初心者が学ぶ測量士補

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測量士補の偏心観測の計算、補正の+−でいつも迷う人へ|公式と符号の見分け方

ソクタ

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偏心観測の計算、公式に入れたのに答えが1つ隣になる…そんな経験ありませんか?原因はたいてい「補正を足すか引くか」の符号です。公式と、符号を図で見分けるコツを整理します。

この記事の要点

偏心観測とは、基準点の真上に器械を据えられないとき、少しずらした偏心点で観測し、本来の角度に補正する方法です。補正量は ε=e・sinφ/S×ρ で求めます(e=偏心距離、φ=偏心角、S=測点間距離、ρ=ラジアンを秒に直す定数)。つまずくのは①この公式 ②補正を足すか引くか(符号)③ラジアン秒換算の3点です。

偏心観測の計算は基準点分野で出る定番です。公式は1つだけなのに正答率が割れるのは、符号の向きと単位換算で間違えるからです。

ここでは公式の意味と、符号・単位でつまずかないコツを過去問の数値で整理します。

偏心観測(へんしんかんそく)とは、目標の基準点(三角点など)の真上に器械を据え付けられない場合に、少しだけ離れた偏心点に器械を据えて観測し、計算で本来の点での値に直す方法です。直す計算が偏心補正です。

木や構造物で視通が確保できない、点の真上に立てないといった現場で使います。観測するのは偏心距離 e(ずらした距離)と偏心角 φ(基準方向から偏心点方向までの角)です。

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一言でいうと、「点の真上に立てないから、少し横で測って、その“ズレの分”を角度で差し引く(または足す)」という計算です。ズレが小さいほど補正も小さくなります。

計算式と、なぜその式になるのか

偏心点で観測したことによる角度のズレ(偏心補正量 ε)は、次の式で求めます。

ε(秒)= e × sinφ ÷ S × ρ″

これは細長い三角形の正弦定理からきています。偏心距離 e は測点間距離 S に比べてごく小さいので、補正角はとても小さい微小角になります。微小角では「sinε ≒ ε(ラジアン)」と近似できるため、ラジアンで出た値に ρ=206265″(1ラジアンの秒数)を掛けて秒に直します。

試験では「角度1ラジアン=2×105″(=200000″)」のように、ρの値が問題文に与えられることがよくあります。与えられたらその値を使えばOKです。

計算例(令和4年 No.7)

実際の過去問の数値で確認します。

項目
偏心距離 e2.70 m
偏心角 φ210°00′00″
測点間距離 S1,500 m
観測した水平角 T′50°41′00″
ρ(1ラジアン)2×105

ステップ1:偏心補正量 ε を求める

|sin 210°|=0.5 なので、

ε = 2.70 × 0.5 ÷ 1,500 × 200,000

= 1.35 ÷ 1,500 × 200,000 = 0.0009 × 200,000 = 180″(=3′00″)

ステップ2:本来の水平角 T を求める

この問題の図の配置では、観測値から補正量を引いて本来の角を得ます。

T = T′ − ε = 50°41′00″ − 3′00″ = 50°38′00″

もし符号を逆にして足すと「50°44′00″」となり、隣の選択肢に引っかかります。符号は必ず図で確認します。

この問題の詳しい解説(令和4年 No.7)へ

つまずきポイント

公式は ε=e・sinφ/S×ρ の1つ。角度を求めるので正弦定理がベース、と覚えます(辺を求めるときは余弦定理ですが、補正量の計算では使いません)。

足すか引くか(符号)は図で決まる。偏心点が基準方向のどちら側にあるかで+−が変わります。問題には必ず図があるので、図を見て「補正後はどちらに動くか」を確認します。

ラジアン秒換算(ρ)を忘れない。e・sinφ/S はラジアンの値なので、ρ(206265″、または問題で与えられる2×105″)を掛けて秒に直します。

混同しやすい用語

偏心距離 e と 偏心角 φ

偏心距離は基準点から偏心点までの「長さ(m)」、偏心角は基準方向から偏心点方向までの「角度」です。公式では e は分子、sinφ も分子に入ります。

正弦定理と余弦定理

角度(補正量)を求めるのが正弦定理、辺の長さを求めるのが余弦定理。偏心補正量の計算で使うのは正弦定理(微小角近似)です。

偏心観測と偏心補正

偏心観測は「ずらして観測する作業」、偏心補正は「観測値を本来の点の値に直す計算」。セットで使われます。

試験での問われ方|ソクタの一言

偏心補正の計算は、式さえ覚えていれば確実に取れる問題です。差がつくのは計算力ではなく「符号の向き」。本番では、まず図に偏心点・偏心角を描き込み、「補正後はどちらへ動くか」を矢印で確認してから式に入れると、+−ミスがなくなります。

ρ(ラジアン秒換算)は問題文に与えられることが多いので、見落とさず使いましょう。

偏心観測・偏心補正が出た過去問(年度別に解く)

この記事の手順がそのまま使えます。

一問一答

問題:偏心補正量の計算では、辺の長さを求める余弦定理を主に使う。

〇か×か。

答え:×

補正量(角度)を求めるので正弦定理がベースです。微小角なので sinε≒ε と近似します。

問題:e=2.70m、|sinφ|=0.5、S=1,500m、ρ=2×105″のとき、偏心補正量は何秒か。

答え:2.70×0.5÷1,500×200,000=180″(=3′)。

問題:偏心補正量を観測角に足すか引くかは、計算式の符号だけで自動的に決まる。

〇か×か。

答え:×

足すか引くかは偏心点の配置=図で決まります。必ず図を見て補正の向きを確認します。

まとめ

今回は偏心観測の計算について説明しました。

補正量は ε=e・sinφ/S×ρ の1式。正弦定理(微小角近似)がベースです。

正答を分けるのは「符号(図で確認)」と「ラジアン秒換算(ρ)」。この2点を固定の手順にすれば確実に取れます。

偏心補正の考え方そのものは、こちらの記事もあわせてどうぞ。

偏心補正とは?基準点測量でなぜ必要になるか

測地測量の記事一覧

参考法令・規格

  • 測量法(昭和24年法律第188号)
  • 公共測量作業規程の準則(国土交通省)第2編 基準点測量/付録6 計算式集
  • 測量士補 過去問(国土地理院)令和4年 No.7 ほか
初心者が学ぶ測量士補 編集部

この記事を書いた人

初心者が学ぶ測量士補 編集部

測量士補試験の用語・計算・法規を、国土地理院の公式情報と作業規程の準則に照らして整理しています。

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