Trigonometrisches Nivellement
Mit dem Instrument 1,55 über dem Boden, 5,5° Vertikalwinkel, 120 Horizontalentfernung und einer Zielhöhe von 1,8 beträgt der Höhenunterschied rund 11,30. Geben Sie die Höhe des Standpunkts an, erhalten Sie auch die Höhe des Zielpunkts. Kostenlos in Ihrem Browser.
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Rechenbeispiel
- Instrumentenhöhe
- 1,55
- Vertikalwinkel
- 5,5
- Horizontale Entfernung
- 120
- Gewünschte Höhe
- 1,8
- Vertikalwinkel (°)
- 5,5
- Vertikaler Abstand
- 11,5546857837
- Höhenunterschied
- 11,3046857837
Trigonometrisches Nivellement ist das Vermessungsverfahren, das einen gemessenen Vertikalwinkel und eine Horizontalentfernung in einen Höhenunterschied zwischen zwei Geländepunkten umwandelt, nach Korrektur der Instrumentenhöhe und der Höhe von Latte, Prisma oder Ziel. Baustellenabsteckungen, topografische Kontrolle und Gradientenprüfungen im Straßenbau nutzen diese Identität täglich, wenn eine vollständige optische Nivellierschleife unnötig ist oder die Sichtlinie steil verläuft. Dieser Höhenrechner für trigonometrisches Nivellement akzeptiert die Instrumentenhöhe HI, den Vertikalwinkel α in Grad von der Horizontalen, die Horizontalentfernung D und die Zielhöhe HT und liefert die Vertikaldistanz D·tan(α), den Höhenunterschied ΔH = HI + D·tan(α) − HT sowie —wenn Sie eine bekannte Stationshöhe angeben— die absolute Höhe der Zielstation. Positive Winkel sind Elevation (Blick nach oben); negative sind Depression (Blick nach unten).
Was trigonometrisches Nivellement berechnet und warum HI und HT zählen
Differenzielles Nivellement mit Rohr- oder Automatiknivellier liest Lattenabschnitte auf einer nahezu horizontalen Kollimationslinie. Trigonometrisches Nivellement misst stattdessen einen Vertikalwinkel mit Theodolit oder Totalstation und multipliziert die Horizontalentfernung mit dem Tangens dieses Winkels, um die vertikale Komponente der Sichtlinie zu gewinnen. Stünde das Instrument auf dem Boden und zielte das Fernrohr genau auf Geländehöhe am fernen Punkt, wäre der Höhenunterschied einfach D mal tan(α).
In der Praxis steht das Instrument um HI über der Instrumentenstation (Stativhöhe bis Trunnionachse oder gemeldetes HI), und das beobachtete Ziel sitzt um HT über der fernen Station —Lattenfläche, Prismenhöhe oder Reflektor—. Der vollständige Höhenunterschied von Gelände zu Gelände ist daher ΔH gleich HI plus D·tan(α) minus HT. Ein positives ΔH bedeutet, dass die Zielstation höher als die Instrumentenstation liegt; ein negatives, dass sie tiefer liegt.
Die Verwendung der Horizontalentfernung —nicht der Schrägentfernung— hält die Formel im Einklang mit den meisten Feldbüchern, die EDM-Schrägweiten bereits über denselben Vertikalwinkel auf die Horizontale reduzieren. Wenn die bekannte Höhe der Instrumentenstation E_A vorliegt, ist die Höhe der Zielstation E_B gleich E_A plus ΔH. Der Rechner wendet weder Erdkrümmungs- noch Refraktionskorrekturen an; diese Terme zweiter Ordnung zählen bei langen Sichtlinien und gehören in spezialisierte geodätische Reduktionen.
Für gewöhnliche Baustellenarbeit und Hausaufgaben ist die obige Vier-Term-Identität die Standardreduktion des trigonometrischen Nivellements, die in Vermessungslehrgängen und Handbüchern des Bauingenieurwesens gelehrt wird.
Anwendungsfälle
Totalstationsreduktion im Feld
Wandeln Sie gemessene HI, Vertikalwinkel, Horizontalentfernung und Prismenhöhe auf einem Tablet oder Edge-Worker in den Gelände-zu-Gelände-Höhenunterschied um.
Vermessungsaufgaben und LMS-Bewertung
Prüfen Sie ΔH = HI + D·tan(α) − HT bei Elevations- und Depressionswinkeln mit einem deterministischen Orakel, das Studierende auch im kostenlosen Browser-Tool nutzen können.
