niveliãvimas (pranc. niveler – išlyginti), aukščių skirtumo tarp Žemės paviršiaus taškų nustatymas tiesioginiu matavimu ir skaičiavimais. Tikrasis taško aukštis nustatomas pagal pradinio taško geodezinės atskaitos (vadinamųjų aukščių) sistemą. Pagal matavimo metodą skiriami keli niveliavimo būdai: geometrinis, trigonometrinis, barometrinis, hidrostatinis, automatinis.
Geometrinis niveliavimas pagrįstas horizontalaus spindulio projektavimu į niveliavimo taškus. Niveliuojama nivelyru su matuoklėmis. Nivelyras gali būti statomas arba virš taško A (pav., a), kurio aukštis žinomas, o matuoklė – ant taško B, kurio aukščio ieškoma (niveliuojant pirmyn), arba nivelyras – tarp taškų A ir B (pav., b), o matuoklės – ant taškų (niveliuojant iš vidurio). Pirmuoju atveju (niveliuojant pirmyn) aukščių skirtumas randamas iš nivelyro aukščio i atėmus matuoklės atskaitą b (h1 = i – b), antruoju atveju (niveliuojant iš vidurio) – iš žinomo aukščio taško A matuoklės atskaitos a atėmus nežinomo aukščio taško B matuoklės atskaitą b (h2 = a – b). Aukščių skirtumas gali būti teigiamas arba neigiamas. Jei atstumas tarp taškų didelis, niveliuojama perstatant nivelyrą (sudėtinis niveliavimas). Geometrinis niveliavimas dažniausiai naudojamas geodeziniams ir inžineriniams matavimams ir yra gana tikslus. Niveliuojant trigonometriniu būdu tacheometru matuojamas projektavimo spindulio posvyrio kampas ir linijos tarp matuojamųjų taškų horizontaliosios projekcijos ilgis. Aukščių skirtumas apskaičiuojamas pagal trigonometrinę formulę. Matavimo paklaida maža.
geometrinio niveliavimo schema: a – niveliavimas pirmyn, b – niveliavimas iš vidurio
Niveliuojant barometriniu būdu taškuose, tarp kurių nustatomas aukščių skirtumas, barometriniu nivelyru matuojamas atmosferos slėgis, nes tarp taško aukščio ir atmosferos slėgio yra atvirkštinė priklausomybė. Barometrinio niveliavimo tikslumas labai priklauso nuo meteorologinių sąlygų, paklaidos gana didelės. Naudojamas retai, pvz., kalnuotoje vietovėje.
Hidrostatinis niveliavimas grindžiamas skysčio paviršių savybe susisiekiančiuose induose išlikti viename lygmenyje. Niveliuojant nustatomas skysčio lygmens aukščių skirtumas susisiekiančiuose induose (hidrostatiniuose nivelyruose), pastatytuose matuojamuose taškuose. Hidrostatinis niveliavimas yra gana tikslus (paklaida iki milimetro dešimtųjų dalių), dažniausiai taikomas montuojant sudėtingus įrenginius, kasant tunelius, nustatant statinių vertikaliąsias deformacijas ir kitiems tiksliems darbams.
Automatinis niveliavimas daromas iš judančios transporto priemonės, prie kurios pritaisytas švytuoklinis prietaisas su rašikliu: transporto priemonei važiuojant žemės paviršiumi rašiklis brėžia jo profilį. Niveliuojama labai sparčiai, bet niveliavimo paklaida siekia kelis decimetrus. Tinka naudoti automobilių kelių ir geležinkelio trasų tyrinėjimams.
Atliekant niveliavimo darbus kuriuo nors iš niveliavimo būdų, įtvirtinami (įkasami į žemę, įtvirtinami uoloje, įmontuojami į statinius) nuolatiniai geodeziniai ženklai, kurių aukštis žinomas – reperiai.
Niveliavimo duomenys naudojami sudarant valstybinį aukščių pagrindą (geodezinį tinklą), topografinius planus, žemėlapius, profilius, tiriant Žemės plutos judesius, nustatant jūrų ir vandenynų vandens lygių kitimą, statant statinius, montuojant konstrukcijas ir technologinius įrenginius, stebint statinių vertikaliąsias deformacijas.
Istorija
Niveliavimo pagrindų jau būta 2000 pr. Kr. Kinijoje – įrengiant drėkinimo sistemas mokėta nustatyti aukščių skirtumus. Trigonometrinio niveliavimo principais (naudodami vertikaliąją astroliabiją ir kvadrantą) aukščių skirtumus matuodavo šumerai ir babiloniečiai. Lietuvoje trigonometrinis niveliavimas (matuojant astroliabija ir kvadrantu) naudotas 11–15 a. statant pilis. 19 a. pradžioje barometrinį niveliavimą pirmasis naudojo A. Šahinas. Geometrinis niveliavimas imtas taikyti 19 a. antroje pusėje per Lietuvą tiesiant geležinkelius. Trigonometrinis niveliavimas naudotas 1882–1907 darant Lietuvos teritorijos 1:21 000 mastelio topografinę nuotrauką trianguliacijos punktų altitudėms nustatyti. 1930–40 tikslius didelės apimties niveliavimo darbus vykdė Karo topografijos skyrius (vadovavo Petras Butrimas).
2456