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La nivelación trigonométrica resulta más ventajosa aplicarla a terrenos muy accidentados, montañosos o boscosos , donde la utilización del nivel se hace engorrosa ya que se tendría que cuadricular el terreno y realizar un número considerable de plantadas del nivel , mientras que con el teodolito se lleva simultáneamente las radiaciones y elevaciones. Tiene por objeto determinar la diferencia de altura entre dos puntos midiendo la distancia horizontal o inclinada y el ángulo vertical que los une con el plano vertical para poder determinar los desniveles con ayuda de la trigonometría.
En la topografía ordinaria este tipo de nivelación proporciona un medio rápido para la determinación de elevaciones de puntos en terrenos bastante accidentados. Los ángulos se miden con el teodolito y las distancias con la mira.
Cuando se mide el ángulo vertical y la distancia inclinada, aplicando trigonometría con función seno y considerando un triangulo rectángulo, el desnivel se obtiene:
seno (ángulo) = BC/AB;
BC=sen (ángulo) * AB
Cuando se mide el ángulo vertical y la distancia horizontal, aplicando trigonometría con función tangente y considerando un triangulo rectángulo, el desnivel se obtiene:
tangente (ángulo) = BC/AC;
BC = tan (ángulo) * ACB