Геометрия

Отсчёт рейки: кривизна и рефракция

Оценивает поправку длинного горизонтального визирного луча при сферической кривизне и заданном коэффициенте рефракции.

△быстрый расчёт
онлайн
Введите данные
Данные не отправляются на сервер
Результат
Геометрическое понижение поверхности0,078481м
Компенсация рефракцией0,0102 м
Поправка к завышенному отсчёту рейки-0,0683 м
Формула

Как считается результат

В параксиальном приближении кривизна даёт c=D²/(2R), рефракция компенсирует долю r=kc. Для показанного завышенного отсчёта рейки поправка −(c−r)=−(1−k)c. Оба расстояния вводятся в километрах, результат переводится в метры.
Пример с тестовыми данными

Горизонтальная длина визирования: 1 км; Радиус кривизны поверхности: 6 371 км; Коэффициент доли кривизны луча k: 0,13

Геометрическое понижение поверхности: 0,07848061529 м; Компенсация рефракцией: 0,01020247999 м; Поправка к завышенному отсчёту рейки: -0,0682781353 м
О расчёте

Как пользоваться
калькулятором

Оценивает поправку длинного горизонтального визирного луча при сферической кривизне и заданном коэффициенте рефракции.

В параксиальном приближении кривизна даёт c=D²/(2R), рефракция компенсирует долю r=kc. Для показанного завышенного отсчёта рейки поправка −(c−r)=−(1−k)c. Оба расстояния вводятся в километрах, результат переводится в метры.

  1. 01
    Подготовьте данные

    Используйте исходные величины именно для рассматриваемого случая: горизонтальная длина визирования в км; радиус кривизны поверхности в км; коэффициент доли кривизны луча k.

  2. 02
    Проверьте единицы и условия

    Сферическая поверхность, небольшое D/R и постоянная кривизна луча с 0≤k≤1; расстояние ограничено 20 км для этой приближённой модели. Температурный профиль, аномальная рефракция, наклонные лучи и приборная коллимация не включены. Для точного нивелирования нужны полевая методика и реальные условия.

  3. 03
    Прочитайте результат

    Знак относится к отсчёту рейки, а не универсально к любой высотной разности. При равных заднем и переднем визированиях одинаковые эффекты в идеале взаимно сокращаются. Значение k=0,13 — пример сценария, не измеренный коэффициент текущей атмосферы.

Подробное объяснение

Как читать результат

Расшифровка показателей, пример вычисления и ограничения метода — без лишних терминов.

01

Что означают результаты

Знак относится к отсчёту рейки, а не универсально к любой высотной разности. При равных заднем и переднем визированиях одинаковые эффекты в идеале взаимно сокращаются. Значение k=0,13 — пример сценария, не измеренный коэффициент текущей атмосферы.

02

Когда модель применима

Сферическая поверхность, небольшое D/R и постоянная кривизна луча с 0≤k≤1; расстояние ограничено 20 км для этой приближённой модели. Температурный профиль, аномальная рефракция, наклонные лучи и приборная коллимация не включены. Для точного нивелирования нужны полевая методика и реальные условия.

Разбор по шагам

Пример расчёта

Пример 1
Исходные данные
Горизонтальная длина визирования: 1 км; Радиус кривизны поверхности: 6 371 км; Коэффициент доли кривизны луча k: 0,13
Вычисление
В параксиальном приближении кривизна даёт c=D²/(2R), рефракция компенсирует долю r=kc. Для показанного завышенного отсчёта рейки поправка −(c−r)=−(1−k)c. Оба расстояния вводятся в километрах, результат переводится в метры. Геометрическое понижение поверхности: ((1)^2 ÷ (2 × (6 371)) × 1000) = 0,07848061529 м. Компенсация рефракцией: (0,13) × ((1)^2 ÷ (2 × (6 371)) × 1000) = 0,01020247999 м. Поправка к завышенному отсчёту рейки: -(1-(0,13)) × ((1)^2 ÷ (2 × (6 371)) × 1000) = -0,0682781353 м.
Результат
Геометрическое понижение поверхности: 0,07848061529 м; Компенсация рефракцией: 0,01020247999 м; Поправка к завышенному отсчёту рейки: -0,0682781353 м

Знак относится к отсчёту рейки, а не универсально к любой высотной разности. При равных заднем и переднем визированиях одинаковые эффекты в идеале взаимно сокращаются. Значение k=0,13 — пример сценария, не измеренный коэффициент текущей атмосферы.

