Перед измерением на концах линии устанавливают вехи, а поверхность вдоль линии расчищают. При длине измерения более 150 м линию провешивают, т. е. устанавливают по ней ряд промежуточных вех, обозначающих створ линии. Линию измеряют два человека, фиксируя положения концов ленты специальными шпильками. Ленту натягивают строго в створе линии, чтобы она не провисала, не сминалась и не закручивалась.

Для контроля, оценки и повышения точности линейные измерения повторяют дважды: в прямом и обратном направлениях.

Не реже одного раза в три месяца рабочую меру сравнивают с образцовой, это сравнение называется компарированием. На мерный прибор, прошедший компарирование, выдается документ, в котором указывается, в каких условиях проводилось сравнение мер и на какой размер фактическая длина рабочей меры отличается от номинальной (поправка на компарирование). В случаях, когда измерения проводились на поверхности, наклонной к горизонту, наряду с поправкой на компарирование при определении длины линии учитывают еще поправки на температуру и на наклон линии к горизонту.

Высотное положение точек земной поверхности, зданий и сооружений определяют от одной общей уровенной поверхности, принимаемой за начало отсчета высот.

Началом счета высот точек для территории СССР принято считать средний уровень воды в Финском заливе Балтийского моря, установленный из многолетних наблюдений. Этот средний уровень обозначен чертой на медной пластинке, вмурованной в гранитный устой одного из мостов в Кронштадте и называется «нулем Кронштадтского фунштока». От этой общей уровенной поверхности и ведется счет высот на всей территории нашей страны.

Высотой точки называется ее вертикальное расстояние от общей уровенной поверхности. Числовое выражение высоты точки называют ее абсолютной отметкой. Для большей части территории СССР абсолютные отметки являются положительными значениями, так как точки поверхности лежат выше уровня воды в Балтийском море.

Абсолютные высотные отметки некоторых точек закрепляют специальными знаками — реперами, нивелирными марками и полигонометрическими знаками, которые закладывают в стены капитальных зданий, сооружений или устанавливают специально. На знаках указывают их абсолютную отметку.

В строительстве счет высот может вестись и от какой-нибудь условной уровенной поверхности, например отметки уровня верхнего покрытия пола первого этажа здания. Отметки, исчисляемые в этом случае, называют условными.

Произведя на местности определение превышения точки, т. е. разности высоты искомой точки и знака (репера, марки), и выполнив вычислительные действия, находят высоту (отметку) искомой точки.

Совокупность инструментальных измерений и вычислительных действий, в результате которых находят высоты (отметки) земной поверхности или сооружений, называют нивелированием.

В зависимости от метода измерения и применяемых инструментов различают геометрическое, тригонометрическое, гидростатическое и барометрическое нивелирование. При геометрическом нивелировании превышение между точками определяют от горизонтальной линии визирования, при тригонометрическом превышение исчисляют по формулам тригонометрии, используя измеренные на местности расстояние и углы. В гидростатическом нивелировании определяют превышения с помощью уровня жидкости в сообщающихся сосудах, при барометрическом — вычисляют по разности показаний барометров, измеряющих атмосферное давление в данных точках.

Самыми точными из перечисленных видов нивелирования являются геометрическое и гидростатическое, которые получили наиболее широкое применение в строительстве.

Геометрическое нивелирование выполняют с помощью нивелира и нивелирных реек.

Нивелир (геодезический инструмент) представляет собой зрительную трубу, которая снабжена устройством, обеспечивающим при работе горизонтальное положение линии визирования. Визируя в трубу, делают отсчеты по нивелирным рейкам, устанавливаемым отвесно в тех точках местности, превышение между которыми определяют. В зависимости от положения нивелира относительно нивелируемых точек различают два способа геометрического нивелирования: «вперед» и «из середины».

При нивелировании «из середины» нивелир ставят примерно по середине между точками Л и В. На обе точки устанавливают рейки. Трубу наводят сначала на заднюю рейку и берут по ией отсчет а (взгляд назад), а затем наводят трубу на переднюю рейку и берут по ней отсчет b (взгляд вперед). При нивелировании «из середины» превышение между точками Л и В h = a—b. Отметку передней точки Т/д—/7д4-а—Ь.

Установки нивелира называют стоянками или станциями. Если превышение между двумя точками определяют в результате одной установки нивелира (одной станции), то такое нивелирование называют простым. Простым нивелированием можно определить превышение между точками, отстоящими друг от друга иа расстоянии до 200 м, так как при больших расстояниях точность нивелирования снижается.

При расстоянии более 200 м или при значительных превышениях между точками нивелир устанавливают в нескольких местах, т. е. делают несколько станций, образующих нивелирный ход. Такое нивелирование называют сложным.

Промышленность выпускает различные по точности и конструкции нивелиры. В строительстве наибольшее распространение получили нивелиры Н-3 и И-10 с установкой визирной линии по цилиндрическому уровню. На каждой станции нивелир приводят в рабочее положение, т. е. устанавливают так, чтобы ось его вращения расположилась отвесно. Это достигается с помощью подъемных винтов, а контролируется по круглому уровню.

