcentimetrové latě

Wild NA 3000

rozdíl čtení mezi stupnicemi 30325

rozdíl čtení mezi stupnicemi 60650

(hodnoty dělíme dvěma!)

- klínové odečítání:

LATĚ

- v celku!, 3 m, invarové

Další pomůcky a pomocné síly

Kritéria přesnosti

• střední chyba jedné sestavy

VPN 0,1 – 0,3 mm

PN 0,6 – 1,6 mm

TN > 2 mm

(O. Šváběnský, A. Vitula, J. Bureš - Inženýrská

geodézie 1, Základy inženýrské geodézie)

• střední jednotková kilometrová chyba (jedenkrát nivelovaného převýšení)

𝑚𝑜 =1

2

1

𝑛𝑅

𝜌2

𝑅 𝑚𝑜 < 𝑚𝑚𝑒𝑧

𝜌. . 𝑡𝑎𝑚 − 𝑧𝑝ě𝑡

I. řád

II. řád

III. řád

IV. řád

1,50 𝑅

3,00 𝑅

2,25 𝑅

5,08 𝑅

oddíl

1,50 𝐿23

2,25 𝐿23

3,00 𝐿23

5,08 𝐿23

úsek do 50km 𝑚𝑚𝑒𝑧

0,4 + 0,7

𝑛𝑅

0,45 + 0,8

𝑛𝑅

0,6 + 1,06

𝑛𝑅

1,00 + 1,77

𝑛𝑅

oddíl = vzdálenost mezi dvěma značkami

uzavřené

2,0 𝐹

2,25 𝐹

3,0 𝐹

5,0 𝐹

𝑛𝑅 . . počet oddílů

• další kritéria

Měřické chyby

• náhodné chyba cílení – do 40 m roste s odmocninou z délky

chyba z urovnání libely (kompenzátoru)

chyba z rozměření délky záměr

• systematické

odklon latě od svislé polohy

nepřesnost laťového metru

změna výšky přístroje (odstranění pomocí ZPPZ)

refrakce (minimální čtení od země)

vliv Slunce a Měsíce (astronomické korekce)

vlnění zemské kůry (metoda přerušované nivelace)

změny výšek nivelačních bodů

vertikální deformace zemské kůry

vliv tíhové pole (zavádění tíhových korekcí)

vliv magnetického pole Země

VPN

• komparace laťového metru

proměřované úseky (0,5 cm lať):

I. stupnice, čtení LP II.stupnice, čtení PL

100-300 695-895

200-400 795-995

300-500 895-1095

korekce z teploty metru:

𝑎 + 𝑏 𝑡𝑘 − 𝑡𝑜 𝑏 = 0,0016𝑚𝑚

𝑚°𝐶 … koeficient teplotní roztažnosti po invar

𝑎 = 0,006𝑚𝑚 … odchylka od 1m při kalibraci srov. metru

𝑡0 = °𝐶 … teplota při kalibraci metru

• zavedení do výpočtu

∆𝑙𝑚= ∆𝑙 + 𝑏 𝑡𝑚 − 𝑡𝑘

∆ℎ𝑜𝑝 = ∆ℎ𝑚ěř(1 +∆𝑙𝑚

1000)

∆𝑙 … výsledná oprava latě

… aplikace na měřené převýšení

… odchylka ve venkovním prostředí

VPN

• oprava převýšení o normální korekce

𝐶𝑁 = 𝐶𝛾 + 𝐶(𝑔−𝛾)

𝐶(𝑔−𝛾) = 0,00102∆𝑔𝐹ℎ𝑚ěř

… normální ortometrická korekce 𝐶𝛾 = −0,0000254∆𝜑𝐻𝑆

… korekce anomálie tíže

∆𝑔𝐹 = ∆𝑔𝐵𝑆 + 0,112𝐻𝑠

… přepočet Bouguerovy anomálie na Fayovu

• převýšení opraveno:

- z laťového metru

- z teploty

- o normální korekce