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令和元年 測量士補 No.13 解説|新点の標高の最確値(計算問題)

3つの既知点A・B・Cから新点Pの標高を求め、観測距離に応じた重み付き平均(最確値)を計算する問題です。水準測量の定番計算です。

問題

既知点A、B及びCから新点Pの標高を求めるために水準測量を実施し、表の観測結果を得た。新点Pの標高の最確値は幾らか。最も近いものを次の中から選べ。

観測方向観測距離(km)観測高低差(m)
A→P4+1.092
B→P6+1.782
P→C2+1.681

既知点の標高:A=31.432 m、B=30.739 m、C=34.214 m

  1. 32.523 m
  2. 32.524 m
  3. 32.526 m
  4. 32.528 m
  5. 32.530 m

正解:4(32.528 m)

各経路でPの標高を出し、距離の逆数を重みに平均します。

解き方

STEP1:各経路でPの標高を計算。方向に注意します(P→Cは「PからC」なので、C=P+1.681 → P=C−1.681)。

A経路:31.432 + 1.092 = 32.524 m
B経路:30.739 + 1.782 = 32.521 m
C経路:34.214 − 1.681 = 32.533 m

STEP2:重みは観測距離の逆数。距離4・6・2 kmの逆数 1/4:1/6:1/2 = 3:2:6。

最確値 =(3×32.524 + 2×32.521 + 6×32.533)÷(3+2+6)
基準32.5からの差で計算:(3×0.024 + 2×0.021 + 6×0.033)÷ 11
 =(0.072 + 0.042 + 0.198)÷ 11 = 0.312 ÷ 11 = 0.0284
P = 32.5 + 0.0284 = 32.528 m

よって選択肢4です。

試験で押さえるポイント

重みは観測距離に反比例(=距離の逆数)。近い経路ほど信頼が高く重みが大きくなります。P→Cの向き(引き算)を間違えないことと、基準値からの差で計算すると桁が楽になります。

一問一答

問題:標高の最確値を求めるとき、観測距離が長い経路の重みは大きいか小さいか。

答え:小さい(重み=距離の逆数)。

距離が長いほど誤差が大きく、信頼度=重みは小さくなります。

水準測量の計算(例題)を見る

用語からおさらい:標高の最確値(重み付き平均)の解き方

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