측량학 삼각측량에 대해서 알아보자

이번에는 측량학 중에 삼각측량에 대해서 알아보겠습니다. 저번 포스팅에서는 트래버스 측량에 대해서 알아보았고, 간단하게 정리를 하였습니다. 삼각측량에 대해 공부하면서 많은 부분들이 헷갈리기도 했고, 이해된 부분도 있고 안된 부분도 있지만, 나름의 요약을 해서 정리하도록 하겠습니다.

우선, 삼각측량의 개요에 대해서 알아보겠습니다.

삼각측량은 삼변 측량과 함께 넓은 지역의 측량이나 높은 정밀도를 필요로 하는 기준점 측량을 말합니다. 원래 테이프에 의한 장거리 측정의 어려움을 피하기 위하여 채택된 방법으로서 삼각형의 계산에 의하여 방향과 거리가 결정한다는 특징이 있습니다. 먼저 측량 지역을 적절한 크기의 삼각형으로 된 망의 형태로 만들고 삼각형의 꼭짓점에서 내각과 한 변의 길이를 정밀하게 측정하여 나머지 변의 길이는 삼각함수에 의하여 계산하고 각 점의 위치를 정합니다.

 

삼각망 최소 조건을 알아보겠습니다.

첫째로, 한점 이상의 기지점과 출발 변의 방위각은 기선의 현장 실측입니다.

둘째로, 두 점 이상의 기지점은 기선의 현장 실측 없이 계산합니다.

세 번째로, 국가 기본 삼각점 등의 기지점들 사용합니다.

 

측지 삼각측량에 대해 알아보겠습니다. 측지 삼각측량은 지구의 곡률(구과량) 고려하여 지리적 위치(삼각점의 경위도)를 구하고, 지구의 형상 및 크기를 계산합니다. 

평면 삼각측량에 대해서 알아보겠습니다. 평면 삼각측량은 지구의 표면을 평면으로 가정하고, 거리 측량의 정확도를 1/100만으로 할 때 22킬로 이내 측량을 의미합니다.

 

삼각형의 배열에 대해 알아보겠습니다.

단일 삼각형 쇄(단열 삼각망)이라고 불리는 것에 대해서 알아보겠습니다.

첫째로, 폭이 좁고 거리가 먼 지역에 적합(노선, 하천, 터널 측량)합니다.

둘째로, 같은 거리에 대하여 흑점수가 가장 적습니다.

셋째로, 측량이 간단하여 경제적입니다.

넷째로, 조건식의 수가 적어서 정확도가 낮습니다.

마지막으로, 계산된 삼각형의 변장을 검사하기 위해 작업 도중 변장을 실측하여 검사합니다.

 

사변형 쇄(사변 형망)에 대해서 알아보겠습니다.

우선, 조건식이 많아서 정확도가 가장 높습니다.

그리고, 삼각점의 수가 많아 측량 시간이 많이 걸립니다.

마지막으로, 계산과 조정이 복잡, 높은 정밀도가 필요한 길고 좁은 지역의 측량이나 기선 삼각망 사용됩니다.

 

유심 다각형 쇄(유심 다각 형망)에 대해 알아보겠습니다.

첫째, 동일한 측점 수에 비해 포함 면적이 넓습니다.

둘째, 면적이 넓고 광대한 지역의 측량에 적합합니다.

셋째, 정확도는 단열 삼각망과 사변 형망의 중간입니다.

 

격자망에 대해서 알아보겠습니다.

격자망은 여러 가지 삼각망을 조합하여 격자형으로 연결한 것입니다.

그리고, 국가 전체와 같이 매우 넓은 지역에 대해 같은 계통으로 측량할 때도 사용합니다.

 

삼각측량의 작업순서에 대해서 살펴보겠습니다. 작업 순서는 계획 및 준비, 답사 및 선점, 조표, 관측, 계산 및 정리 순으로 진행됩니다.

 

답사 및 선점의 선점 시 고려할 점은 삼각형의 내각은 60도에 가깝도록 하며 불가피할 경우 30도-120도 이내, 각 점이 서로 잘 보여야 하고, 계속해서 연결되는 작업에 편리합니다.(트래버스 측량, 지형측량, 항공사진측량)

또한, 표지와 기계가 움직이지 않을 견고한 지점에 설치해야 합니다.

 

조표는 3가지의 표지가 있습니다.

영구 표지는 영구 보전을 위해 설치(국가기준점, 공공기준점)하는 것을 의미합니다.

일시 표지는 후속작업에 사용하기 위해 일정기간 보전하는 것을 말합니다.

임시 설치 표지는 측량작업 동안에만 사용(가설 표지)하는 것을 말합니다.

 

조정법에는 2가지 조정법이 있습니다. 엄밀 조정법과 간이 조정법이 있는데, 이 것에 대해서 간단히 살펴보도록 하겠습니다.  

엄밀 조정법은 최소 제곱 법에 의한 조정이고, 모든 기하학적 조건을 동시에 조정하고, 주로 관측 방정식에 의해 계산됩니다.

간이 조정법은 기하학적 조건들을 순차적으로 조정하고, 독립된 조건 방정식에 의해 계산하면서, 조건식의 총 수는 잉여 측정수와 같습니다.

 

S는 삼각망에 포함된 변의 총수이다.

P는 삼각점의 총수이다.

Cp는 측점 주위의 모든 각이 측정된 측점의 수이다.

각방 정식의 수, 변방 정식의 수, 조건식의 총 수는 아래에서 살펴보도록 하겠습니다.

이렇게 간단하게 삼각측량을 살펴보았고, 다음 글에는 노선측량과 관련된 글을 올릴 예정입니다.