삼 각 측 량

 

                1. 정의 : 각종 측량에서 골격이되는 기준점의 위치를 Sin법칙으로 결정하는 방법으로

                             보통 트랜싯이나 데오돌라이트를 이용한다(최근 = 데오돌라이트 이용).

 

                2. 기계 조정의 조건식

 

 1. 기포관축과 연직축은 직교해야 한다.( L ㅗ V )

 2. 시준선과 수평축은 직교해야 한다.   ( C ㅗ H )

 3. 수평축과 연직축은 직교해야 한다.   ( H ㅗ V )

 

                3. 수평각 측정법

 

※ 정위와 반위

 - 초점 조정 나사가 망원경의 오른쪽 또는 위쪽에 있고 상부고정나사가 관측자에

   가까운 상태를 정위라고 하고,

 - 정위의 상태로부터 망원경을 수평축 주위로 180° 회전, 즉 반전한 상태가 반위이다.

 1. 단측법

 - 1개의 각을 1회 관측하는 방법으로 수평각 측정법 가운데 가장 간단하다.

 2. 배각법

    (반복법)

 - 1개의 각을 여러회 관측하여 관측 횟수로 나누어서 구하는 방법.

    배각법은 버어니어로 읽을 수 있는 최소 눈금보다 작은 각을 측정할 수 있다.

    (최근에는 버어니어 대신 디지털로 관측각의 값이 표현 됨)

 3. 방향각법

 ① 한 점 주위에 여러개의 각이 있을 때 사용.

 ② 기준 방향을 정할 때는 처음과 마지막 측점의 기준을 정확하게 할 수 있는

     점이어야 한다.

③ 교 차 : R-L

     관측차 :

     배각차 :

                 여기서 R = 정위,    L = 반위.

 4. 각관측법

 - 가장 정확한 값을 얻을 수 있는 방법으로 1등 삼각 측량에 이용된다.

    측각 총 수

 5. 대회법

 - 정위와 반위의 위치를 바꾸어 여러번 읽음.

     2대회 : 0°, 90°

     3대회 : 0°, 60°, 120°

     4대회 : 0°, 45°, 90°, 135°

 

                4. 각 관측 오차 및 소거법

                        (1) 정오차(기계오차)

      - 조정이 완전하지 않기 때문에 생기는 오차

   ① 수평축 오차 : 수평축이 연직축에 직교하지 않기 때문에 생기는 오차.

        소거법 - 망원경의 정위와 반위의 값을 평균한다.

   ② 시준축 오차 : 시준선과 수평축이 직각이 아니므로 생기는 오차.

        소거법 - 망원경의 정위와 반위의 값을 평균한다.

   ③ 연직축 오차 : 연직축이 연직이 아니기 때문에 생기는 오차.

        소거법 - 소거 불능임.

 

                        (2) 기계의 구조상의 결함에 따른 오차

 ① 분도원의 눈금오차 : 분도원 눈금의 간격이 일정하지 않기 때문에 생기는 오차.

        소거법 - 버어니어의 0 위치를 180° / n 또는 360° / n 씩 옮겨간다.

 ② 회전축의 편심 오차 : 분도원의 중심이 회전축과 일치하지 않기 때문에 생기는 오차.

        소거법 - A 버어니어와 B 버어니어값을 평균한다.

 ③ 시준선의 편심 오차 : 시준선이 기계의 중심을 통과하지 않기 때문에 생기는 오차.

        소거법 - 망원경의 정위와 반위의 값을 평균한다.

 

                 5.  자침

 ㉮ 자침 : 자북선에서 방향각을 측정하기 위한 것이다.

 ㉯ 편각 : 자북선과 진북선이 만든 각.

 ㉰ 등편각선 : 자기의 편각이 같은점을 잇는 곡선.

 ㉱ 편각의 변화

     ⓐ 주기적인 변화  - 영년변화 : 수백년을 주기로 변하는 것(현재 서편 5°∼7°)

                                - 연차변화 : 1년을 주기로 변하는 것 (0 ∼ 10°)

                                - 일차변화 : 1일을 주기로 변하는 것 (5′∼10′)

     ⓑ 불규칙 변화 : 자기폭풍, 국소인력 등.

 

                6. 각 관측 시 주의사항

 1. 경사지에 기계를 세울 때는 2개의 다리를 관측점 보다 낮은 경사면에 같은 높이로 세우고 1개의

     다리를 관측점보다 높이 세운다.

 2. 기계를 운반할 때는 되도록 수직으로 운반하고 어깨에 메어야 할 경우에는 반드시 기계가 눈 앞에

     오도록 한다.

 3. 기계는 잘 조정하여 망원경 정, 반의 위치로 관측할 것.

 4. 시준 시 폴(Pole)은 가급적 아래쪽을 시준한다.

 5. 관측에 좋은 시간을 택한다.

     - 수평각 : 아침과 저녁시간.

     - 연직각(수직각) : 정오.

 

                7-1. 삼각측량의 정의

                        - 삼각측량은 각종 측량에서 골격이 되는 기준범의 위치를 Sin법칙으로 결정하는 방법으로

                           높은 정밀도를 기대할 수 있다.

 

                7-2. 삼각측량의 원리

 

sin 법칙        일 때

삼각형의 세 꼭지점을 각각 A, B, C 라 하고

그 맞은편 변을 각각 a, b, c 라 정함.

 

즉  3각(각점)의 내각과

한 변의 길이를 측정하면 나머지

두변(미지변)의 길이를 구할 수 있다.

 

                7-3. 삼각점의 등급 및 종류

                    1) 삼각점

 - 삼각점은 각관측의 정확도에 의해 1등, 2등, 3등, 4등삼각점 의 4개 등급으로 나누어진다.