Пример 2
Исходные данные
Горизонтальная длина визирования: 0 км; Радиус кривизны поверхности: 6 371 км; Коэффициент доли кривизны луча k: 0,13
Вычисление
Геометрическое понижение поверхности: ((0)^2 ÷ (2 × (6 371)) × 1000) = 0 м. Компенсация рефракцией: (0,13) × ((0)^2 ÷ (2 × (6 371)) × 1000) = 0 м. Поправка к завышенному отсчёту рейки: -(1-(0,13)) × ((0)^2 ÷ (2 × (6 371)) × 1000) = 0 м.
Результат
Геометрическое понижение поверхности: 0 м; Компенсация рефракцией: 0 м; Поправка к завышенному отсчёту рейки: 0 м

Этот вариант использует другие исходные данные: Горизонтальная длина визирования — 0. Знак относится к отсчёту рейки, а не универсально к любой высотной разности. При равных заднем и переднем визированиях одинаковые эффекты в идеале взаимно сокращаются. Значение k=0,13 — пример сценария, не измеренный коэффициент текущей атмосферы.

Формула и обозначения

В параксиальном приближении кривизна даёт c=D²/(2R), рефракция компенсирует долю r=kc. Для показанного завышенного отсчёта рейки поправка −(c−r)=−(1−k)c. Оба расстояния вводятся в километрах, результат переводится в метры.

distance — горизонтальная длина визирования, единица: км.

radius — радиус кривизны поверхности, единица: км.

refraction — коэффициент доли кривизны луча k.

Практическое применение

Оценивает поправку длинного горизонтального визирного луча при сферической кривизне и заданном коэффициенте рефракции. В параксиальном приближении кривизна даёт c=D²/(2R), рефракция компенсирует долю r=kc. Для показанного завышенного отсчёта рейки поправка −(c−r)=−(1−k)c. Оба расстояния вводятся в километрах, результат переводится в метры.

Знак относится к отсчёту рейки, а не универсально к любой высотной разности. При равных заднем и переднем визированиях одинаковые эффекты в идеале взаимно сокращаются. Значение k=0,13 — пример сценария, не измеренный коэффициент текущей атмосферы.

Частые ошибки

Используйте исходные величины именно для рассматриваемого случая: горизонтальная длина визирования в км; радиус кривизны поверхности в км; коэффициент доли кривизны луча k.

Сферическая поверхность, небольшое D/R и постоянная кривизна луча с 0≤k≤1; расстояние ограничено 20 км для этой приближённой модели. Температурный профиль, аномальная рефракция, наклонные лучи и приборная коллимация не включены. Для точного нивелирования нужны полевая методика и реальные условия.

Источники и допущения

Основание расчёта

Метод, правило или ставка сверены с указанным источником. Последняя проверка этой реализации: 2026-09-30.

NOAA NGS: кривизна и рефракция в нивелировании ↗
Коротко о главном

Вопросы
и ответы

Что показывает «геометрическое понижение поверхности»?+

Знак относится к отсчёту рейки, а не универсально к любой высотной разности. При равных заднем и переднем визированиях одинаковые эффекты в идеале взаимно сокращаются. Значение k=0,13 — пример сценария, не измеренный коэффициент текущей атмосферы.

Как проверить расчёт на конкретном примере?+

Горизонтальная длина визирования: 1 км; Радиус кривизны поверхности: 6 371 км; Коэффициент доли кривизны луча k: 0,13. Геометрическое понижение поверхности: 0,07848061529 м; Компенсация рефракцией: 0,01020247999 м; Поправка к завышенному отсчёту рейки: -0,0682781353 м. В параксиальном приближении кривизна даёт c=D²/(2R), рефракция компенсирует долю r=kc. Для показанного завышенного отсчёта рейки поправка −(c−r)=−(1−k)c. Оба расстояния вводятся в километрах, результат переводится в метры.

Какие ограничения есть у метода?+

Сферическая поверхность, небольшое D/R и постоянная кривизна луча с 0≤k≤1; расстояние ограничено 20 км для этой приближённой модели. Температурный профиль, аномальная рефракция, наклонные лучи и приборная коллимация не включены. Для точного нивелирования нужны полевая методика и реальные условия.

Можно ли изменить исходные данные и сравнить варианты?+

Да. Знак относится к отсчёту рейки, а не универсально к любой высотной разности. При равных заднем и переднем визированиях одинаковые эффекты в идеале взаимно сокращаются. Значение k=0,13 — пример сценария, не измеренный коэффициент текущей атмосферы. Сравнивайте варианты в одинаковых единицах и при неизменных допущениях: Сферическая поверхность, небольшое D/R и постоянная кривизна луча с 0≤k≤1; расстояние ограничено 20 км для этой приближённой модели. Температурный профиль, аномальная рефракция, наклонные лучи и приборная коллимация не включены. Для точного нивелирования нужны полевая методика и реальные условия.