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R4 測量士 午後No.2 選択〔No.2〕基準点測量・水準測量

TS・GNSSによる基準点測量と水準測量の計画・計算を扱います。

問A-1 基準点測量

問A-1 基準点測量 の問題
令和4年 測量士試験(午後) 問A-1 基準点測量 の問題

出典:令和4年 測量士試験 午後 問題(国土地理院公表)/国土地理院ウェブサイト(試験問題・解答例のページ

ア=平均計画 イ=選点 ウ=平均 エ=観測 オ=点検測量 カ=精度管理 キ=基準点網

基準点測量の流れは「作業計画→選点→測量標の設置→観測→計算→品質評価→成果整理」。図は平均計画図→選点図→平均図→(観測)→基準点網図と変わっていきます。観測では点検測量も行い精度管理表にまとめます。

問A-2 基準点測量

問A-2 基準点測量 の問題
令和4年 測量士試験(午後) 問A-2 基準点測量 の問題

出典:令和4年 測量士試験 午後 問題(国土地理院公表)/国土地理院ウェブサイト(試験問題・解答例のページ

・後続作業で利用しやすく、発見が容易な場所に選点する。
・測量標の保存のため、地盤が堅固な位置に選点する。

GNSS・TSどちらにも共通するのは「使いやすく見つけやすい」「地盤がしっかりして標識が長持ちする」場所選び。※TS固有の『測点間の見通し』やGNSS固有の『上空視界』は共通事項ではないので除きます。

問A-3 基準点測量

問A-3 基準点測量 の問題
令和4年 測量士試験(午後) 問A-3 基準点測量 の問題

出典:令和4年 測量士試験 午後 問題(国土地理院公表)/国土地理院ウェブサイト(試験問題・解答例のページ

点検測量の結果が規定された許容範囲内であるか確認すること。

現地を離れる前に、点検測量の結果が許容範囲に収まっているかを必ず確認します。ここで見落とすと、後日もう一度現地に行くはめになります。

問A-4 基準点測量

問A-4 基準点測量 の問題
令和4年 測量士試験(午後) 問A-4 基準点測量 の問題

出典:令和4年 測量士試験 午後 問題(国土地理院公表)/国土地理院ウェブサイト(試験問題・解答例のページ

図名=平均図
理由=選点後の作業を開始する前に、網の形状が作業規程の条件を満たしているか、新点の配点密度が適切であるかを計画機関に確認してもらうため。

承認が必要なのは「平均図」。観測に入る前に、網の形(結合の仕方)や新点の配置密度が適切かを計画機関にチェックしてもらうためです。

問B-1 TS観測

問B-1 TS観測 の問題
令和4年 測量士試験(午後) 問B-1 TS観測 の問題

出典:令和4年 測量士試験 午後 問題(国土地理院公表)/国土地理院ウェブサイト(試験問題・解答例のページ

【作図問題】各測点を結合多角(既知点→新点→…→既知点)でつなぎ、TS1台で回れる順路にする。
・全ての辺で「距離測定」と「水平角観測」を行う(凡例の記号を両方付す)。
・既知点である2級基準点A・B・Cから出発し4級新点を経由して別の既知点へ結合する多角路線を組む。
・1台のTSで一筆書き的に観測できるよう、各点で必要な方向をもれなく結ぶ。

結合多角方式=既知点から出て別の既知点に着く路線を作る方式。TSが1台なので、行ったり来たりの無駄がない順路にし、すべての辺に距離測定と水平角観測の記号を付けるのがポイントです。※実際の作図は公式解答例(図2-1)を参照してください。

問B-2 TS観測

問B-2 TS観測 の問題
令和4年 測量士試験(午後) 問B-2 TS観測 の問題

出典:令和4年 測量士試験 午後 問題(国土地理院公表)/国土地理院ウェブサイト(試験問題・解答例のページ

・1個の多角網における既知点数
・路線の辺数
・節点間の距離
・路線長

多角網の形を規定する条件は「既知点をいくつ含むか」「1路線の辺の数」「節点間の距離」「路線全体の長さ」。網が大きくなりすぎないよう上限が定められています。

問B-3 TS観測

問B-3 TS観測 の問題
令和4年 測量士試験(午後) 問B-3 TS観測 の問題

出典:令和4年 測量士試験 午後 問題(国土地理院公表)/国土地理院ウェブサイト(試験問題・解答例のページ

・既知点にGNSS測量機を設置する必要がない。
・既知点間の距離の制限が適用されない。

電子基準点は常時観測しているので、そこに機器を据える必要も人を置く必要もありません。また通常の既知点間距離の制限も適用されず、自由に網を組めます。

問C-1 GNSS観測

問C-1 GNSS観測 の問題
令和4年 測量士試験(午後) 問C-1 GNSS観測 の問題

出典:令和4年 測量士試験 午後 問題(国土地理院公表)/国土地理院ウェブサイト(試験問題・解答例のページ

ア=地殻変動 イ=測量成果 ウ=元期 エ=今期 オ=地殻変動補正パラメータ

プレート運動による《地殻変動》で、測量成果の座標値が少しずつずれます。基準日=元期、今回測る時点=今期。この間のひずみを《地殻変動補正パラメータ》で補正するのがセミ・ダイナミック補正です。

