Niwelacja geometryczna jest jednym z rodzajów niwelacji, która polega na wyznaczeniu różnicy wysokości pomiędzy dwoma punktami terenowymi za pomocą pomiaru pionowych odcinków zawartych pomiędzy poziomą linią celowania a punktami terenowymi. W celu wyznaczenia wyżej wymienionych odcinków pionowych trzeba w punktach terenowych ustawić przy użyciu tzw. niwelatorów odpowiednie przymiary w postaci łaty niwelacyjnej. Niwelatory są specjalnymi instrumentami geodezyjnymi, za pomocą których realizuje się poziomą linię celowania.
Niwelację geometryczną wykonuje się ze środka lub w przód. Ta pierwsza polega na ustawieniu niwelatora w równej odległości od obu łat niwelacyjnych i dokonywaniu pomiaru różnicy wysokości poprzez ustawienie niwelatora pośrodku niwelowanego odcinka ziemi maksymalnie do 100 m (celowe muszą być równe do 1 m). Przy niwelacji geometrycznej w przód dokonuje się pomiaru pomiędzy różnicą wysokości z niwelatorem ustawionym nad punktem o wybranej wysokości. Poszukiwaną różnicę wysokości otrzymuje się odejmując od zmierzonej wcześniej wysokości instrumentu odczyt na łacie, czyli tzw. odczyt w przód.
Wyróżnia się kilka rodzajów niwelacji geometrycznej:
– w zależności od dokładności jej przeprowadzenia:
- niwelacja geometryczna precyzyjna – dla podstawowej osnowy wysokościowej I i II klasy, dzięki której bada się kształt ziemi, pomieszczeń pionowych, w tym także osiadanie konstrukcji i montuje niektóre urządzenia techniczne
- niwelacja geometryczna techniczna – dla szczegółowej osnowy wysokościowej III oraz IV klasy i osnowy pomiarowej, dzięki której możliwa jest niwelacja trasy, niwelacja powierzchniowa bądź niwelacja techniczna ciągów i sieci reperów
– w zależności od celu jej przeprowadzenia:
- niwelacja geometryczna reperów, służąca do zagęszczenia osnowy wysokościowej
- niwelacja geometryczna powierzchniowa wykonywana metodą siatkową, metodą punktów rozproszonych lub metodą profilów podłużnych i poprzecznych
Podczas tego rodzaju pomiarów geodeta zawsze prowadzi tzw. dziennik niwelacji, w którym zapisuje odczyty łat na poszczególnych stanowiskach.