Na rysunku pokazano klasyczny przykład ciągu niwelacyjnego, czyli szeregu kolejnych stanowisk niwelatora, między którymi przenosimy wysokość z punktu początkowego P na punkt końcowy K, korzystając z punktów pośrednich i reperów. Widać kilka stanowisk instrumentu (st. 1, st. 2, st. 3, st. 4), łatę na punktach pośrednich (np. C, ż1, ż2) oraz oznaczone wysokości Hp, Hc, Hk względem poziomu odniesienia. To jest właśnie istota ciągu niwelacyjnego: mierzymy kolejne odczyty wsteczne i przednie, a następnie z bilansu różnic wysokości obliczamy rzędne wszystkich punktów w ciągu. W praktyce hydrotechnicznej taki ciąg zakłada się np. wzdłuż osi wału przeciwpowodziowego, korony jazu czy planowanej tamy, żeby mieć dokładny profil podłużny terenu i kontrolować spadki. Moim zdaniem bez solidnie założonego ciągu niwelacyjnego trudno mówić o rzetelnym projekcie odwodnienia czy regulacji cieku, bo błędy wysokościowe potem mszczą się przy eksploatacji. Dobre praktyki mówią, aby ciąg niwelacyjny był domknięty na reperze państwowym lub roboczym o znanej wysokości, co pozwala sprawdzić błąd zamknięcia i ewentualnie rozdzielić go proporcjonalnie na odcinki. Stosuje się też zasadę mniej więcej równych długości celowych w przód i w tył, żeby zminimalizować wpływ kolimacji i refrakcji. Ten schemat na rysunku dokładnie to pokazuje: kolejne stanowiska, punkty załamania terenu oraz przekazywanie wysokości krok po kroku aż do punktu K.
Na rysunku łatwo się pomylić, bo widzimy niwelator, łaty i kilka punktów charakterystycznych terenu, więc część osób kojarzy to od razu z niwelacją w przód albo po prostu z wyznaczeniem jednej prostej. Warto jednak rozdzielić te pojęcia. Tyczenie prostej dotyczy wyznaczania w terenie linii o zadanym przebiegu, najczęściej w planie, na przykład osi wału, linii brzegowej umocnienia czy osi kanału. Używa się wtedy głównie teodolitu lub tachimetru, a nie typowego zestawu do niwelacji geometrycznej. Na schemacie nie ma żadnych kątów kierunkowych, brak jest też jednoznacznego wskazania prostej tyczonej między dwoma punktami – za to wyraźnie widać kolejne stanowiska i przenoszenie wysokości. Stąd widać, że nie chodzi o tyczenie prostej. Niwelacja w przód to z kolei pojedynczy krok w ramach pomiaru wysokościowego: mamy odczyt wsteczny na punkt o znanej rzędnej, potem odczyt w przód na punkt o nieznanej wysokości i obliczamy jego rzędną. Na rysunku jest coś więcej niż tylko jeden taki krok – jest sekwencja kilku stanowisk, punkty pośrednie, repery pośrednie ż1, ż2, punkt C i dwa skrajne punkty P i K. To już nie jest pojedyncza niwelacja w przód, tylko cały ciąg obliczeń. Czasem pojawia się też skojarzenie z osnową wysokościową, bo są repery i poziom odniesienia. Osnowa wysokościowa to jednak sieć punktów o stabilizowanych i bardzo dokładnie określonych rzędnych, służąca jako podstawa dla innych pomiarów. Na rysunku widzimy raczej wykorzystanie reperu i punktów pośrednich do przeniesienia wysokości, a nie projektowanie czy zakładanie całej osnowy. Typowy błąd myślowy polega na utożsamianiu każdego rysunku z niwelatorem z pojęciem „niwelacja w przód” lub „osnowa”, bez zwrócenia uwagi na ciągłość stanowisk i bilans różnic wysokości. Poprawne rozpoznanie, że to ciąg niwelacyjny, wymaga zauważenia, że pomiar jest prowadzony od punktu P do K poprzez szereg kolejnych stanowisk i punktów pośrednich, co jest charakterystyczne dla dłuższych profili podłużnych w robotach hydrotechnicznych i ziemnych.
