距離を測る

2点間の長さを正確に測るには、30cmとか短い距離なら金尺（かなじゃく）、

1mや10mなどは鋼巻尺（こうまきじゃく）でも測れます。

しかし、100mや500m・1kmを正確に測るのは無理です。

そこで登場したのが光を利用して距離が測れる光波測距儀です。

発光ダイオードの光（近赤外光）を目標物に照射し、

反射して戻ってきた光をゴニョゴニョ（電子的）すると距離が測れる。

※正確には投射光と帰還光の位相差を測定して距離を測る※

WILD DISTOMAT DI 10

昔の電卓と同じタイプの液晶を使用しています。

もっとコンパクトに進化したのがこのタイプ

これは国産の測器舎 RED1A

全てセオドライトの上に載せて距離を測るタイプです。

光を反射する側は何を使用したか？

一番光を反射するのは平面鏡ですが、反射する角度が異なると光が返ってこなくなります。

そこで偉い人が考え出したのが反射プリズムです。

コーナーキューブリフレクター

直交三面のガラスでできています。

このプリズムの特徴は、完全に正対（光波距離計と反射プリズム）してなくても光が戻せる機能を持ってます。

入射光は反射光に平行になります、なので光波距離計で距離を測る場合は反射プリズムを使用します。

さらに光波距離計が進化し、光波とセオドライトの一体式の出現します。

次回は一体式の話です。

※プリズム定数等についても別途エントリーする予定です。

ケーエステックでは6月30日（木）と7月1日（金）に神戸市産業振興センター展示場にて

最新の計測・測量機器の展示会を実施します。

もちろん無料でどなたでもご入場できます。

ぜひ6月30日（木）と7月1日（金）は神戸へいらして下さい。

詳しくは最新技術のファア をご覧下さい！

角度を測る その２

セオドライトについてです。

トランシットは分単位で角度を測る事が可能でしたが、

より高精度の角を測りたいとして登場したのがセオドライトです。

測機舎（ソキア）　ＴＭ－１Ａ　

目盛盤最小読み取り（推読）　１″（０．１″）の１級径偉儀

なぜ１″単位まで角度を読むことが可能なのか？

それを可能にしたのがマイクロです。

マイクロ接眼をのぞき、マイクロつまみを回転させると、

１°の範囲内でマイクロ目盛りが移動します。

上の図は０°０′０″です、マイクロつまみを回転すると、

下の図は３５９°６０′０″になってます、なので０°０′０″と同じ事です。

では実際に角度を読んでみましょう。

下の図の３段目の窓の二重線の中心にＨ目盛り（水平角）をマイクロつまみを回転し導きます。
すると、度の単位は１９°になります。

次に一番上の窓を見ます、中心の線の右側に３５の数字、そして左側に６となってます。

なので分の単位は３５°で、最小目盛りが２０″なので２目盛＋α、

１９°３５′４０″～１９°３６′００″の間、約１９°３５′５０″です。

Ｖ（鉛直角）も同じ方法で読むと、５°１０′４０″になります。

秒単位まで簡単で正確に読めるマイクロもあります。

下図の角度は２０５°３５′４０″です。（２０″精度のセオドライト）

これならマイクロつまみを回転するだけで度分秒を簡単に読み取る事が可能です。

でも、もっと楽にが人間です！

それを実現したのが電子セオドライト

ソキア　ＤＴ５ＡＳ　５″精度のセオドライトです。

メインスケールとサブスケールの２種類のガラス目盛盤に、

インクリメンタル方式の目盛りが描かれており、

それを発光ダイオードと受信ダイオードの組み合わせによってゴニョゴニョすると

１″単位の角度が表示されます。

Ｖが鉛直角、Ｈが水平角です。

右回りの角度でも左回りの角度でも、％表示で自由に変更が可能な、

簡単便利な電子セオドライトです。

ただし、使用するには専用の充電池もしくは単３乾電池が必要です。

やっぱり電池を使用するのはエコじゃない、

