令和7年度測量士試験(午後の部 選択〔No. 3〕)の詳細解説
〔No. 3〕
問A. 
A市では,東西19km,南北14 kmの平たんな長方形の区域を対象に,公共測量により,
以下に示す撮影条件で,デジタル航空カメラを鉛直下に向けた空中写真の撮影を
行うこととした。次の各問に答えよ。
なお,関数の値が必要な場合は,巻末の関数表を使用すること。

撮影条件
・デジタル航空カメラは,画面距離80mm, 画面の大きさ26,000 画素×17,000画素,
撮像面の素子寸法4.0μmとし,画面の短辺は撮影基線と平行とする。
・GNSS/IMU装置を使用して撮影を行う。
・撮影コースは東西方向とする。
・南北両端の撮影コースでは, 撮影区域の外側を写真1枚当たりの画面長辺の撮
影幅の20%以上を含むように撮影する。
・各コースでは始めと終わりに撮影区域外を各1モデル分加えて撮影する。
・撮影基準面の標高は地表面の標高と同じ100 mとし,撮影基準面における地上画
素寸法は10 cmとする。
・撮影基準面における同一撮影コース内の隣接写真との重複度を60%,隣接撮影コ
ースの空中写真との重複度を30%とする。

間A-1:撮影コース問隔をm単位で小数第1位を切り捨て, 整数で求め解答欄に記
せ。(解答:1,820 m)
詳細解説
「撮影コースは東西方向とする。」、「隣接撮影コースの空中写真との重複度を
30%とする。」という条件より、航空カメラを東から西に飛行させながら撮影し、
西から東へと往復飛行の際には、撮影範囲を30%重複させ(その分、南に移動し)
撮影を続け、東西19km,南北14 kmの範囲の撮影が全て完了するまで繰り返すとい
うことである。
 第一に必要な条件は、1枚の撮影でどの程度の範囲が撮影できるのかという点
を確定させることである。撮影の範囲は、「撮像面の素子寸法4.0μm」と「撮影
基準面における地上画素寸法は10 cm」の比率により求めることができる。
4.0μmは4mの百万分の1の長さである。
10 cmは0.1mである。
写真上の画素1つ分の長さ:地上における画素1つ分の長さ=0.000004(m):0.
1(m)
0.1÷0.000004=25,000であるので、写真は地上の実際の大きさを25,000分の1に
縮小していることが分かる。(逆に言うと、写真を25,000倍すると実際の長さに
なる。)
写真の横幅が26,000 画素、縦幅が17,000画素となっているので、
写真1枚で撮影される、実際の地形の大きさは、下記の計算により算出される。
4.0μm(1画素の長さ)×26,000 画素×25,000倍=2,600m(横幅)
4.0μm(1画素の長さ)×17,000 画素×25,000倍=1,700m(縦幅)
隣接の撮影コースと重複度を30%で次の撮影を行う。(2,600m×0.3=780mが重
複)
逆いいうと、2,600m-780m=1,820mの分だけ南下させて、次の撮影を行うこ
とになる。
最後の、縦と横の重複の関係が入れ替わっていないか確認する。「画面の短辺は
撮影基線と平行とする。」という条件があるので、長辺26,000 画素の30%を重
複させながら撮影を続けることになるので、短辺、長辺の取り違えはないため、
撮影コース問隔は1,820 mである。

問A-2:最少コース数を求め,解答欄に記せ。(解答:8コース
南北14 kmの撮影範囲を、1,820m(問A-1の解答結果)ずつ南下させながら、
何回目の撮影コースでカバーできるかという設問である。
ここで重要なのは、どこからスタートさせるか、という点である。言い換えれば、
「南北両端の撮影コースでは, 撮影区域の外側を写真1枚当たりの画面長辺の撮
影幅の20%以上を含むように撮影する」という条件をどのように解釈するかとい
うことである。
2,600m×0.2=520m(撮影外の範囲)
撮影ごとに、1,820mずつ南下することになるので
14,000m÷1,820m=7.69・・・ であるので、8コースの撮影で全範囲の撮影が
できそうである。
念のため、実際に数値を入力して、最終の撮影(すなわち最南端)において撮影
外の範囲が20%以上含まれているか、確認してみる。
最初の撮影でカバーできる撮影範囲=2,600m
2回目の撮影でカバーできる撮影範囲=2,600m+1,820m×(2回目-1回目)
8回目の撮影でカバーできる撮影範囲=2,600m+1,820m×(8回目-1回目)=
15,340m
14,000mを超える部分を、南北両端に均等に割り振ると670mとなり、14 kmの20
%である520mを上回るので、条件を満たすことが確認できた。
念のため、7回目で条件を満たしていることがないか、念のために確認する。
7回目の撮影でカバーできる撮影範囲=2,600m+1,820m×(7回目-1回目)=
13,520m
撮影範囲外の20%部分どころか、撮影範囲の14,000mすら全て撮影できていない
ため、8回のコース撮影が必要。

