Общая постановка проблемы

Для выполнения работ по нивелированию (определению превышений между точками) согласно инструкции [6] используются нивелир и две нивелирные рейки. В зависимости от класса и назначения нивелирования могут использоваться высокоточные и точные нивелиры, а также нивелиры технической точности. Соответственно нивелирам используются и нивелирные рейки:

- для высокоточного нивелирования и нивелирования III класса - сплошные инварные рейки,

- для нивелирования III, IV класса и технического нивелирования - сплошные и складные шашечные деревянные рейки.

При нивелировании мерой - носителем единицы длины - является нивелирная рейка, на которой нанесена линейная шкала. Нивелир конструктивно не содержит в себе меры. Однако с помощью нивелира строится горизонтальная плоскость, которая в местах ее пересечения со шкалой, нанесенной на нивелирных рейках, позволяет взять соответствующий отсчет по рейке. Разность отсчетов, взятых по задней и передней рейкам, и есть превышение между точками, на которых установлены нивелирные рейки. Поэтому с целью обеспечения единства измерений в первую очередь подлежат поверкам и исследованиям нивелирные рейки.

Однако правильность и точность определения превышения зависит также и от правильности построения нивелиром горизонтальной плоскости. За построение горизонтальной плоскости в нивелире отвечает визирная ось, которая в идеальном случае при вращении нивелира вокруг его вертикальной оси вращения описывает горизонтальную плоскость, т.е. должна быть перпендикулярна вертикальной оси вращения прибора.

Приведение визирной оси в горизонтальное положение в нивелире с элевационным винтом осуществляется с помощью цилиндрического уровня. Для этого ось цилиндрического уровня должна быть параллельна визирной оси прибора. Но практически абсолютно точно выставить визирную ось в такое положение невозможно. Вследствие этого всегда существует некоторый угол непараллелльности, обозначаемый в геодезической метрологии буквой , который является углом между проекциями визирной оси и оси цилиндрического уровня на отвесную плоскость.

Влияние угла на точность определения превышения между точками удается компенсировать выбором методики измерения превышения. Для этого используется способ нивелирования из середины. Но так как на каждой станции неравенство плеч в общем случае не равно нулю, то угол все же оказывает некоторое влияние на точность определения превышения. Это влияние будет тем меньше, чем меньше по абсолютной величине сам угол .

Поэтому стремятся уменьшить угол до минимума. Таким минимумом согласно [2-6] является угол не превышающий , т.е. должно соблюдаться следующее условие .

Определение угла является главной операцией при выполнении технологических поверок нивелира.