W niwelacji geometrycznej metoda pomiaru ze środka polega na takim ustawieniu niwelatora, aby odległość do łaty wstecz i do łaty w przód była możliwie jednakowa. Kluczowa idea jest prosta: jeżeli dwa odczyty wykonuje się na celowych o podobnej długości i w podobnych warunkach, to wiele wpływów systematycznych działa na oba odczyty niemal tak samo, a w różnicy wysokości ich wpływ się kompensuje.
Dlaczego eliminuje krzywiznę Ziemi?
Wpływ krzywizny rośnie wraz z odległością celowej. Gdy odległości wstecz i w przód są równe, poprawka "krzywizny" jest w przybliżeniu taka sama dla obu odczytów, więc w obliczanej różnicy wysokości znosi się.
Dlaczego eliminuje refrakcję pionową?
Refrakcja (ugięcie toru promienia w atmosferze) również zależy od długości i przebiegu celowej. Przy podobnych odległościach oraz zbliżonej wysokości celowej nad terenem wpływ refrakcji jest zbliżony dla odczytu wstecz i w przód, dlatego w różnicy wysokości ulega kompensacji.
Co z osiadaniem instrumentu?
Osiadanie instrumentu jest zmianą jego położenia w czasie. Metoda "ze środka" nie jest typową metodą "matematycznej eliminacji" tego zjawiska; w praktyce ogranicza się je przez stabilne rozstawienie statywu, kontrolę libelli/kompensatora i sprawną organizację odczytów. Jeżeli osiadanie następuje pomiędzy odczytami, może wprowadzać błąd, dlatego nie traktuje się go jako błędu pewnie usuwanego samą geometrią ustawienia.
Dlaczego nie eliminuje różnego miejsca zera pary łat?
Jeżeli używa się dwóch łat, a ich "zera" (początek podziału) są przesunięte względem siebie, to każdy odczyt z danej łaty ma stałą składową błędu niezależną od odległości celowej. Ustawienie niwelatora w połowie nie zmienia faktu, że jedna łata będzie konsekwentnie zawyżać lub zaniżać odczyt względem drugiej. Taki błąd usuwa się przez kontrolę/porównanie łat, stosowanie jednej łaty lub procedury kontrolne, a nie przez samo ustawienie "ze środka".
- Różnego miejsca zera pary łat – nie jest eliminowane metodą "ze środka" (błąd bezpośrednio w odczycie).
- Refrakcja pionowa – w dużej mierze kompensowana przy równych celowych.
- Zakrzywienie powierzchni Ziemi – kompensowane przy równych celowych.
- Osiadanie instrumentu – ograniczane organizacją i stabilizacją, nie jest "gwarantowanie" znoszone samym ustawieniem.