問A-3:最少撮影枚数を求め,解答欄に記せ。(解答:248枚
問A-2の解答結果から、南北に8コースの撮影が必要なことは判明している。
次は、同一の撮影コースで隣接写真とどれぐらいの感覚で重複し、同一の撮影コ
ースで何枚の撮影が必要かということが分かれば、掛け算すれば必要枚数は算出
できる。
ここで、確認すべきなのか、初回の撮影が撮影範囲外の部分を含める必要がある
かということである。「各コースでは始めと終わりに撮影区域外を各1モデル分
加えて撮影する。」という条件をどう解釈するかである。
最初は、問A-2と同様に考えて、東西19kmに写真2枚分(東端、西端:短辺1,
700m)を加えた範囲を撮影するという条件かと推測したが、解答である248枚か
ら判断して、別の解釈が必要そうである。(248枚÷8コース=31枚となり、各コ
ースで31枚の撮影だと、両端に撮影範囲19kmを全く含まない撮影ができない。)

違う解釈というのは、「撮影区域外を各1モデル分加えて撮影」というのは、撮
影ポイントが(すなわちカメラ・写真の中心)が撮影区域に入っていない撮影を
始めと終わりにするということではないか!
ということは、東西19kmに写真2枚分ではなく、東西19kmに写真半分の2枚分
(すなわち写真1枚分)をカバーすれば条件を満たすのではないか
隣接写真との重複範囲は、「同一撮影コース内の隣接写真との重複度を60%」と
いう条件から下記のとおり。
1,700m×0.6=1,020m(重複範囲)、1,700m-1,020m=680m(次の撮影との
間隔)
19,000m÷680m=27.94・・・ であるので、少なくとも1コースあたり最低2
8枚の撮影が必要である。(後は数値を増やしながら条件を満たす最小の撮影枚
数を具体的に考えていくのが、一番、誤りが少ない。計算式を使ってスマートに
解こうと思わないこと!)

最初の撮影でカバーできる撮影範囲=1,700m
2回目の撮影でカバーできる撮影範囲=1,700m+680m×(2回目-1回目)
28回目の撮影でカバーできる撮影範囲=1,700m+680m×(28回目-1回目)=
20,060m
19,000mを超える部分を、南北両端に均等に割り振ると530mとなり、「各コー
スでは始めと終わりに撮影区域外を各1モデル分(すなわち1,700mの半分の850
m)加えて撮影する。」という条件を満たさないので、各コースの撮影枚数を増
やす必要がある。
30回目の撮影でカバーできる撮影範囲=1,700m+680m×(30回目-1回目)=
21,420m
19,000mを超える部分を、南北両端に均等に割り振ると1,210mとなり、「各コ
ースでは始めと終わりに撮影区域外を各1モデル分(すなわち1,700mの半分の
850m)加えて撮影する。」という条件を満たしてしまう。

「各コースでは始めと終わりに撮影区域外を各1モデル分加えて撮影する。」と
いう条件を東西19kmに写真2枚分(東端、西端:短辺1,700m)を加えた範囲を
撮影するという条件だと解釈しても、32枚の影が必要となり、解答である31枚に
たどりつけない。
他にえうるのは、往復の撮影で往路が32枚、復路が30枚で平均31枚といった結論
だけであろうか?
はっきり言ってこの小問(問A-3)はお手上げであった。次の問(問A-4)の
解答につながっていかないことが幸いである。

問A-4:撮影高度の標高をm単位で小数第1位を四捨五入し, 整数で求め解答欄に
記せ。(解答:2,100 m)
「デジタル航空カメラは,画面距離80mm」、「撮影基準面の標高は地表面の標高
と同じ100 m」、「問A-1の検討結果(写真を25,000倍すると実際の長さになる。
)」から
画面距離0.08m×25,000+100m=2,100m