トータルステーション(以下「TS」という。)を用いて,放射法により標高を求めたい。既知点Aから求点BをTS で観測したところ,測定距離80.000 m,高低角35° 00′ 00″を得た。使用したTS の距離測定の精度(標準偏差)が5 mm+5×10-6 D(D は測定距離),角度測定の精度(標準偏差)が5″の場合,求点Bの標高の計算結果の精度(標準偏差)は幾らか。最も近いものを次の中から選べ。
ただし,TS による距離測定と角度測定は互いに影響を与えないものとし,その他の誤差は無視してよいものとする。また,角度1 ラジアンは,(2×105)″とする。
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。
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解説
💡 H = D sin α。距離の影響は sin α × σD、角度の影響は D cos α × σα(ラジアン)。二乗和の平方根をとる。
高低差は H = D sin α。距離 D と高低角 α の誤差がそれぞれ高さにどれだけ効くかを求め、誤差伝播の法則で二乗和の平方根をとる。
① それぞれの標準偏差
σD = 5 mm + 5 × 10−6 × 80,000 mm = 5 + 0.4 = 5.4 mm
σα = 5″ ÷ (2 × 105)″ = 2.5 × 10−5 rad
② 距離の誤差が高さに与える影響
∂H/∂D = sin α = sin 35° = 0.57358
0.57358 × 5.4 = 3.097 mm
③ 角度の誤差が高さに与える影響
∂H/∂α = D cos α = 80,000 mm × cos 35° = 80,000 × 0.81915 = 65,532 mm
65,532 × 2.5 × 10−5 = 1.638 mm
④ 合成
σH = √(3.097² + 1.638²) = √(9.593 + 2.684) = √12.277 = 3.50 mm
よって 選択肢 2(3.5 mm)。