それに電子セオドライトがウソの表示をしているかも？っと疑心暗鬼なあなたにお勧めは、

測機舎（ソキア）製のトランシット

勇ましいでしょう！

角度を読む電源は不要ですごーくエコだし、

バーニアもＡと

Ｂの２ヶ所で読めます。

鉛直角ももちろんバーニア！

ご用命はケーエステックまで

電話　０７８－７４１－８４５０　です！

次回は光波についてです。

角度を測る

測量では角度をいかに正確に測るかが重要です。

では角度はどうして測るか？

これはみなさんご存じの分度器、これでＡとＢの角度を測ると。

目盛りの数値は１５°以上で１６°以下なので約１５°３０′になります。

この分度器だけで家を建てたり道路やトンネルを作ると、真っ直ぐの物が曲がったり傾いたり大変なことに！

あ！ピラミッドは分度器や比率を利用して超精密に建てられています。

古代エジプトの方は天才だったのでしょう。

ｍｍ単位の精度を求められるのに分度器で測量していると、後から蹴飛ばされる・・・

より高精度で測れるトランシットが発明されました。

ＴＯＫＹＯＳＯＫＫＩ製

このトランシットの中には３６０°の目盛盤（分度器）が水平方向と鉛直方向に組み込まれいます。

それをそのまま読むと普通の分度器の精度になるので、

目盛盤（主目盛り）に対する副尺（バーニア）を備える事により、

より細かく角度を読むことが可能になりました。

ではバーニアとは？

主目盛りを１／１０まで読み取る場合は、主目盛りの１／１０だけ少ない間隔の副尺を利用します。

詳しくはノギス（Ｗｉｋｉｐｅｄｉａ） を読んで下さい。（原理はほぼ一緒です）

では実際に角度を読んでみましょう。

主目盛りの１°と２°の間に０があります（①）、なので度の単位は１°です。

さらに細かく目盛りを見ると２０′と４０′の間に０があるので、１°２０′＋αであることが分かります。

次にバーニアの登場です、バーニアの目盛りが主目盛りと一致して（重なって）いるところを見つけます（②）。

バーニアの最小目盛りの単位が２′なので、読み値は１２′となります。

すると主目盛りの読みが１°２０′＋αなのでバーニア読みの１２′を加えると、

１°３２′が角度となります。

直接２″毎に目盛りを刻めば読めるのでは？

直径１ｍ程度の目盛盤を備えたトランシットを作れば可能かもしれませんが、現実的には不可能です。

このトランシットは広い国土を測量するアメリカで発達した測量機器です。

もっともっと高精度に角度を測れないか？

そんな要望に応え登場したのがセオドライトです。

次回はセオドライトのお話です。

スタティック測量ってなに？

スタティック（static）とは？

あらかじめ与えられた状態などが変化しないことや、状況を通じて一貫して内容が維持されること。

対義語は「動的」「ダイナミック」(dynamic)。　ＩＴ用語辞典e-Wordsより

ではスタティック測量とは？

GNSS受信機による干渉測位方式を用いた測量の事です。

なら干渉測位方って？

2台以上のGNSS受信機を使用し、最低30分から数時間、

全点同時にGNSS衛星からの電波を受信記録します。

ただし、共通の衛星が最低4個、もしくは5個以上受信する必要があります。

その受信したデータを専用のソフトを使用し解析すると、

2点間の距離と方向角（基線ベクトル）を求める事ができる測位方法です。

従来はトランシットや光波で直接2点間の距離や角度を測っていましたが、

GNSS受信機を使用すると、直接見えない距離も測れるになり手軽に高精度の測量が可能になってます。

肝心のスタティック測量って？
GNSS受信機を複数台（最低3台）使用し測点上に三脚やアンテナタワーを設置、

共通衛星4個以上、60分以上の同時観測をする測量方法がスタティック測量です。
（共通衛星5個以上、20分以上の同時観測をする測量方法は短縮スタティック測量）

