Niwelacja

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

• niwelacja hydrostatyczna – najdokładniejsza, korzystająca z zasady naczyń połączonych;
• niwelacja geometryczna – wykonywaną przy użyciu niwelatorów, polegającą na pomiarze długości odcinków pionowo ustawionych łat geodezyjnych;
• niwelacja trygonometryczna – 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;
• niwelacja barometryczna – najmniej dokładną, wykorzystującą regułę zmiany wartości ciśnienia atmosferycznego w zależności od wysokości nad poziomem morza;
• niwelacja fotogrametryczna – wysokość poszczególnych punktów odczytuje się na modelu przestrzennym (stereoskopowym), jaki powstaje w trakcie obserwacji pary zdjęć za pomocą specjalnych przyrządów;
• niwelacja satelitarna – 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^[1].

W Polsce nieobowiązujący od 31 grudnia 2023 roku^[2] układ wysokościowy Kronsztad tworzyły wartości geopotencjalne podzielone przez przeciętne wartości przyspieszenia normalnego siły ciężkości, zwane „wysokościami normalnymi”, które były odniesione do średniego poziomu Morza Bałtyckiego w Zatoce Fińskiej, wyznaczonego dla mareografu w Kronsztadzie koło Sankt Petersburga (Federacja Rosyjska)^[3][1].

Od 2012 roku w Polsce obowiązuje układ wysokościowy PL-EVRF2007-NH, dla którego wysokości normalne odniesione są do średniego poziomu Morza Północnego, wyznaczonego dla mareografu w Amsterdamie^[3][2].