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 - Základní nivelační body (12 - http://bodovapole.cuzk.cz/_znb.aspx)
- nivelační sítě I. – III. řádu
• podrobné - IV. řády - stabilizované body TN
Označování bodů a pořadů Základní nivelační body nivelační pořady I. řádu
I Lišov 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 běžné technické účely
PN přesná nivelace III.-IV. řády nivelačních sítí
VPN velmi přesná nivelace I.-II. řády nivelačních sítí
ZPN zvlášť přesná nivelace výškovém určení výškových indikačních bodů, při speciálních pracích s vysokými nároky na dosaženou přesnost (zavádění astronomických korekcí)
Zkouška nivelačního přístroje
nevodorovnost záměrné přímky
ℎ𝐴𝐵 − ℎ′𝐴𝐵 𝜑= 2𝑠
Metodika měření
sudý počet sestav, 1 sestava – 1 lať
• PN - měření tam a zpět ve stejný den - záměry se rozměřují pásmem s přesností na 1 dm - délka záměry max 50 m, výška nad terénem min 50 cm - schéma: ZPPZ
• VPN - měření tam a zpět ve stejný den ve výrazně odlišnou dobu (jiný den) - záměry se rozměřují pásmem s přesností na 1 dm - délka záměry max 40 m, výška nad terénem min 50 - 80 cm - schéma: ZPPZ
• ZPN - měření v jiný den a jinou dobu - délka záměry max 35 m, výška nad terénem min 80 cm - schéma: ZPPZ PZZP
Nivelační přístroje • dle způsobu urovnání
libelové
Přístroje pro PN a VPN
kompenzátorové
Zeiss Ni 002 (0,2 mm)
Koni 007 (0,7 mm)
Přístroje pro PN a VPN
pro velmi přesnou nivelaci: Zeiss Ni 004
• dle způsobu odečtu na lati optické centimetrové latě rozdíl čtení mezi stupnicemi 30325 půlcentimetrové latě (hodnoty dělíme dvěma!) rozdíl čtení mezi stupnicemi 60650 - klínové odečítání: elektronické
LATĚ - v celku!, 3 m, invarové Wild NA 3000
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
𝜌. . 𝑡𝑎𝑚 − 𝑧𝑝ě𝑡
1 1 𝜌2 𝑚𝑜 = 2 𝑛𝑅 𝑅
𝑚𝑜 < 𝑚𝑚𝑒𝑧
• další kritéria I.
(jedenkrát nivelovaného převýšení)
𝑛𝑅 . . počet oddílů 0,7 𝑛𝑅
1,50
3
𝐿2
0,4 +
𝐿2 𝐿2
0,45 + 1,06 0,6 + 𝑛𝑅
řád
1,50 𝑅
II. řád
2,25 𝑅
2,25
3
III. řád
3,00 𝑅
3,00
3
IV. řád
5,08 𝑅
5,08 𝐿2
oddíl
úsek do 50km
3
oddíl = vzdálenost mezi dvěma značkami
1,00 +
𝑚𝑚𝑒𝑧
0,8 𝑛𝑅
2,0 𝐹 2,25 𝐹
3,0 𝐹 1,77 𝑛𝑅
5,0 𝐹 uzavřené
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
𝑚𝑚
𝑏 = 0,0016 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 ∆𝑙 … výsledná oprava latě
∆𝑙𝑚 = ∆𝑙 + 𝑏 𝑡𝑚 − 𝑡𝑘 ∆𝑙𝑚 ∆ℎ𝑜𝑝 = ∆ℎ𝑚ěř (1 + ) 1000
… odchylka ve venkovním prostředí … aplikace na měřené převýšení
VPN • převýšení opraveno:
- z laťového metru - z teploty - o normální korekce • oprava převýšení o normální korekce 𝐶𝑁 = 𝐶𝛾 + 𝐶(𝑔−𝛾) 𝐶𝛾 = −0,0000254∆𝜑𝐻𝑆 𝐶(𝑔−𝛾) = 0,00102∆𝑔𝐹 ℎ𝑚ěř
… normální ortometrická korekce … korekce anomálie tíže
∆𝑔𝐹 = ∆𝑔𝐵𝑆 + 0,112𝐻𝑠
… přepočet Bouguerovy anomálie na Fayovu