問C-2 GNSS観測

問C-2 GNSS観測 の問題
令和4年 測量士試験(午後) 問C-2 GNSS観測 の問題

出典:令和4年 測量士試験 午後 問題(国土地理院公表)/国土地理院ウェブサイト(試験問題・解答例のページ

カ=+4,699.962 キ=+5,399.962 ク=+0.038 ケ=+0.038 コ=+3,899.950 サ=+5,999.950 シ=+0.050 ス=+0.050 セ=1,000.002

今回は下段0.030・上段0.070で、左右(X方向)は同じ値。だから補正量は上下位置だけで決まります。
① 新点D(Y=5,400):y=(5,400−5,000)/2,000=0.2。補正量=(1−0.2)×0.030+0.2×0.070=0.038(ク・ケ)。
② 元期=今期−補正量:X=4,700−0.038=4,699.962(カ)、Y=5,400−0.038=5,399.962(キ)。
③ 新点E(Y=6,000):y=0.5→補正量0.050(シ・ス)。元期X=3,899.950(コ)、Y=5,999.950(サ)。
④ 元期のD-E間距離=√(800.012²+599.988²)≒1,000.002 m(セ)。

問C-3 GNSS観測

問C-3 GNSS観測 の問題
令和4年 測量士試験(午後) 問C-3 GNSS観測 の問題

出典:令和4年 測量士試験 午後 問題(国土地理院公表)/国土地理院ウェブサイト(試験問題・解答例のページ

例=電子基準点のみを既知点とする場合以外の測量
理由=新点を設置した場所と既知点が近いため、地殻変動によるひずみの影響が少なく、新点が近傍の基準点との不整合を生じにくいから。

近くの三角点などを既知点にする普通の測量では、既知点と新点が近いのでひずみの差が小さく、補正しなくても不整合が出にくい。だから適用外にできます(電子基準点だけを使う=既知点が遠い場合は補正が要る)。

問D-1 水準測量

問D-1 水準測量 の問題
令和4年 測量士試験(午後) 問D-1 水準測量 の問題

出典:令和4年 測量士試験 午後 問題(国土地理院公表)/国土地理院ウェブサイト(試験問題・解答例のページ

路線② VTM = XM − 0.003
路線③ VUN = XN + 0.064
路線④ VNM = XM − XN − 0.012

各路線で「(起点標高+観測高低差)−(着点の仮定標高)」を定数項Lにします。
②T→M:20.300+0.703=21.003、21.003−21.000=0.003 → VTM=XM−0.003。
③U→N:16.500+1.436=17.936、17.936−18.000=−0.064 → VUN=XN+0.064。
④N→M:18.000+3.012=21.012、21.012−21.000=0.012。着点Mと起点Nの両方が未知なので VNM=XM−XN−0.012。

問D-2 水準測量

問D-2 水準測量 の問題
令和4年 測量士試験(午後) 問D-2 水準測量 の問題

出典:令和4年 測量士試験 午後 問題(国土地理院公表)/国土地理院ウェブサイト(試験問題・解答例のページ

ア=1 イ=−1 ウ=0.003 エ=−0.064 オ=0.012 カ=0.5 キ=0.25 ク=1 ケ=0.025 コ=−0.028

係数行列Aの④行は(XM, XN)=(1, −1)(ア・イ)。定数項Lは各路線のL値(ウ=0.003、エ=−0.064、オ=0.012)。重量は距離の逆数で、①=1/2.0=0.5(カ)、③=1/4.0=0.25(キ)、②④=1/1.0=1(ク)。これらを正規方程式に入れると 2.5XM−XN=0.025(ケ)、−XM+1.25XN=−0.028(コ)になります。

問D-3 水準測量

問D-3 水準測量 の問題
令和4年 測量士試験(午後) 問D-3 水準測量 の問題

出典:令和4年 測量士試験 午後 問題(国土地理院公表)/国土地理院ウェブサイト(試験問題・解答例のページ

新点Mの標高の最確値=21.002 m
新点Nの標高の最確値=17.979 m

連立方程式を解くと XM=+0.002、XN=−0.021。仮定標高に補正量を足して、M=21.000+0.002=21.002 m、N=18.000−0.021=17.979 m。補正量は数mm〜cmと小さく、仮定標高がほぼ正しかったことが分かります。