Una vara de nivel es una vara de medir que los agrimensores observan a través de un telescopio para calcular la pendiente, o la diferencia de elevación, entre dos ubicaciones. Cualquiera que sea su material de construcción, la mayoría de los modelos se pueden ajustar en altura, ya sea telescópicamente o con accesorios seccionales adicionales. También llamada varilla niveladora, su uso se basa en uno de los principios geométricos más simples.
Pueden ser una sola varilla larga, pero la topografía de la tierra a pie requiere cierta medida de portabilidad. Una vara de nivel de aluminio liviano puede tener secciones anidadas que se extienden y bloquean para ajustar la altura. Los tipos de madera se pueden fabricar en secciones separadas que se conectan de un extremo a otro y se bloquean, según sea necesario. Todos tienen marcas numéricas graduadas, ya sean medidas imperiales o métricas, en letra grande y visible. Son, básicamente, reglas muy largas con una resolución funcional de aproximadamente 0.1 pulgadas (2.5 mm).
Además, hay dos tipos diferentes de pentagramas de nivel, que corresponden a quién determina la medición. El hombre de la barra, el individuo que sostiene la vara de nivel, lee una «varilla de objetivo». El hombre del instrumento lee otro tipo, una «varilla de lectura automática». Este último, a veces llamado «vara parlante», es avistado y registrado por el individuo que mira a través de un telescopio montado en un trípode desde lejos.
Las varillas de objetivo se montan con un objetivo deslizante que está marcado con una cruz y cortado con un ojo de cerradura en el centro. Con señales de mano o por radio, el hombre instrumental le indica al hombre de la varilla que deslice el objetivo hacia arriba o hacia abajo hasta que su retícula coincida con la retícula de su telescopio. A veces también se les llama marcas de estadios.
Hay algunas plantillas de otros niveles diseñadas de manera diferente para aplicaciones especializadas. La varilla de un topógrafo tiene una marca de cero en el centro y es útil para el registro continuo de los pros y los contras de los contornos de elevación salvajemente ondulados de un área de tierra. Las llamadas varillas standia son versiones sobredimensionadas de una vara de nivel que se utiliza para distancias más largas.
La geometría para medir el cambio de elevación es bastante simple. El instrumento de observación utilizado por la mayoría de los topógrafos se llama teodolito, y las patas ajustables de su trípode se pueden ajustar para garantizar que la mira telescópica esté realmente nivelada. Se registra su altura sobre el suelo.
A una distancia práctica de hasta 410 pies (125 m) para la mayoría de los modelos, se observa una vara de nivel vertical para registrar la medida indicada por la mira del telescopio. La diferencia entre las dos medidas es el cambio de elevación. Si también se registra la distancia exacta, un simple cálculo de triangulación produce una medición del cambio de elevación en grados o pendiente.