НЭС/Нивелирование
Нивелирование — совокупность действий, посредством которых определяют разность высот двух или многих точек земной поверхности. Высота точки считается по отвесной линии между поверхностями уровня (воображаемых жидкостей, находящихся в равновесии); если счет ведется от среднего уровня океана, то высота называется , если же счет ведется от уровенной поверхности, проходящей через другую точку, то высота называется ; понятно, что относительные высоты представляют разности абсолютных высот соответствующих точек. Н. служит вообще для определения высот относительных, но если в числе избранных одна точка лежит у берега океана, то последовательным сложением разностей высот легко вывести и абсолютные высоты. В России высоты считаются от нуля футштока в Кронштадте. Существует три способа Н.: 1) нивелиром и рейками, по которым высоты отсчитывают непосредственно (топографическое или геометрическое Н.), 2) угломерным инструментом, посредством измерения углов наклонения визирных линий с одной точки на другую (геодезическое или тригонометрическое Н.) и 3) при помощи барометра (см. Барометрическое Н., V, 256). Наиболее точен первый способ при помощи нивелира — прибора, посредством которого можно визировать по горизонтальному направлению. Нивелиры состоят всегда из трех главных частей: зрительной трубы, уровня и штатива с треногою. Зрительная труба с увеличением около 25 раз имеет два равных и тщательно выточенных кольца, называемых . Труба этими цапфами лежит в углублениях двух вертикальных стоек или , привинченных к подставке, снабженной вертикальною осью, которая свободно вращается в коническом отверстии треножки с тремя подъемными винтами. Треножка ставится на штатив. Зрительная труба может свободно вращаться в лагерах около своей геометрической оси и перекладываться в них противоположными цапфами; вращая же подставку около вертикальной оси, трубу легко наводить по разным направлениям. Уровень в прочной медной оправе привинчен непосредственно к трубе. Перед употреблением прибора надо убедиться: 1) что оптическая ось трубы (прямая, проходящая через оптический центр объектива и пересечение средних нитей в окуляре) совпадает с ее геометрическою осью (прямою, соединяющею центры цапф), 2) что ось уровня параллельна геометрической оси трубы и 3) что ось уровня перпендикулярна вертикальной оси вращения инструмента. Эти три условия достигаются при помощи так назыв. исправительных винтов. При каждом нивелире имеются , т.-е. деревянные бруски, длиною от 2 до 4 м., с поперечным сечением в 3—5 стм. Одна или две противоположные стороны рейки представляют шкалу, разделенную на мелкие части, окрашенные в яркие цвета, так, чтобы их легко было отсчитывать издали в зрительную трубу. Для прочности установки рейки над любою точкою местности под нее кладется чугунный или железный , снабженный шипами. Самое Н. заключается в следующем: нивелир ставится на штативе по середине между двумя избранными точками, на которых держат в отвесном положении рейки. После приведения трубы в горизонтальное положение наблюдатель визирует последовательно на заднюю и переднюю рейки и отсчитывает деления, приходящиеся против горизонтальной нити в окуляре; разность отсчетов дает разность высот или относительное превышение одной точки над другою. Переставляя рейки и нивелир, получают разность высот ряда последовательных точек. Скорость и точность Н. зависят от устройства прибора, оптической силы зрительной трубы и достоинства реек. Новейшими нивелирами проходят в один рабочий день до 10 км. (устанавливая рейки через 100 м.) и определяют разность высот с точностью до ±0,002 м. на 1 км. Но такая точность требуется только для научных работ и для определения высот основных точек, закладываемых в долговечные каменные сооружения (нивелирные марки). Для практических же целей, при изыскании дорог, проведении каналов, осушке болот и т. п., Н. производится с меньшею точностью, но зато с бо̀льшею скоростью. В цивилизованных государствах стараются определить абсолютные высоты сети точек, расположенных более или менее равномерно по всему пространству территории, с тем, чтобы для всех практических требований можно было начинать от них другие Н. Основные точки избираются по течению главных рек и по железным дорогам. Вопрос о точных Н. возбужден впервые в 1864 г. на первой конференции средне-европейского градусного измерения (затем международный геодезический союз), и теперь вся Европа покрыта уже сетью нивелирных линий. Точное определение высот в России началось с 1871 г. В настоящее время в Европейской России длина нивелирных линий составляет более 18000 вер. См. «Каталог высот русской нивелирной сети» полк. Рыльке (СПБ., 1894). — Если точки земной поверхности недоступны или очень удалены, то высоты их определяются по наблюдениям вертикальных углов из других точек. Это  Н. применяется на съемках, на триангуляциях и при определении высот неприступных горных вершин; оно менее точно, чем выше объясненный способ топографического Н., но зато производится гораздо скорее.