Niwelacja

Niwelacja, niwelacje, pomiary wysokościowe – geodezyjne wyznaczanie różnicy wysokości pomiędzy punktami terenowymi. Wyróżnia się następujące rodzaje niwelacji:

• niwelacja hydrostatyczna – najdokładniejsza, korzystająca z zasady naczyń połączonych;
• niwelację geometryczną – wykonywaną przy użyciu niwelatorów, polegającą na pomiarze długości odcinków pionowo ustawionych łat geodezyjnych;
• niwelację trygonometryczną – wykonywaną przy użyciu tachimetrów, polegającą na pomiarze odległości poziomej oraz kąta pionowego, co umożliwia obliczenie nieznanej wartości różnicy wysokości korzystając z własności geometrycznych trójkąta prostokątnego;
• niwelację barometryczną – najmniej dokładną, wykorzystującą regułę zmiany wartości ciśnienia atmosferycznego w zależności od wysokości nad poziomem morza;
• niwelację fotogrametryczną – wysokość poszczególnych punktów odczytuje się na modelu przestrzennym (stereoskopowym), jaki powstaje w trakcie obserwacji pary zdjęć za pomocą specjalnych przyrządów;
• niwelację satelitarną – wykonywana przy pomocy globalnego systemu nawigacji satelitarnej.

Do wykonania pomiarów wysokościowych niezbędne są niwelator lub teodolit (tachimetr) oraz łata niwelacyjna. Niwelacje wykonują dwie osoby z których jedna odczytuje wyniki z urządzenia, a druga ustawia łatę w wybranych miejscach. Wyniki pomiarów podawane są w odniesieniu do repera wysokościowego. Z jednego ustawienia niwelatora można wykonać wiele pomiarów. Gdy z danego stanowiska uzyska się już pożądaną ilość obserwacji można przestawić instrument w inne miejsce dokonując odczytu wstecz na łatę, następnie odczytując wynik z pomiaru w wybranym miejscu (tzw. odczyt w przód), ten schemat można powtarzać wiele razy, ostatni odczyt jest jednocześnie odczytem zamykającym ciąg niwelacyjny na reperze o znanej wysokości. W czasie dokonywania pomiaru należy zachować ostrożność, aby nie poruszyć niwelatora.

Wysokości normalne określa się z pomiarów geodezyjnych (niwelacji) nawiązanych do punktów podstawowej osnowy geodezyjnej. Dla Polski układ wysokości („Kronsztad”) tworzą wartości geopotencjalne podzielone przez przeciętne wartości przyspieszenia normalnego siły ciężkości, zwane dalej „wysokościami normalnymi”, odniesione do średniego poziomu Morza Bałtyckiego w Zatoce Fińskiej, wyznaczonego dla mareografu w Kronsztadzie koło Sankt Petersburga (Federacja Rosyjska)^[1][2].