ALTIMETRIE - INSTRUMENTE DE NIVELMENT

Generalitati.

Daca notiunile prezentate in capitolele anterioare se refereau la determinarea pozitiei in plan a punctelor, altimetria vine sa completeze aceasta imagine prin a treia dimensiunea reprezentata de cote. Putem spune deci ca altimetria se ocupa cu studiul aparatelor, metodelor si reprezentarea pe planuri si harti a altitudinii punctelor.

Planurile topografice fara reprezentarea reliefului au o utilizare limitata si in plus nu ofera o imagine completa a terenului.

Functie de metoda folosita la determina diferenta de nivel intre doua puncte, nivelmentul se poate clasifica in:

nivelment geometric de mijloc sau de capat, metoda ce foloseste pentru determinarea diferentei de nivel sau a cotei principiul vizelor orizontale;

nivelment trigonometric cu vize ascendente sau vize descendente, folosind pentru determinarea diferentelor de nivel sau a cotelor distanta orizontala dintre puncte precum si unghiul de panta sau unghiul zenital al aliniamentului determinat de cele doua puncte;

nivelment hidrostatic foloseste la determinarea diferentelor de nivel intre puncte principiul vaselor comunicante;

nivelment fotogrammetric foloseste imaginea (pozitia) punctelor de pe doua fotogramme ale terenului;

nivelment barometric foloseste principiul variatiei presiunii aerului funtie de altitudine;

Din procedeele enumerate mai sus, numai primele patru prezinta interes din punct de vedere topografic; nivelmentul barometric, deoarece furnizeaza date cu erori mari, practic de neacceptat topografic, se foloseste in navigatie, in special pentru determinarea altitudinii de zbor a avioanelor.

Instrumente de nivelment.

Aparatele folosite in nivelmentul geometric poarta denumirea de nivele, iar principala lor caracteristica este aceea ca realizeaza orizontalizarea precisa a axei de vizare. Acest lucru este de o importanta deosebita deoarece la nivelul axei de vizare se fac citirile pe mira

Dupa modul de orizontalizare a axei de vizare, instrumentele de nivelment se clasifica in :

nivel rigid simplu;

nivel rigid cu surub de basculare;

nivel cu orizontalizare automata a axei de vizare.

Nivelul rigid.

Schema unui astfel de instrument este prezentata in figura 5.1. El se compune din luneta topografica, nivela torica si sferica, ambaza, suruburi de calare si placa de tensiune. Poate fi dotat obtional cu cerc orizontal gradat. Pentru a se efectua masuratori cu un astfel de aparat trebuieca dupa efectuarea unei calari aproxomative cu nivela sferica inainte de efectuarea unei citiri pe mira trebuie sa se procedeze la orizontalizarea axei de vizare cu ajutorul suruburilor de calare convenabil amplasate, orizontalizare ce se constata cu ajutorul nivelei torice a aparatului. Aceasta operatiune se repeta inainte de fiecare citire efectuata pe mira

Nivelul rigid cu surub de basculare.

Din punct de vedere al partilor componente are aceleasi componente la care se adauga surubul de basculare cu rolul de a inclina fin luneta astfel ca aceasta sa capete o pozitie orizontala. Acest dispozitiv este situat intre luneta si pivotul instrumentului. La fel ca si la nivela rigida, calarea se face aproximativ, cu suruburile de calare si dupa vizarea mirei dar inainte de efectuarea citirilor se procedeaza la aducerea bulei nivelei torice intre repere. Pentru o cat mai buna orizontalizare, nivela torica folosita este una cu coincidenta

Exemple de astfel de nivele sunt Ni 030 si Ni 004 fabricate de Karl Zeiss Jena.

Acestor nivele li se poate atasa un dispozitiv cu placi plan paralele care permite sporirea considerabila a preciziei masuratorilor pana la sutime de milimetru. Pentru aceasta insa este nevoie sa se foloseasca mire de invar.

Nivele cu orizontalizare automata a axei de vizare.

Acest tip de instrument foloseste pentru orizontalizarea axei de vizare fenomene fizice cum ar fi pozitia verticala a unui pendul. Dar se pot folosi si alte fenomene ca de exemplu nivelul orizontal al unui lichid intr-un vas indiferent de pozitia vasului. Spre exemplificare se prezinta in figura 7.3 schema de constructie a nivelului automat Ni 025.

Aparatul poate asigura o precizie de 2,5 mm pe kilometrul de dublu nivelment. La acest tip de aparat o raza orizontala ce vine de la mira, trece prin obiectiv, este clarificata de lentila de focusare si ajunge la compensator. Acesta se compune dintr-o prisma fixata pe corpul aparatului si doua prisme fixate pe pendul. La inclinari mici ale axei de vizare, tija pendulului are tendinta sa se aseze pe directia verticalei sub actiunea fortei gravitationale. Pentru a amortiza rapid oscilatiile tijei, aceasta este introdusa intr-un piston in care se formeaza vid ce duce la amortizarea oscilatiilor. O raza inclinata cu unghiul ce intra prin obiectiv, este deviata de prima prisma pendul cu un unghi 2 catre prisma fixa (pentaprisma), care la randul ei deviaza raza cu inca 2 spre a doua prisma pendul. Compensatorul intra in functiune numai dupa ce s-a procedat la calarea apriximativa dupa nivela sferica

Aceste tipuri de aparate conduc la un randament sporit in lucrarile de teren, dar trebuie avut in vedere faptul ca un compensator nu poate lucra in medii cu vibratii (hale industriale, cai de comunicatie cu trafic intens greu, etc.), situatie in care se vor folosi numai aparate rigide.