> Военный энциклопедический словарь, страница 64 > Нивеллирование

Нивеллирование

Нивеллирование или НИВЕЛЛИРОВКА, особая отрасль геодезии, имеет предметом определять разность расстояний двух каких нибудь точек от центра земли. Хотя земля не точный шар, а имеет вид эллипсоида у полюсов сжатого и у экватора растянутого, во при нивеллировании это ржатие можно пренебречь и принять, что две или несколько точек равно отстоят от центра земли, коль скоро находятся на одной сферической поверхности, параллельной поверхности стоячей воды. Все точки, лежащия на сферической поверхности, параллельной поверхности океана, называют точками одного уровня, а всякую дугу большого круга, взятую на той же сферической поверхности, называют линией уровня. Таким образом нивеллирование будет состоять вт определении разностей уровней точек земной поверхности. Для этой цели употребляют- три главные способа: 1) топографическое нивеллирование,

2) геодезическое или тригонометрическое нивеллирование и 3) барометрическое ни-веллирование.

Топографическое нивеллирование основывается на том, что поверхность воды, или другой жидкости, рассматриваемую в веболыпем протяжении, можно принять за горизонтальную плоскость, или плоскость, касательную к линии уровня места. На этом основании составляют инструменты, употребляемые при вивеллировании; эти инструменты называют нивеллирными инструментами; они имеют различные устройства, хотя ту же теорию. Простейший из них есть так называемый водяной уровень; он состоит из медной трубки, с обоих концев загнутой, отверзтой и налитой водою, так-что, по свойству жидкостей, прямая, соединяющая поверхности воды в концах трубки, будет касательная к линии уровня. Другой, более точный и наиболее употребительный, нивеллир-ныии инструмент состоит из зрительной трубы с приделанным к ней обыкновенным уровнем. При употреблении этих инструментов нужно еще иметь так называемую рейку. Простейшая из реек есть не иное что, как четырегранный деревянный брус, длиною от 1 до 2 сажен, разделенный на Футы и дюймы; по этой рейке движется продолговатая дощечка, называемая целью. Дощечка эта разделяется горизонтальною чертою на две половины, из которых одна покрывается белою, а другая черною краскою; иногда же всю цель покрывают черною краскою, а на средине ея проводят белую или красную узкую полосу.

Чтоб иолучить идею, как определяется разность уровней двух точек, ставим в одну из точек рейку, а в другую водяной уровень и, смотря по верхним поверхностям воды в концах уровня на рейку, заставляем передвигать на рейке цель до тех иор, пока черта, разделяющая краски на цели, или белая черта, будет соответствовать линии, проходящей по поверхности воды в концах уровня. Тогда, отсчитав на рейке деление, соответствующее черте, и зная возвышение нивеллирного инструмента, разность между этими величинами покажет возвышение одного места над другим, ежели расстояние между точками незначительно; но когда расстояние между точками будет значительно, тогда надобно звать это расстояние, и приняв во внимание шарообразность земли и земную рефракцию, определяют с точностью разность уровней.

Смотря по обстоятельствам, способы определений разностей уровней изменяются. Если определяют разность уровней двух или нескольких точек из одной точки стояния, то такое действие называют простыми ви-веллированием. Если же расстояние между точками весьма велико, или местность между ними представляет значительные возвышенности, тогда разность уровней можно определить не иначе, как посредством нескольких, последовательно соединенных между собою, нивеллировок. Такое нивелли-ровавие называют сложными. Между точками весьма близкими разность уровней можно определить помощию одного ватерпаса; но такое действие слишком не точно.

Топографическое нивеллирование употребляют в тех случаях, когда требуется составить профиль местности, или определить относительные высоты точек, находящихся не в дальнем одна от другой расстоянии.

Геодезическое нивеллирование служит преимущественно к точному определению разности уровней точек, находящихся в значительном расстоянии, и также к измерению высот высоких тор. Еслц бы окружающая землю атмосфера не производила преломления лучей, или так называемой земной рефракции, то достаточно было бы, для определения разности уровней двух точек, из одной измерить зениталь-ное расстояние другой точки; тогда разность этого зенитального расстояния и 90° показала бы возвышение одной точки над другою в градусной мере, и при известном расстоянии между точками легко было бы определить разность уровней в линейной мере. Но при существовании земной рефракции, для определения разности уровней, необходимо измерение взаимных и одновременных зенитальвых расстояний данных точек. Такого рода наблюдение прёдставить самое точнейшее и простейшее средство для определения разности уровней двух мест. Различные обстоятельства могут изменить род наблюдений и вычислений. Например: ежели нельзя произвести одновременных и взаимных наблюдений, или, лучи зрения направляются не на места, занятия инструментами, во на видимые близ виих примечательные предметы, тогда вычисление разности уровней изменяется, смотря по обстоятельствам.

Для определения возвышения точки на земли над поверхностью моря, когда виден на нем предел горизонта, измеряют из данной точки зениталь-ное расстояние видимого предела горизонта моря, и из этого измерения, при известной земной рефракции, получают высоту точки над поверхностью моря. Если желают определить высоту над поверхностью моря какой-нибудь местности, далеко отстоящей от моря, тогда постепенно определяют разности уровней данной точки и точек, постепенно приближающихся к морю и, наконец, возвышение точки возле моря над его поверхностию. Из этих измерений выводят уже окончательно возвышение данной точки над поверхностью моря. Таким образом определяют разность уровней двух морей. Посредством этого способа доказано, что уровни Западного океана и Средиземного моря находятся на одинаковой высоте, и решен спор ученых о разности уровней Черного и Каспийского морей. В геодезическом нивеллировании, как самом точнейшем, требуется строгая истина, а потому можно подумать, что, принимая землю за шар, можем погрешить; но доказано, что это предположение ни сколько не уменьшит строгости результатов, если везде в вычислении, вместо земного радиуса, будем употреблять нормаль, соответствующую широте места. На корабле, при описи берега, высота гор или других предметов определяется посредством измеренного угла возвышения предмета над поверхностью моря, и расстояния корабля до вертикальной линии предмета, снятого с составляемой карты.

Барометрическое нивеллирование употребляют, как и геодезическое, для измерения высот гор и для определения отвесных высот различных точек земной поверхности над поверхностью океана. (См. статью Бароме-ггирическое нивеллироёание).

Из всего предыдущого заключаем, что нивеллировка, изображая местность с ея естественными возвышениями и понижениями, доставляет необходимое пособие для стратегических соображений, дает средство проводить каналы, дороги,ч осушать болота и проч.; наконец мореплавателям, которые, по известной высоте горы, могут определить свое место, доставляет новое средство для безопасного плавания. Желающим ближе ознакомиться с этою важною отраслью геодезии, рекомендуем, книгу— Геодезия А. Болотова, часть II. 1837 года. С. И. 3.