Kalkulator · Niwelacja

Niwelacja trygonometryczna

Oblicz przewyższenie między dwoma punktami z kąta pionowego i odległości. Uwzględnia wysokości instrumentu i sygnału oraz poprawkę na refrakcję atmosferyczną i krzywiznę Ziemi.

Dane wejściowe Kąt pionowy zenitowy lub elewacyjny — stopnie lub grady. Odległość pozioma lub skośna w metrach.
Wzór

Przewyższenie trygonometryczne

Przy odległości skośnej D i kącie elewacyjnym α:

Δh = D·sin(α) + i − l + f_rk

gdzie:
  D    = odległość skośna [m]
  α    = kąt elewacyjny (od horyzontu, + w górę)
  i    = wysokość instrumentu [m]
  l    = wysokość sygnału/lustra [m]
  f_rk = poprawka na refrakcję i krzywiznę

Przy kącie zenitowym z: α = 90° − z, więc sin(α) = cos(z).

Przy odległości poziomej d: Δh = d·tan(α) + i − l + f_rk

f_rk = d²·(1 − k) / (2·R)

gdzie:
  d = odległość pozioma [m]
  k = współczynnik refrakcji ≈ 0.13
  R = promień Ziemi ≈ 6 371 000 m
DaneD = 1234.567 m, z = 87°30′ (zenitowy)i = 1.52 m, l = 1.50 m
α= 2°30′ (elewacyjny)
Δh≈ 53.87 m (bez korekcji)
Kiedy poprawka na refrakcję i krzywiznę ma znaczenie?

Dla odległości do ~300 m poprawka jest poniżej 1 mm i w praktyce pomijalna. Dla 1 km wynosi ok. 68 mm, dla 3 km ok. 614 mm — wtedy jej uwzględnienie jest konieczne. Użyj kalkulatora poprawki na refrakcję i krzywiznę, żeby sprawdzić wartość dla swojej odległości.

Kąt zenitowy czy elewacyjny?

W tachimetrii kąty pionowe są zazwyczaj zenitowe: 0g lub 0° = zenit, 100g lub 90° = horyzont, 200g lub 180° = nadir. Kąt elewacyjny (od horyzontu): 0° = poziomo, +90° = pionowo w górę, −90° = w dół. Kalkulator obsługuje oba warianty.

Obliczenia

Podaj dane pomiaru

Odległość i kąt pionowy

Wysokości instrumentu i sygnału

Wysokość stanowiska (opcjonalnie)