ZPN

VPN

PN

TN a plošná

*Veľmi presná nivelácia

*Požiadavky na prístroje

*Ďalekohľad s konštantnou dĺžkou

*zväčšenie 30x až 40x

*dobrá svetelnosť

*Citlivosť libely 4,1" < < 10,3 " na 2 mm

*Stredná chyba urovnania zámernej priamky do horizontálnej roviny 0,2 "

*Stredná chyba čítania na late <0,1mm

*Klasifikácia prístrojov

*Libelové*Zeiss NI 004, Wild N-3

*koincidenčné urovnanie libely

*Kompenzátorové*kruhová libela má citlivosť väčšiu ako 10´na 2 mm

*Zeiss Ni 002 – má otočný okulár

*Zeiss Ni 007

*Digitálne*Leica Na 2002

*Leica Na 3003

*Zeiss Ni 007

*Laty pre presnú niveláciu

*Požiadavky na laty

*Dve 3 m laty s invarovými pásmi

*Dve stupnice navzájom posunuté o konštantnú hodnotu (napr. 60650)

*Koeficient teplotnej rozťažnosti invaru je 1m.°C-1.m-1

* Ni-36%, oceľ-63,5%, ostatné-0,5%

*Na dolnom konci je invar pevne prichytený, na hornom je na pružine* rovnaké napätie pri rôznych atmosferických

podmienkach

*Vzpriamené aj prevrátené stupnice

*Čítanie na late

*Obraz kruhovej libely

*Nivelačné

podložky

*Ploché (tanierové)

*Klinové *10-30 cm

*špeciálna objímka na zatĺkanie do zeme aby sa nepoškodil polguľový vrchlík

*Digitálne nivelačné prístroje

*prvý digitálny nivelačný prístroj na svete Leica Na 2000

*začiatok 90-tych rokov

*v súčasnosti 4 výrobcovia:

Leica

Trimble

Sokkia

Topcon

*Merací systém digitálnych

prístrojov

*Optický merací systém a kompenzátor

*Kódová lata s invarovým pásom

*CCD kamera

*Software, kontrolujúci všetky operácie a procedúry

*Princíp digitálneho

čítania

*CCD kamera nasníma obraz laty

*princíp riadkového detektora, ktorý pretransformuje vstupný signál na analógový videosignál

*Obraz sa porovnáva s jeho pôvodnou podobou (referenčný signál) uloženou v pamäti

*Určuje sa mierka kódového obrazu, ako funkcia vzdialenosti

*Etapy merania

*Hrubá optimalizácia*určenie vzdialenosti na základe polohy zaostrovacej

šošovky

*Jemná optimalizácia*meračský a referenčný signál sa korelujú

*v mieste, v ktorom dôjde ku korelácii sú hľadané hodnoty vzdialenosti a prevýšenia

*korelácia sa uskutočňuje v celom rozsahu vzdialenosti

1,8 až 100 m a prevýšenia 0 až 4,05 m

*doba jemnej optimalizácie je 0,5 až 1 s

*Analýza svetelnej intenzity obrazu laty

*pomocou naprogramovanej detekčnej funkcie

*Latový kód

*vytvorený binárnym kódom

*obsahuje 2000 prvkov na rozsahu 4,05 m

*rozmer jedného základného elementu je

a umožňuje koreláciu v celom dĺžkovom rozsahu

mm025,220004050

*Výhody digitálnych

nivelačných prístrojov

*vylúčenie chýb čítania

*rýchle a jednoduché ovládanie

* nie je potrebný optický mikrometer

*možnosť digitálneho rozmerania dĺžok zámer

*meranie na čiastočne zakrytú latu

*automatická registrácia dát

*automatický výpočet zápisníka

*Nevýhody digitálnych

nivelačných prístrojov

*problémy pri meraniach v tmavších alebo slabo osvetlených miestach

* potreba nasvietenia laty

*potrebná viditeľnosť 2/3 zorného poľa ďalekohľadu

*minimálna dĺžka zámery 2 m

*Leica NA 3003

*Presnosť*lata GKNL4 - 1,2 mm*lata GPCL 2,3 - 0,4 mm

*Zväčšenie ďalekohľadu 24x*Rozsah *GKNL 4: od 1,8 do 100 m*GPCL 2,3: od 1,8 do 60 m

