Livellazione

fig.

Operazione topografica avente lo scopo di determinare la differenza di livello esistente tra due punti della superficie terrestre; se risulta nota la quota h_A (fig.) di un punto A riferita a una prestabilita superficie di confronto (per es., al livello medio marino) e si misura mediante una l. da A a B la differenza di livello Δh di un secondo punto B rispetto al primo A, la somma algebrica (h_A + Δh) dà la quota h_B di B rispetto alla medesima superficie di riferimento. Per l. di breve lunghezza la superficie del livello medio marino può considerarsi piana, mentre per l. di grande estensione occorre tener conto della sua effettiva forma e introdurre nelle formule relative alle l. adeguati termini correttivi. I punti di partenza delle l. sono generalmente situati in corrispondenza di fabbricati o di manufatti in muratura, così da costituire punti di riferimento invariabili nel tempo: per tale ragione sono detti capisaldi; la rete fondamentale di capisaldi in Italia è stata curata dall’Istituto geografico militare.

I vari tipi di l. differiscono tra loro sia per il metodo di misurazione, sia per gli strumenti adoperati e per la precisione delle misure.

L. barometrica Serve per misurazioni approssimate di dislivelli ed è basata sulla variazione che subisce la pressione atmosferica al variare dell’altitudine: misurando allora con appositi barometri (olosterici o Fortin) la pressione atmosferica in due diverse località A e B e misurando ivi le rispettive temperature dell’aria, è possibile con apposite formule calcolare il dislivello Δh tra i due punti A e B (➔ ipsometria).

L. geometrica Serve a determinare la differenza di quota esistente tra due punti, quando non ne sia nota la distanza. Viene eseguita mediante un livello a cannocchiale e con due aste di legno munite di scala graduata ed eventualmente di un quadrante scorrevole (mire o stadie).

L. tacheometrica Serve a determinare la differenza di livello esistente tra due punti, quando sia sufficiente una limitata approssimazione (formazione di piani quotati, costruzioni stradali ecc.) e quando la distanza orizzontale D della stadia dallo strumento sia inferiore ai 500 m. Viene eseguita con il tacheometro, che è uno strumento dotato di cannocchiale distanziometrico e perciò atto a determinare la distanza D, oltre che il dislivello, del punto osservato rispetto alla stazione. La l. tacheometrica trova il suo limite di applicazione per distanze D di circa 500 m, alle quali la curvatura della Terra e la rifrazione atmosferica cominciano a far sentire la loro influenza.

L. trigonometrica È adottata quando è richiesta la quota di qualche punto isolato e chiaramente visibile anche a grande distanza e del quale si conosca la distanza dal punto di stazione; lo strumento impiegato è il teodolite. La formula adottata è quella della l. tacheometrica con l’introduzione di un termine correttivo, che tenga conto della curvatura della Terra e della rifrazione atmosferica; i risultati ottenuti raggiungono una notevole esattezza: per D = 10 km l’errore medio è dell’ordine di soli 30 cm. A differenza delle l. geometriche, per le quali, con la l. dal mezzo (tipo di l. eseguita ponendo lo strumento a uguale distanza dalle stadie), può anche ammettersi l’impiego di un livello non perfettamente rettificato, nelle l. tacheometrica e trigonometrica l’alidada dello strumento deve essere disposta con asse rigorosamente verticale.