Точно устанавливают визирную линию по цилиндрическому уровню, изображение концов пузырька которого посредством системы призм передается в поле зрения зрительной трубы. Точному горизонтальному положению зрительной трубы соответствует совмещение изображений концов пузырька уровня, что достигается вращением элевационного винта перед каждым отсчетом по рейке.

В окулярной части трубы установлена диафрагма со стеклом, на котором награвирована сетка нитей — тонкие прямые горизонтальные и вертикальные линии. Изображение сетки нитей в поле зрения трубы фокусируют вращением окулярного кольца. Отсчеты берут по центру сетки нитей, а практически по средней горизонтальной нити.

Крайние горизонтальные нити служат для приближенного определения расстояния от инструмента до точки установки рейки. Для определения этого расстояния число сантиметровых делений, видимых между крайними горизонтальными нитями, умножают на коэффициент нитяного дальномера,

Нивелирные рейки, применяемые в строительстве, представляют собой деревянные бруски длиной 3 или 4 м, шириной 8—10 см и толщиной 2—3 см, на которых нанесены шашечные сантиметровые деления и снизу вверх надписаны значения дециметров. Числовые надписи на рейках делают перевернутыми, так как трубы большинства нивелиров дают обратное изображение. Для удобства переноски рейки делают складными. Деления на рейках наносят как с одной, так и с двух сторон, причем в последнем случае стороны отличаются цветом (обычно черные и красные) и началом отсчета.

Нивелирование начинают от репера, нивелирной марки или какой-либо другой точки, отметка которой известна. В геометрическом нивелировании участвуют нивелировщик и реечник. Рейки устанавливают на обеих нивелируемых точках (передней и задней), а штатив с нивелиром примерно на равном расстоянии от этих точек, причем необязательно на одной прямой с ними.

После надежной установки нивелир приводят в рабочее положение и устанавливают трубу «по глазу», добиваясь четкого изображения. Отсчеты по рейкам выполняют в определенной последовательности, что обеспечивает контроль правильности производства отсчетов.

Отсчет по рейке читают в миллиметрах и записывают в специальный журнал в виде четырехзначного числа. На рис. 2 в поле зрения трубы нивелира показаны отсчеты 1188 (а), 1193 (б) и 1190 (в).

Кроме определения длины линий и высотного положения характерных точек при съемке необходимо ориентировать линии и измерять углы в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

Ориентируют линии на местности относительно меридианов. Направление линии задают ее азимутом, т. е. углом, считаемым по часовой стрелке от северного направления меридиана до направления линии.

Для приближенных определений магнитных азимутов используют компас, а при геодезических измерениях применяют более точный прибор — буссоль. Основой буссоли служит чувствительная магнитная стрелка, установленная на вращающейся алидаде. Для наведения на предмет имеются визиры или диоптры. Значения азимутов считывают с кольцевого лимба.

При определении направления линии буссоль ставят в ее начале, а в конце устанавливают тонкую веху, на которую наводят прибор по диоптрам. Затем отпускают магнитную стрелку и после того, как она остановится, по лимбу считывают показания и определяют магнитный азимут линии.

Можно не определять азимут каждой линии, а определять углы между ними, а затем ориентировать все линии (весь чертеж), определив направление линии «Север — Юг».

Углы в горизонтальной и вертикальной плоскостях измеряют специальными угломерными инструментами — теодолитами. С помощью теодолитов определяют направления основных осей сооружений, производят разбивку взаимно перпендикулярных осей, выверяют вертикальность монтируемых конструкций и др.

Главной частью теодолитов являются угломерные круги: горизонтальный— для измерения углов в горизонтальной плоскости и вертикальный — для определения углов наклона в вертикальной плоскости. Угломерный круг состоит из двух дисков — лимба и алидады, имеющих общий центр. Лимб представляет собой неподвижный диск, по окружности которого выполнена сплошная градуировка, возрастающая по ходу часовой стрелки от 0 до 360°. На поверхности диска вращается вместе со зрительной трубой алидада, снабженная специальным отсчетным устройством.

При измерении горизонтального угла теодолит устанавливают в рабочее положение так, чтобы центр лимба его горизонтального круга находился точно над вершиной измеряемого угла. Точность положения центра лимба проверяют по отвесу, затем лимб приводят в горизонтальное положение и закрепляют.

Зрительную трубу теодолита, жестко скрепленную с алидадой, наводят на вехи, установленные на сторонах измеряемого угла. При этих двух наведениях производят отсчеты по лимбу. Разность отсчетов и дает размер измеряемого горизонтального угла. Углы наклона измеряют аналогично по лимбу вертикального круга.

Отечественная промышленность выпускает теодолиты с металлическими кругами и оптические (со стеклянными кругами). В строительстве используют теодолиты с металлическими кругами ТТ-5, TH и ТТП. Зрительные трубы теодолитов TH и ТТП могут быть использованы также для проведения геометрического нивелирования.