Temporäre Festpunkte und Absteckungskontrollen
Geben Sie die bekannte Stationshöhe mit den vier Eingaben des trigonometrischen Nivellements an, um die absolute Zielhöhe für Gradientenpfähle und temporäre Festpunkte zu erhalten.
Häufige Fragen
Wie lautet die Formel des trigonometrischen Nivellements?
Höhenunterschied ΔH = HI + D·tan(α) − HT, wobei HI die Instrumentenhöhe, D die Horizontalentfernung, α der Vertikalwinkel in Grad von der Horizontalen und HT die Zielhöhe ist.
Soll ich Horizontal- oder Schrägentfernung verwenden?
Verwenden Sie die Horizontalentfernung D. Wenn Sie die Schrägentfernung S beim Vertikalwinkel α gemessen haben, reduzieren Sie zuerst: D = S·cos(α), und rufen Sie dann diesen Rechner mit dieser D auf.
Korrigiert der Rechner Erdkrümmung und Refraktion?
Nein. Er wendet nur die Standard-Vier-Term-Identität des trigonometrischen Nivellements an. Krümmung und Refraktion wenden Sie selbst bei langen geodätischen Sichten an.
Was bedeutet ein negativer Vertikalwinkel?
Das Fernrohr zielt nach unten, es handelt sich um einen Tiefenwinkel. Der Tangensanteil wird negativ, und ist auch der Höhenunterschied negativ, liegt der Zielpunkt tiefer als der Instrumentenstandpunkt.
Wie erhalte ich die Höhe des Zielpunkts?
Geben Sie die bekannte Höhe des Standpunkts ein, über dem das Instrument steht. Der Rechner addiert den Höhenunterschied und liefert die Höhe des Zielpunkts in derselben Längeneinheit wie Ihre übrigen Werte.
Verwandte Tools
Für Entwickler — API-Zugang
Alles auf dieser Seite ist auch per API verfügbar. Dieser Abschnitt richtet sich an Teams, die es in ihre eigenen Systeme einbinden möchten; alle anderen nutzen einfach das Tool oben.
Endpunkt
Authentifizierung per Bearer-Token. Ein einziger POST stellt die Aufgabe in die Warteschlange; das Ergebnis erhalten Sie per Webhook oder über einen signierten Link.
Aufruf aus Ihrem Stack
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/eng/trig-leveling \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"instrument_height":1.55,"vertical_angle":5.5,"horizontal_distance":120,"target_height":1.8}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/eng/trig-leveling", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
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body: JSON.stringify({
"instrument_height": 1.55,
"vertical_angle": 5.5,
"horizontal_distance": 120,
"target_height": 1.8
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/eng/trig-leveling",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"instrument_height": 1.55,
"vertical_angle": 5.5,
"horizontal_distance": 120,
"target_height": 1.8
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/eng/trig-leveling", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"instrument_height":1.55,"vertical_angle":5.5,"horizontal_distance":120,"target_height":1.8}',
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]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"instrument_height":1.55,"vertical_angle":5.5,"horizontal_distance":120,"target_height":1.8}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/eng/trig-leveling", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Beispiel-Anfrage
{
"instrument_height": 1.55,
"vertical_angle": 5.5,
"horizontal_distance": 120,
"target_height": 1.8
}Beispiel-Antwort
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "eng.trig_leveling",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}Die API arbeitet asynchron: Sie erhalten sofort eine task_id. Polling ist mit 1 Anfrage pro Sekunde erlaubt.
Preis
Der Preis steht auf der Seite – keine Tokens, keine Credits. Fehlgeschlagene Aufgaben werden nicht berechnet.
Fehler
| HTTP | Code | Bedeutung |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Der API-Schlüssel fehlt oder ist ungültig – prüfen Sie den Authorization-Header (Bearer). |
402 | insufficient_balance | Ihr Guthaben reicht für diese Aufgabe nicht aus – Aufladungen verfallen nicht. |
404 | unknown_type | Unbekannter Aufgabentyp – prüfen Sie das Feld „type“ gegen den Katalog. |
429 | rate_limited | Zu viele Anfragen – warten Sie kurz; Polling ist mit 1 Anfrage pro Sekunde erlaubt. |
Technische Hinweise
Ungültige Eingabe schlägt mit invalid_input fehl und wird nicht berechnet.
