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平成30年 測量士 午前 No.14の解説|放射法の標高の精度(3.5mm)

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平成30年 午前 No.14は、放射法で求める標高の精度(標準偏差)を求める計算問題です。標高Z=D·sinαに誤差伝播の法則を当て、距離の誤差と角度の誤差を合成します。

問題(平成30年 午前 No.14)

TSを用いて放射法で標高を求める。既知点Aから求点BをTSで観測し、測定距離80.000m・高低角35°00′00″を得た。距離測定の精度(標準偏差)が5mm+5×10⁻⁶D、角度測定の精度が5″のとき、求点Bの標高の計算結果の精度(標準偏差)はいくらか。(距離と角度の測定は互いに影響しない、1ラジアン=2×10⁵秒)

選択肢:1. 3.1mm 2. 3.5mm 3. 4.6mm 4. 5.4mm 5. 5.8mm

答え=2(3.5 mm)

標高Z=D·sinαの誤差伝播で、σZ²=(sinα)²σD²+(D·cosα)²σθ²です。σD=5.4mm、σθ=2.5×10⁻⁵radを入れると、σZ=√(9.59+2.68)=約3.5mmです。

ステップ1:距離と角度の標準偏差を出す

距離の標準偏差は式に距離を入れて計算します。角度は秒をラジアンに直します。

σD = 5mm + 5×10⁻⁶ × 80,000mm = 5 + 0.4 = 5.4 mm
σθ = 5″ ÷ (2×10⁵) = 2.5×10⁻⁵ rad

ステップ2:誤差伝播の法則を当てる

標高はZ=D·sinα。距離Dと角度αが独立なので、σZ²=(∂Z/∂D)²σD²+(∂Z/∂α)²σθ²です。∂Z/∂D=sinα、∂Z/∂α=D·cosαです。

距離の項 = (sin35° × 5.4)² = (0.5736 × 5.4)² ≒ 9.59
角度の項 = (D·cos35° × σθ)² = (80,000 × 0.8192 × 2.5×10⁻⁵)² ≒ 2.68

ステップ3:合成して標高の標準偏差を求める

σZ = √(9.59 + 2.68) = √12.27 ≒ 3.5 mm

選択肢2の3.5mmと一致します。

この問題の典型ミス

角度の標準偏差をラジアンに直さずに使うのが定番のミスです。5″を1ラジアン=2×10⁵秒で割って2.5×10⁻⁵radにしてから掛けます。

2つの誤差は分散(2乗)で足して最後に平方根をとります。単純に足したり、mとmmを混ぜたりしないよう注意します。

まとめ

平成30年 午前 No.14は、放射法の標高の精度を誤差伝播で求める計算問題です。σZ²=(sinα)²σD²+(D·cosα)²σθ²に、σD=5.4mm・σθ=2.5×10⁻⁵radを入れて、σZ=約3.5mm(選択肢2)です。「距離の項+角度の項を分散で合成」がコツです。

誤差伝播の計算は、独学だと「分散で足す」「ラジアンに直す」でつまずきやすいところです。体系立てて学びたいときは、通信講座のサンプル講義で流れを確かめる手もあります。

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参考(確認日:2026年7月11日)

  • 国土地理院「平成30年 測量士試験 問題及び解答例」午前 No.14(問題文・数表は要約引用、正解=2・数値は公表資料で確認)
  • 誤差伝播の法則(Z=D·sinαの標準偏差 σZ²=(sinα)²σD²+(D·cosα)²σθ²)
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・測量士試験の用語・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。計算問題は各年度の問題・解答例とあわせて確認することをおすすめします。

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