実際のスタティック測量の流れは？

Ⅰ　平均図

平均計画図に基づいて、選点・埋標を実施し平均図を作成します。

与点の数は

１級と２級では

２＋新点数／５以上（端数切り上げ）

３級４級は３点以上

その他、路線の辺数・路線長など細かく定まっています。

観測ＩＤは与点は３０１～　新点は００１～　共に北から順番に付けます。

※公共測量の手続きをすると地理院から助言が得られます、

　　日本測量協会も相談に乗ってくれます。

Ⅱ　観測図

平均図をベースに踏査結果等を考慮し観測図を作成します。

　　　※セッション名は１月１日が１で１２月３１日が３６５となる通日を使用します。

　　　　Ａが１回目、Ｂが２回目、Ｃが３回目・・・

必ず重複基線か異なるセッションの環閉合差で観測値を点検する。

Ⅲ　観測

スタティック法では

観測時間は６０分以上

データ取得間隔３０秒以下（ライカは１５秒が標準）

使用する周波数はＬ１（１周波）

最低衛星数は４衛星（共通の衛星数）

それに１７１Ａセッション全ての受信が同時に観測開始と観測終了する。

だだし、１０ｋｍ以上の長基線の場合は

観測時間は１２０分以上

使用する周波数はＬ１＋Ｌ２（２周波）

最低衛星数は５衛星（共通の衛星数）

アンテナ高は観測記録簿に記入し、観測前と観測終了時に必ず確認しましょう！

Ⅳ　解析

Ａセッションにある既知点の座標値から計算を始める。

※入力されたアンテナ高が観測記録簿と同じか必ず確認しましょう！

Ａセッションでは既知点が３０１と３０２と２点あるので、等級が高い方や成果値が新しい方、

または、受信環境が良好な方を解析始点とします。

１０ｋｍ以内の短い基線は６０分以上のＬ１（１周波）解析、

１０ｋｍ以上の長基線は１２０分以上のＬ１＋Ｌ２（２周波）解析とする。

解析順は①②③・・・⑥⑦⑧になります。

重複の基線①と⑤の向きは同じが望ましい。

すると下図の結果になります。

①～④の解析

与点２（３０２）→新点２（００２）→新点１（００１）→与点１（３０１）→与点２（３０２－１）
観測誤差で３０２≠３０２－１となります。

⑤の解析（重複基線）

与点２（３０２）→新点２（００２－１）

これも観測誤差で００２≠００２－１となります。

「重複する基線ベクトルの較差」の制限は

水平（ΔＮ、ΔＥ）　２０ｍｍ　高さ（ΔＵ）　３０ｍｍです。

⑥～⑧の解析

１７１Ａセッションで新点２（００２）の座標値が決まったので、

⑥の始点座標値は新点２（００２）を使用します。

※メーカによっては新点２（００２－１）を使用する場合もあります。

観測誤差で３０２≠３０２－２となります。

Ⅴ　仮定平均計算

与点２（解析始点）の座標値のみを固定し平均計算を実施します。

すると環閉合が０になりますが、①～⑧の各基線は延びたり縮んだり、

それが精度管理表に記載する基線ベクトルの各成分の残差（２０ｍｍ以内）です。

それに与点２のみを固定しているので、与点１と与点３の座標値が算出されます、

その座標値と成果値を比較するのが「水平位置の閉合差」と「標高の閉合差」です。

ここまではわかりましたか？

Ⅵ　実用平均計算

与点の整合性や観測値が制限内ならば、全ての与点の成果値を固定した平均計算を実施います。

採用する基線は平均図の基線のみになります。

仮定平均計算と同様に、与点の整合性や観測誤差により各基線が延びたり縮んだり、

それが精度管理表に記載する斜距離の残差です。

１級　８０ｍｍ　２級　１００ｍｍ　３級・４級無し

最近は三角点が改測され整合性がばっちりで、斜距離の残差＝観測誤差になっていますが、

昔は整合性が悪かったため、新点間の距離がＴＳの実測値と異なると問い合わせが多かったです。

（観測記簿の基線長とＴＳの実測値が同じなので納得）

少しはスタティック測量とは？を理解されましたか？

わかった方はこれで測量士(^_^;)