*Presnosť čítania* 0,1 mm/0,01 mm

*Merací čas 4 s

*Postup merania

*Oddiel sa rozdelí na párny počet zostáv

*Po vybalení prístroja je potrebné čakať 20-30 minút

*Dĺžka zámer sa určí pásmom a nesmie prekročiť 40 m

*V sklonitom teréne sa zámery skracujú, aby výška zámery neklesla pod 0,80 m

*Symetrické meranie

*Rozdiel čítaní na obidvoch stupniciach sa môže líšiť od danej konštanty o 0,1 mm

*pred priamym slnkom sa prístroj chráni slnečníkom

*pred čítaním je treba kontrolovať urovnanie libely

*vplyvom adhézie sa môže bublina oneskorovať, treba poklopkať na puzdro libely

*podľa možnosti treba merať pri zatiahnutej oblohe

*ráno sa zvyčajne čítania postupne zmenšujú, večer čítania stúpajú

*stanovištia volíme na tvrdom povrchu

*na asfalte podkladáme pod hroty statívu kovové podložky s hrubou gumou

*obchádzame statív na vzdialenosť 0,5 m

*druhú niveláciu robíme po tej istej trase a po rovnakých stanovištiach prístroja a lát

*chybu z krútenia statívu odstránime striedavým postavením zvolenej nohy statívu vzhľadom na smer ťahu

*Symetrické meranie

Vplyvom sálavého slnečného tepla sa môže chyba v urovnaní nivelačnej libely (nehorizontálnej zámernej roviny) prejaviť ako systematická

ÚkonNepárne stanovište Párne stanovište

Zámera Stupnica Zámera Stupnica

1 nazad základná napred základná

2 napred základná nazad základná

3 napred posunutá nazad posunutá

4 nazad posunutá napred posunutá

*Zápisník pre presnú

niveláciu

*Klasifikácia nivelácie

Druh nivelácie

Krajný rozdiel medzi 2x meraným prevýšením (tam a späť)

oddiel ťah do 50 km ťah nad 50 km

max

ZPN

VPN

PN

TN a plošná

3 225,2 L

3 200,5 L

3 200,3 L

R50,1

L0,10

3 250,1 L

L5,4

L0,6

L0,3

R25,2

R00,3

R00,5

*Zvlášť presná nivelácia

*skrátenie maximálnej dĺžky zámery na 35 m

*zvýšenie zámery nad terénom* na 0,8 m (zámery > 20m)

* na 0,5 m (zámery < 20m)

*na dlhých ťahoch sa použije postup prerušovanej nivelácie

*opakované nivelácie sa vykonávajú za rovnakých podmienok

*zavedú sa opravy z nivelačnej refrakcie a kolísania zvislice

*Veľmi presná nivelácia

*rozmeranie zostáv oceľovým pásmom*stanovisko krížik x alebo T*prestavovacie body kolmá čiara /

*stanovisko prístroja na spojnici oboch lát*pri nerovnakých zámerách sa uváži vplyv zakrivenia zemského povrchu na výšku zámery*meranie nivelačného ťahu späť sa vykoná v iný deň a v iný denný čas*na styku dvoch nivelačných ťahoch je prekryt dvoch oddielov (1km)

*dopoludňajšie a popoludňajšie meranie oddeliť 2 hod. prestávkou*meranie začať najmenej 1/2 hod. po východe a skončiť 1/2 hod. pred západom*spojnica hrotov dvoch nôh statívu je rovnobežná so smerom merania, striedavo vľavo a vpravo*optimálny čas na meranie v jednej zostave je 3 až 4 minúty*priebežne sa kontroluje aj postupný súčet prevýšení , jeho narastanie svedčí o poklese laty pri prenášaní

*Presná nivelácia

*krajná odchýlka v rozdiele čítaní na oboch stupniciach od konštanty laty môže byť 0,2 mm

*najväčšia dĺžka zámery je 50 m

*výška zámery môže byť nad povrchom 0,5 m

*nivelačné laty sa môžu stavať na ploché podložky

*nivelácia tam a späť môže byť aj v ten istý deň, ale v iný denný čas

*Chyby presnej nivelácie

1. Chyba v cielení (pointácii)

2. Chyba z nepresného urovnania libely

3. Chyba z rozdielu vplyvu refrakcie a z rozdielu zakrivenia Zeme na obe zámery

4. Nezvislosť laty

5. Zmeny výšky prístroja a podložiek

6. Vlnenie zemskej kôry

7. Vplyv Mesiaca a Slnka

8. Nivelačná refrakcia

*1. Chyba v cielení (pointácii)

*presnosť cielenia sa zvýšila klinovou úpravou zámerného kríža

*závisí od *optických vlastností ďalekohľadu

*šírky latového dielika

*atmosferických podmienok (viditeľnosť)