Eingabevertrag, Vorzeichenkonvention des Winkels, Antwortfelder und Fehler
Numerische Ergebnisse werden auf zwölf Dezimalstellen gerundet für stabile Goldens und Automatisierung. Kombinieren Sie die Antwort mit Ihrem eigenen Krümmungs- oder Refraktionsmodell, wenn die Sicht Kilometer lang ist; dieser Endpunkt löst nur die lehrbuchmäßige Reduktion des trigonometrischen Nivellements. Senden Sie per POST einen JSON-Body mit vier erforderlichen endlichen Zahlen: instrument_height (Aliasse hi, height_instrument, i_height, instrument) —nichtnegative Höhe des Instruments über der Instrumentenstation—; vertical_angle (Aliasse angle, alpha, v_angle, elevation_angle, va) —Vertikalwinkel in Grad von der Horizontalen, strikt zwischen −90 und 90, damit tan definiert ist—; horizontal_distance (Aliasse distance, d, hd, horizontal, dist) —nichtnegative Horizontalentfernung zur Zielstation—; und target_height (Aliasse ht, height_target, rod_height, prism_height, target) —nichtnegative Höhe des beobachteten Ziels über dem fernen Geländepunkt—. Optionales station_elevation (Aliasse elev_station, known_elevation, elevation_a, station_elev, ea) ist jede endliche Höhe der Instrumentenstation; ist es vorhanden, enthält die Antwort station_elevation und target_elevation. Felder dürfen als JSON-Zahlen oder numerische Strings ankommen. Fehlende Felder, nicht-endliche Werte, negative Höhen oder Entfernung oder ein Vertikalwinkel bei oder jenseits von ±90 Grad scheitern mit invalid_input unter Nennung des Problems; diese Fehler werden nicht berechnet. Bei Erfolg spiegelt der Body die gerundeten Eingaben, vertical_distance gleich D·tan(α), elevation_difference gleich HI + vertical_distance − HT, die Formelzeichenkette ΔH = HI + D·tan(α) − HT, method trigonometric_leveling und eine kurze Meldung. Beispiel: HI 1.55, α 5.5 Grad, D 120, HT 1.8 ergibt vertical_distance etwa 11.55 und elevation_difference etwa 11.30 in derselben Längeneinheit wie die Eingaben —weil tan(5.5°) mal 120 plus 1.55 minus 1.8 den Gelände-zu-Gelände-Anstieg liefert—.
Wo eine API für trigonometrisches Nivellement ihren Nutzen zeigt
Bau- und Tiefbaukurse brauchen ein deterministisches Orakel für ΔH = HI + D·tan(α) − HT, damit Hausaufgaben und LMS-Autokorrektoren Vorzeichenfehler bei Depressionswinkeln ohne Gleitkomma-Überraschungen an der tan-Asymptote markieren. Content-Seiten, die auf Rechner für trigonometrisches Nivellement, Höhe aus Vertikalwinkel, Vermessungs-Höhenunterschied oder HI-HT-Distanz-Nivellement zielen, profitieren von einem kostenlosen Live-Tool, dessen Arithmetik bytegenau mit dem bezahlten Automatisierungspfad übereinstimmt. Ungültige Eingabe wird nicht berechnet. Vermessungstrupps und Bauingenieure reduzieren Totalstationsbeobachtungen zu Höhenunterschieden, ohne eine vollständige Office-Suite zu öffnen: HI, Vertikalwinkel, Horizontalentfernung und Prismenhöhe eingeben und elevation_difference auf einem Feldtablet oder Edge-Worker festhalten. GIS- und BIM-Pipelines, die bereits Stationshöhen speichern, können station_elevation senden und target_elevation in einem Aufruf erhalten und so temporäre Festpunkte in Entwurfsmodelle einbinden. Weil die Implementierung reines Parse der Stufe A ist, kostet jeder erfolgreiche Aufruf den veröffentlichten Basispreis $0.002 ohne Modell-Tokens und ohne ausgehendes Netz. Halten Sie Anfragen klein, pinnen Sie das gerundete Feld elevation_difference in Tests, und Sie erhalten reproduzierbare Ergebnisse des trigonometrischen Nivellements für Unterrichts-Widgets, Bauscripte und API-Clients, ohne einen eigenen Vermessungs-CAD-Stack aufzubauen.
Technische Fragen
Ist vertical_angle von der Horizontalen oder vom Zenit?
Von der Horizontalen: positiv blickt nach oben (Elevation), negativ nach unten (Depression). Winkel müssen strikt innerhalb (−90, 90) Grad bleiben, damit tan(α) endlich ist.
Was kostet der Rechner für trigonometrisches Nivellement?
Das Browser-Tool ist kostenlos. API-Anfragen nutzen das prepaid KIT-Guthaben zu $0.002 pro erfolgreichem Aufruf; ungültige Eingabe wird nicht berechnet.