구   분

대삼각

소삼각

본점(1등)

보점(2등)

3등

4등

평균 변의 길이

30km

10km

5km

2.5km

협    각

약 60°

30° ∼ 120°

25°°∼ 130°

15° 이상

최소 읽음값

0.1″

0.1″

1″

1″

 

                     2) 삼각망의 종류

 

 1. 단열삼각망

 ① 폭이 좁고 거리가 긴 지역에 적당하다.

      (노선, 하천, 터널 축량 등에 이용함)

 ② 측량은 신속하나 정밀도는 낮다.

 2. 유심삼각망

 ① 넓은지역의 농지 측량에 적합.

 ② 정밀도는 단열삼각망보다 높으나 사변형 삼각망보다는 낮다.

 3. 사변형삼각망

 ① 조건의 수가 많아 정밀도가 높다.

 ② 조정이 복잡하고 시간과 비용이 많이든다.

 ③ 기선 삼각망 등에 이용된다.

※ 정밀도 순서

       사변형삼각망 > 유심삼각망 > 단열삼각망

 

                 7-4. 삼각측량의 작업 순서

                           계획 및 준비 → 답사 → 선점 → 조표 → 관측  → 계산(조정) → 정리

 1. 선 점

 ① 기선 삼각망의 잇점

     - 기선의 확대 횟수 : 기선의 1회 확대는 3배, 2회 확대는 8배 이내이고, 10배 이상이

                                   되지 않도록 하며, 확대 횟수는 3회 이내로 한다.

     - 검기선 : 오차를 검사하기 위하여 삼각형의 수 15 ∼ 20개 마다 검기선을 설치한다.

                                   (우리나라 1등 삼각망의 검기선은 200km마다 설치함.)

 ② 삼각점 선점

     - 삼각점은 정삼각형에 가까워야 하며 보통 내각은 30° ∼ 120° 범위로 한다.

     - 되도록 측점의 수가 적고 세부 측량에 이용가치가 있을 것.

     - 삼각점의 위치는 상호간 시준이 잘되며 땅이 견고하고 침하가 없는 곳을 택한다.

     - 교회법인 경우에는 측방, 전방, 후방의 3방향 이상으로 한다.

 2. 조 표

 ① 조 표 : 선접된 점을 관측하기 위한 시설을 만드는 것.

 ② 측 표 : 삼각점을 표시하기 위해 표지를 견고하게 만드는 것.

 ③ 시준표 : 다른 점에서 시준이 잘 되도록 관측대 처럼 설치 할 것.

 3. 관 측

 ① 기선측정

     - 평탄한 장소를 택하고 경사는 1/25 이하이어야 한다.

     - 기선장은 평균 변장의 1/10 정도로 한다.

     - 중간말뚝 사이에 5m 간격으로 지지 말뚝을 밖는다.

 ② 기선 측정의 보정

경사 보정

→ 평균해수면

→ 당김보정

→ 온도보정

→ 표준척보정

→ 처짐보정

 

 경사보정 :

 평균해수면보정 :

 당김보정 :

 처짐보정 :

 온도보정 :

 표준척보정 :

 4. 계 산

 ① 수평각 측정

     - 수평각은 기선과 함께 변장 계산의 요소가 되므로 삼각 측량의 목적, 정도에 따라

        정밀하게 관측하여야 하며, 단측법, 배각법, 방향관측법, 각관측법 등이 있다.

 ② 수평각 측정의 정밀도

     - 교 차

     - 관측차  여기서 R : 정위 , L : 반위.

     - 배각차

 ③ 편심 계산.

 5. 조정계산

 ① 각관측 3조건

     - 각조건 : 삼각망중 3각형 내각의 합은 180°가 될 것.

     - 변조건 : 삼각망중 임의의 한 변의 길이는 계산해 가는 순서와 관계없이

                    같은 값이어야 한다.

     - 점조건 : 한 점 주위의 모든 각의 합은 360° 가 될 것.

 ② 조건식 계산

     - ㉮ 측점방정식 수     ,  

     - ㉯ 변 방정식 수

     - ㉰ 각 방정식 수

     - ㉱ 조건싯 총 수 = ㉮ + ㉯ + ㉰ ,   

     여기서   : 한 측점 주위의 각 수

                   : 한 측점에서 나간 변의 수

                  : 관측각의 총 수

                  : 측점으로 나간 변의 수

                 B : 기선 수

                 S : 변의 총 수

                 P : 삼각점 수

 

                7-5. 지구의 곡률 및 빛의 굴절에 의한 오차

 1. 구  차

 - 지구의 곡률로 인한 오차  :      

 2. 기  차

 - 광선의 굴절에 따른 오차  :   

 3. 양  차

 - 구차와 기차의 합             :   

 

                7-6. 삼각점의 성과표

 1. 좌 표 계

 - 기본 삼각점의 위치는 평면 직각좌표가 사용된다.

 2. 성과표의 내용

 ① 삼각점의 등급, 관자, 번호 및 명칭

      (● : 1등 삼각점, ◎ : 2등 삼각점, ⊙ : 3등 삼각점, ○ : 4등 삼각점)

 ② 측점 및 시준점

 ③ 방향각(T)

 ④ 진북 방향각(자오선 수차)

 ⑤ 위도 및 경도(B, L)

 ⑥ X · Y (평면도상의 좌표)

 ⑦ H (삼각점의 표고)

 ⑧ 거리의 대수

 

                7-8.삼변 측량

 -  변 만을 관측하여 수평 위치를 결정하는 방법으로 cos 제 2법칙,

     반각의 공식을 이용하여 변으로부터 각을 구하고,

     구한 각과 변에 의하여 수평 위치를 결정한다.

 

             끝.