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測量士試験 令和6年 午前 第16問
〔地形測量〕の解説・解答

📅 2024年5月19日実施 / 📄 公式問題PDF 📋 公式解答PDF
第16問 🗺️ 地形測量
📋 問題文

公共測量におけるトータルステーション(以下「TS」という。)を用いた細部測量において,地形, 地物等の状況により,図 16 に示すとおり基準点 A 及び基準点 B から TS 点 C を設置することとし た。次の文は,この TS 点の水平位置の精度(標準偏差) を求める手順について述べたものである。 基準点 A,基準点 B の平面直角座標系(平成 14 年国土交通省告示第 9 号)に基づく座標値は表 16-1 のとおりである。 基準点 A に TS を整置し,放射法により TS 点 C の観測を行ったところ,表 16-2 の結果を得た。 使用した TS の水平距離 D を測定する精度(標準偏差)は 5mm,水平角αを測定する精度(標準偏差) は 5″とする。また,TS による距離測定と角度測定は独立で互いに影響を与えないものとし,基準 点の誤差及びその他の観測誤差は考えないものとする。 X 座標の北方向 C θD α A T 表 16-1 基準点A 基準点B B Y 図 16 X座標値(m) 160.000 20.000 Y座標値(m) 50.000 190.000 表 16-2 観測値 基準点A~TS点Cの水平距離D 100.000m 基準点Bに向かう方向を基準にして TS点C方向を測定した観測角α(水平角) 285°00′00″ 基準点 A から TS 点 C への方向角θは,観測した水平角 α 及び基準点 A から基準点 B への方向角 T と式 16−1 の関係がある。式 16-1 に対する誤差伝搬の法則から,方向角θの標準偏差σθについ て,σθ=σαであることが分かる。 θ=T+α-360 ・・・・・・・・式 16-1 ここで,式 16-1 の角度の単位は度とする。 TS 点 C のX座標XC及びY座標YCは,基準点 A から TS 点 C の観測によって得られる水平距離 D と方向角θを変数とした関数 ∱(D,θ) 及びg(D,θ)として,それぞれ式 16-2 及び式 16-3 のよう に表すことができる。ここで,XA,YA はそれぞれ基準点 A のX座標値,Y座標値である。 Xc =∱(D,θ) = XA + D cosθ ・・・・・・・・式 16-2 YC =g (D,θ) = YA + D sinθ ・・・・・・・・式 16-3 距離と角度の測定が独立であることから,観測値 D,θ におけるXCの分散は,式 16-2 に対し て誤差伝搬の法則を用いると式 16-4 で求められる。 □X□ C = □□□□□ (□, □ □)□ □□□ + □□□□□ (□, □ □ )□ □□□ ・・・・・・・・式 16-4 YCの分散σ2YCについても,式 16-3 において上記と同様に考えることができる。 このとき,今回設置した TS 点 C のX座標値及びY座標値の標準偏差σXC,σYCは幾らか。最も 近いものの組合せを次の 1~5 の中から選べ。

1. 3mm
2. 3mm
3. 4mm
4. 5mm
5. 5mm σYC 3mm 5mm 5mm 3mm 5mm
📑 元問題ページ元問題
💡 解説

放射法で設置した TS 点 C の座標の標準偏差(σXC・σYC)を誤差伝播の法則で求める計算問題。σD = 5 mm、σα = 5″。

① 方向角 θ を求める

基準点 A(160.000, 50.000) → B(20.000, 190.000):ΔX = −140、ΔY = +140 なので方向角 T = 135°。

θ = T + α − 360° = 135° + 285° − 360° = 60°
② 各偏微分係数(式 16-2・16-3)

XC = XA + D cos θ、YC = YA + D sin θ。D = 100.000 m = 100,000 mm、cos 60° = 0.5、sin 60° = 0.86603:

・∂XC/∂D = cos θ = 0.5  ・∂XC/∂θ = −D sin θ → 大きさ 86,603 mm

・∂YC/∂D = sin θ = 0.86603 ・∂YC/∂θ = D cos θ = 50,000 mm

③ σθ をラジアンに換算
σθ = σα = 5″ = 5 / 206,265 ≒ 0.000024 rad
④ 誤差伝播(式 16-4)

σXC² = (0.5 × 5)² + (86,603 × 0.000024)² ≒ 2.5² + 2.1² = 6.25 + 4.4 ≒ 10.7 → σXC ≒ 3.3 mm → 約 3 mm

σYC² = (0.86603 × 5)² + (50,000 × 0.000024)² ≒ 4.33² + 1.2² = 18.8 + 1.5 ≒ 20.2 → σYC ≒ 4.5 mm → 約 5 mm

組合せとして最も近いのは 選択肢 2(σXC = 3 mm、σYC = 5 mm)。角度の標準偏差は必ず″→ラジアンに換算(÷206,265)するのがポイント。
方向角:北から時計回りに測る(θ = T + α − 360°) X(北) B T=135° C D=100 m θ=60° A Aに整置し、Bを基準に α=285°回してCを視準 θ=135°+285°−360°=60° → XC=XA+Dcosθ、YC=YA+Dsinθ
💡 計算ミス防止: 式を書いてから数値代入。単位換算を忘れずに。
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測量士試験 過去問解説(無料)/ 本ページは独学者向けの解説です
出典:国土地理院「測量士・測量士補試験の試験問題及び解答例」を加工して掲載(政府標準利用規約準拠)