おそまつでした！

間違いやご不明な事はお電話やメールでドシドシと！

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とっても簡単GNSS測量

GNSS測量とは上空を通過する人工衛星からの電波を受信して測量に活用する方法です。

本来の目的は世界中のどこにいても緯度・経度・標高が瞬時に得られる、

なのでＧ（クローバル）Ｐ（ポジショニング）Ｓ（システム）と呼ばれていました。

緯度（X）を求めるの衛星が１つ、緯度・経度（XY）を求めるのに衛星が２つ、

さらに標高（XYH）まで求めるのに衛星が３つ、受信機の時計情報を正確に同期させるために

４つの衛星を同時に受信する必要があります。

測量では電離層の影響を考慮して、水平から15°以上の衛星を受信すると作業規程で定められています。

スタティック測量も作業規程では４衛星以上受信する事っとなっています。

その４衛星以上の意味は？

Ａ点では①②③④の４衛星受信し、Ｂ点は①③④⑤⑥の５衛星から受信しています。

しかし、この受信したデータを解析すると結果ＮＯになります。

なぜＮＯなのか？

Ａ点とＢ点の２点間のベクトル（距離・方向角）を求めるには、共通の4衛星が必要となります。

（下の写真の共通衛星は①③④の３衛星だけです）

なぜ上空には６衛星もあるのに、共通の４衛星が受信できないのか？
それはＡやＢの上空視界が悪い？

それとも途中にビルや山など衛星の電波を遮る障害物がある？

「アンテナを高く上げるとアンテナの中心と測点がずれるから精度が悪い？」って声がありますが、

それより衛星をきれいに受信しない方が精度には悪影響です。

なので隣の測点と共通衛星が受信できるかを考慮し、踏査・選点する必要があります。

踏査・選点の結果を考慮し、

各測点のアンテナ高は何ｍにするか？

（普通脚？長脚？伐採？アンテナタワー？それとも偏心？）

自社にGNSS測量機が何台あるか？

（Ａセッションで全台数使用すると、移動に時間が掛かりＢセッションのスタートが遅くなる、

ならば1台はＡに参加しないでＢセッションの時間が掛かる測点に向かう・・・）

アンテナタワーは何本必要か？用意できるか？

長脚は何本？

人員は何名必要か？

測点までの時間は？

タワー設置の時間は？

衛星状態は？

誰がどの測点を知っているか？

作業効率の良いセッションを組むって難しい(*´Д｀)=з

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作業規程の準則の一部が改正され、

ＧＰＳ衛星（アメリカ）に加えGLONASS衛星（ロシア）を使用できるようになりました。

「Ｇａｌｉｌｅｏ（ヨーロッパ）及び準天頂衛星（日本）はまだです。」

ＧＰＳ衛星のみ受信する場合は従来と同じで共通衛星が４衛星以上なのですが、

ＧＰＳ＋GLONASS衛星を同時に受信する場合は共通衛星が５衛星以上になってます。

しかし、ＧＰＳ衛星が４つでGLONASS衛星が１つ、合計５衛星ではだめです、

「ＧＰＳ衛星及びGLONASS衛星をそれぞれ２衛星以上用いること」っとなっています。

なのでＧＰＳ衛星が３つでGLONASS衛星が２つの合計５衛星、

もしくはＧＰＳ衛星が２つでGLONASS衛星が３つの合計５衛星となります。

現実はＧＰＳ衛星が４つ以上でGLONASS衛星が２つ以上、

もしくはGLONASS衛星が４つ以上でＧＰＳ衛星が２つ以上の方が精度上望ましいでしょうね。

それに電子基準点がGLONASS衛星受信に未対応なのと、

同一メーカーのGNSS測量機を使用する事となっていますので、

GLONASS衛星はまだＧＰＳ衛星の補足的に使用するしか？

まだまだＧＰＳ衛星のみ受信できる機種の現役は続く？