*dĺžky zámery

*skúsenosti merača

*rastie s odmocninou vzdialenosti*pre s=40 m je mp=0,02 mm

* 2. Chyba z nepresného

urovnania libely

*presnosť urovnania libely sa udáva strednou chybou

*kde je citlivosť libely pre dielik 2 mm

*Ni 007 má strednú chybu m=0,15", čo pri nameranom prevýšení H=10m predstavuje chybu merania 0,01mm

*prejavuje sa, ak prístroj nie je v strede zámery

1,0 m

* 3. Chyba z rozdielu vplyvu refrakcie a rozdielu

zakrivenia Zeme na obe zámery

*q diferenčná refrakcia

*dq je príslušná oprava

*Vzniká pri excentricite stanoviska

*Pri R=20 m zostave s=10 m a excentricite prístroja e=1 m bude dq=0,03 mm

*Rozdiel v dĺžkach zámer okolo 40m môže byť 0,5 m

dsR

sdq

R

sq

2

2

* 4. Nezvislosť laty

*čítanie je vždy väčšie

*bočný výkyv laty

*výkyv laty v smere zámery

* 5. Zmeny výšky prístroja a podložiek

*spôsobená premenlivým počasím, jednostranným otepľovaním prístroja, pomalým klesaním alebo dvíhaním prístroja, dlhým meraním

*znižuje sa symetrickým meraním

*nebezpečný je jej systematický vplyv na zámeru nazad, ak prístroj prenášame na ďalšie stanovište

*v stúpajúcom teréne zväčšuje namerané prevýšenie, pri klesajúcom zmenšuje

*pri obojsmernej nivelácii sa chyba eliminuje v aritmetickom priemere H =0,5 (HT-HS)

*v rozdiele prevýšení =HT+HS sa zdvojnásobuje

* 6. Vlnenie zemskej kôry

*vlny dlhé niekoľko km s amplitúdou rádovo 5mm a periódou niekoľko týždňov, príp. mesiacov

*exogénne pohyby zemskej kôry

*pravdepodobná príčina – zmeny teploty povrchovej vrstvy

*systematický charakter, spôsobujú hromadenie chýb v dlhých ťahoch

*eliminácia – prerušovaná nivelácia: dlhé ťahy sa rozdelia na 20km úseky a ako prvé sa merajú nepárne úseky, potom párne

*7. Vplyv Mesiaca a

Slnka

*vplyv nebeských telies na libelu aj kompenzátor spôsobí osciláciu zvislice, ktorej veľkosť a smer závisia od vzájomnej polohy Mesiaca a Slnka

*slapové účinky zmiernia vplyv oscilácie zvislice asi o 20%

*astronomická korekcia meraného prevýšenia

*k=0,068 pre Mesiac a k=0,032 pre Slnko

*skm je dĺžka ťahu v km

*A je stredná hodnota rozdielu A1-A0, kde A1 je azimut nivelačného ťahu a A0 je azimut nebeského telesa

*z je zenitová vzdialenosť nebeského telesa

AzskO kmmm cos2sin.

*8. Nivelačná refrakcia

*nepravidelný ohyb nivelačnej zámery spôsobuje vertikálny teplotný gradient

*kladný teplotný gradient *1 až 2 hod. pred západom Slnka do 1 až 2 hod. po

východe Slnka

*zámera je vydutá

*záporný gradient *cez deň s premenlivou hodnotou podľa denného

obdobia, oblačnosti, pokrytia terénu a pod.

*zámera je vypuklá

*veľké záporné hodnoty sú nad asfaltom

*Korekcia zo zmeny teplotného gradienta

*teplotný gradient je pri nivelácii v rozsahu

+0,3°.m-1 G -0,6°.m-1

*Korekcia zo zmeny teplotného gradientu pri zámere nazad a napred (korekcia z pôsobenia diferenčnej refrakcie)

*G je rozdiel stredných gradientov pri zámere nazad a napred

*pri G= -0,1° m-1 a dĺžke zámery s= 40 m je korekcia z diferenčnej refrakcie =0,07 mm

Gs 310.46,0

*Redukcia prevýšenia z

tiaže

*výpočet prevýšenia medzi dvomi bodmi v systéme normálnych výšok

*redukcia z tiaže

*alebo ABSSN HHgHC 112,00010193,00000254,0

merSSN HgHC 0010193,00000254,0

BAN

BAmer

BAN CHH ,,,