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測量士試験 令和7年 午前 第8問
〔誤差・統計〕の解説・解答

📅 2025年5月18日実施 / 📄 公式問題PDF 📋 公式解答PDF
第8問 🔢 誤差・統計
📋 問題文

の観測を行ったところ,表 8 の結果を得た。方向角 T を 290°00′00" としたとき,平面直角座標 系 (平成 14 年国土交通省告示第 9 号) における新点 C の Y 座標の標準偏差は幾らか。最も近いも のを次の 1 ~ 5 の中から選べ。

1. 10mm
2. 12mm
3. 14mm
4. 16mm
5. 18mm α B A T C S Y 図8 表8 観測値 標準偏差 水平角 α 130°00′00″ 2″ 距離 S 1,000.00 m 10mm
📐 問題の図表元問題
💡 解説

既知点 A から新点 C を放射法で観測したときの、新点 C の Y 座標標準偏差 σ_Y を誤差伝播の法則で求める計算問題。

① まず A→C 方向の方向角 T_AC を求める

A から B 方向の方向角 T = 290°00'00"、A 点で測った水平角 α = 130°00'00" なので、A→C 方向の方向角は:

T_AC = T + α − 360° = 290° + 130° − 360° = 60°

※ 360°を超えるため引き算で正規化。

② Y 座標の式を立てる

平面直角座標では X=北、Y=東。A 点を基準に距離 S・方向角 T_AC で C 点座標を表すと:

Y_C = Y_A + S · sin(T_AC)
③ 誤差伝播の法則を適用

独立な誤差源(距離 σ_S、角度 σ_α)の合成:

σ_Y² = (∂Y/∂S)² · σ_S² + (∂Y/∂α)² · σ_α²

偏微分:

・∂Y/∂S = sin(T_AC) = sin 60° = √3/2 ≒ 0.866

・∂Y/∂α = S · cos(T_AC) = 1000 m × cos 60° = 1000 × 0.5 = 500 m = 500,000 mm/rad

④ 角度誤差をラジアンに換算

問題指定:1 ラジアン = 2×10⁵ 秒、σ_α = 2"

σ_α = 2 / (2×10⁵) = 1.0 × 10⁻⁵ rad
⑤ 値を代入

σ_S = 10 mm、σ_α = 10⁻⁵ rad、距離成分を mm で揃える:

・距離項:(0.866 × 10 mm)² = 75 mm²

・角度項:(500,000 mm × 10⁻⁵ rad)² = (5 mm)² = 25 mm²

σ_Y² = 75 + 25 = 100 mm² → σ_Y = √100 = 10 mm
よって、最も近いのは 選択肢 1(10 mm)。

※ 暗記ポイント:「方向角の和 − 360°(360°超過時)」「距離項²+角度項² を平方根」。角度は必ず rad 換算。

X(北)Y(東)A点C点60°S=1000mΔYΔXσY² = (sin60° · σS)² + (S · cos60° · σα)²⇒ σY = 10 mm
💡 角度の単位変換: 1ラジアン=2×10の5乗秒(問題文の指定)。誤差伝播: σZ二乗=Σ(偏微分×σ各)の2乗。

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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)
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