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令和5年 測量士補 No.9 解説|GNSS基線ベクトルの斜距離(計算問題)

GNSS基線解析で得た基線ベクトル成分(ΔX・ΔY・ΔZ)から、基準点A〜C間の斜距離を求める計算問題です。

問題

GNSS測量機を用いた基準点測量を行い、基線解析により基準点Aから基準点B及び基準点Cから基準点Bまでの基線ベクトルを得た。

表9は、地心直交座標系(平成14年国土交通省告示第185号)におけるX軸、Y軸、Z軸方向について、それぞれの基線ベクトル成分(ΔX,ΔY,ΔZ)を示したものである。基準点Aから基準点Cまでの斜距離は幾らか。最も近いものを次の中から選べ。

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。

表9
区間ΔXΔYΔZ
A→B+400.000 m+100.000 m+300.000 m
C→B+200.000 m−500.000 m+500.000 m
  1. 489.898 m
  2. 663.325 m
  3. 720.912 m
  4. 870.179 m
  5. 1,077.032 m

正解:2(663.325 m)

解き方:A→Cの成分を求める

A→C = A→B − C→B(同じ終点Bを経由)で各成分を引き算します。

ΔX = 400 − 200 = 200 m

ΔY = 100 − (−500) = 600 m

ΔZ = 300 − 500 = −200 m

解き方:三平方の定理で斜距離を求める

AC = √( ΔX² + ΔY² + ΔZ² )

= √( 200² + 600² + (−200)² )

= √( 40,000 + 360,000 + 40,000 ) = √440,000

663.325 m

よって選択肢2(663.325 m)

試験で押さえるポイント

基線ベクトルからの斜距離は √(ΔX²+ΔY²+ΔZ²)(3次元の三平方の定理)。

A→C=A→B−C→B。ΔY=100−(−500)=600のように、マイナスを引くと足し算になる符号処理が最大の注意点です。

一問一答

問題:基線ベクトル成分ΔX・ΔY・ΔZから2点間の斜距離は √(ΔX²+ΔY²+ΔZ²) で求められる。○か×か。

答え:

地心直交座標の成分差を3次元の三平方の定理に入れれば、2点間の直線距離(斜距離)になります。

基線解析とは?GNSS測量の計算方法

用語からおさらい:GNSS基線ベクトルの計算(成分の足し引き+斜距離)

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参考

  • 地心直交座標系の基線ベクトル/3次元の三平方の定理による距離計算
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