Tecniche di Misurazione Altimetrica: Metodi e Precisione

Metodi Altimetrici: Concetti Fondamentali

Il concetto di livellamento (Leveling) consiste nel determinare:

1. La differenza di altezza tra due o più punti.
2. L'altezza di una serie di punti su una mappa, utile anche per tracciare un disegno quotato o per disegnare la sezione di un terreno nel caso in cui i punti in rilievo siano allineati.
3. Il tracciamento di punti su superfici orizzontali come pavimenti, fondazioni o pavimentazioni, o punti sulla pista di strade e servizi igienici.

Per eseguire il livellamento sono necessarie le seguenti apparecchiature:

• Uno strumento capace di stabilire una visuale o un piano orizzontale, come un livello.
• Un'asta di livello.
• Un quaderno di campo, chiamato blocco di livellamento, per registrare i dati, eseguire il controllo di chiusura dell'errore sul campo e tracciare il profilo del rilievo.
• Un metro per posizionare i punti sul piano che è servito come base per l'indagine.

Tecniche di Livellamento: Metodi di Misurazione

A seconda dello strumento utilizzato per ottenere la differenza tra due punti, esistono tre diversi metodi di classificazione:

• Livellamento con visuale orizzontale: livellamento geometrico.
• Livellamento in luoghi scoscesi: livellamento trigonometrico.
• Livellamento barometrico.

Livellamento Geometrico: Visuale Orizzontale

Per eseguire questo metodo viene utilizzato un livello topografico, uno strumento in grado di fornire una visuale orizzontale. Per calcolare la differenza tra due punti, lo strumento si posiziona nel mezzo di entrambi. Si posiziona l'asta sul primo punto e si prende nota della lettura, poi si posiziona la visuale sull'altro punto e si prende nota della lettura. La differenza tra i due valori trovati rappresenta la differenza di quota tra i due punti. Posizionare il livello a metà distanza tra i punti garantisce che l'eventuale errore dovuto al disallineamento dello strumento sia compensato, rendendo la misurazione più precisa.

Livellamento Trigonometrico: Visuale Inclinata

Chiamato anche livellamento trigonometrico, questo metodo determina la differenza tra due punti osservando l'angolo zenitale della visuale che va da un punto all'altro e misurando la distanza geometrica tra di essi. La distanza verticale, o differenza di quota, tra due punti è il prodotto della distanza geometrica per il coseno dell'angolo zenitale. Se si conosce la distanza orizzontale tra i punti, la differenza di quota è il prodotto della distanza ridotta per la cotangente dell'angolo zenitale. Questo metodo è tipicamente utilizzato per il livellamento su lunghe distanze, spesso impiegando stazioni totali.

Livellamento Barometrico

È il meno accurato dei tre metodi. La differenza di quota è ottenuta misurando la differenza di pressione tra i punti.

Superfici di Riferimento e Punti Geodetici

È importante ricordare che, mentre per la mappatura della Terra si considera una superficie piatta senza incorrere in errori significativi, in altimetria o livellamento la sfericità della Terra può avere un'importanza rilevante. Si definisce superficie di livello una superficie equipotenziale concentrica alla Terra, considerata sferica. L'intersezione del piano verticale passante per due punti sulla superficie con una superficie di livello dà origine al concetto di linea di livello, ampiamente utilizzato nel livellamento. La superficie di riferimento è quella superficie di livello a quota zero. In Spagna, la superficie di livello passante per il punto critico o altitudine altimetrica coincide con il livello medio del mare di Alicante.

Si definisce superficie di confronto la superficie di livello passante per il punto arbitrario considerato come origine della nostra indagine. L'altitudine è l'altezza di un punto rispetto alla superficie del livello del mare. La quota è l'altezza di un punto rispetto a una superficie di confronto qualsiasi. La differenza di quota tra due punti è la differenza tra le loro rispettive altezze o altitudini, e può anche essere definita come la distanza verticale tra le due linee di contorno che passano attraverso di essi.

I punti geodetici permanenti sono segnali a terra con chiodi di bronzo, la cui altitudine è fornita dall'Istituto Geografico Spagnolo, insieme a disegni per la loro identificazione. I punti di riferimento temporanei sono punti delimitati da paletti, pittura o blocchi, utilizzati per verificare la presenza di punti di partenza per un nuovo posizionamento di riferimento o layout.

Errori Comuni e Correzioni

Per calcolare con precisione la differenza di quota, è necessario considerare tre concetti:

1. La linea di livello, che rappresenta l'altezza costante rispetto al livello del mare ed è quindi una linea curva.
2. La linea orizzontale, che coincide con la visuale dello strumento ed è tangente alla verticale nel punto di osservazione. Quest'ultima corrisponde alla direzione dell'accelerazione di gravità in quel punto.
3. La visuale rifratta, che è una linea curva influenzata dalla rifrazione atmosferica.