Un toiag de nivel este o tijă de măsurare pe care geodezii o văd printr-un telescop pentru a calcula panta sau diferența de cotă între două locații. Indiferent de construcția lor materială, majoritatea modelelor pot fi reglate în înălțime, fie telescopic, fie cu atașamente secționale suplimentare. Denumită și tijă de nivelare, utilizarea sa se bazează pe unul dintre cele mai simple principii ale geometriei.
Ele pot fi o singură tijă lungă, dar topografia terenului pe jos necesită o anumită măsură de portabilitate. Un toiag de nivel ușor din aluminiu poate avea secțiuni imbricate care se telescopează și se blochează pentru reglarea înălțimii. Tipurile de lemn pot fi realizate în secțiuni separate care conectează cap la cap și se blochează, după cum este necesar. Toate au marcaje numerice gradate, fie măsurători imperiale, fie metrice, cu imprimare mare, vizibilă. Ele sunt, practic, rigle foarte lungi, cu o rezoluție funcțională de aproximativ 0.1 inch (2.5 mm).
În plus, există două tipuri diferite de personal de nivel, care corespund cu cine determină măsurarea. O „tinta țintă” este citită de rodman, individul ținând toiagul de nivel. Un alt tip, o „tijă cu auto-citire”, este citit de omul instrumentar. Aceasta din urmă, numită uneori „tijă vorbitoare”, este văzută și înregistrată de persoana care se uită printr-un telescop montat pe un trepied de la distanță.
Tijele țintei sunt montate cu o țintă glisantă care este marcată cu ținte și tăiată cu o gaură a cheii în centru. Cu semnale de mână sau prin radio, instrumentist-ul îl instruiește pe rodman să gliseze ținta în sus sau în jos până când punctele de reticulare ale acesteia se potrivesc cu ținta de pe telescopul său. Acestea sunt uneori numite și marcaje de stadii.
Există câteva alte personalități de nivel concepute diferit pentru aplicații specializate. Tija unui topograf are un semn de zero în centru și este utilă pentru înregistrarea continuă a plusurilor și minusurilor contururilor de elevație ondulate sălbatic ale unei zone de teren. Așa-numitele lansete standia sunt versiuni supradimensionate ale unui toiag nivelat folosit pentru distanțe mai mari.
Geometria de măsurare a schimbării cotei este destul de simplă. Instrumentul de ochire folosit de majoritatea inspectorilor se numește teodolit, iar picioarele reglabile ale suportului său de trepied pot fi ajustate pentru a se asigura că vizorul telescopic este cu adevărat la nivel. Înălțimea acestuia deasupra solului este înregistrată.
La o distanță practică de până la 410 picioare (125 m) pentru majoritatea modelelor, este vizualizat un toiag de nivel vertical pentru a înregistra măsurarea indicată de ținta telescopului. Diferența dintre cele două măsurători este modificarea înălțimii. Dacă se înregistrează și distanța exactă, un simplu calcul al triangulației produce o măsurare a modificării cotei în grade sau panta.