測量

I

プロローグ

数学的手法をもちいて、地上もしくは地下に存在する構造の形状、面積、位置を特定し、さらにこれを図上に投影する技術をいう。つまり、土地の区画や人工構造物の範囲、形状を決定し、建造物各部位の大きさや方向の基準をもとめることなどをさす。カーナビゲーションや航法で地球上の位置だけを測定するときは、測位という。→ GPS

土地の区画を計測するにあたっては、目的に応じた手法がもちいられる。地形、自然物、人工物などは地図として表現され、また大規模な建物やダム、橋、鉄道、道路などの土木工事も測量にもとづいて実施される。測量における計測は、長さ、高低差など直線的な量と角度を対象とし、通常は、幾何学と三角法の原理がもちいられる。→ 三角法と三角関数

II

測量と測地

全地球規模の測量は、別に測地学(geodesy)という学問として19世紀以降発展してきた。これに対して測量(surveyあるいはsurveying)は特定の地域の位置、広さ、形状、距離を対象とする領域とされた。20世紀にはいると、測地学は、地球の大きさなどの測定のほか、重力場、地球の動力学などの物理的な測定もふくむ地球物理学の1分野となった。測量という場合、土地だけでなく、さまざまな測定もさすこともあるが、そのときは、測定、計測、計量などというのがふつうである。

III

測量にもちいる器具

水平方向の長さは、目盛りをほどこした定規や巻尺、測量用のチェーンなどの測定器をつかって計測するほか、光や電波が到達するのに要する時間から算出する方法ももちいられる。鉛直方向の高さについては、やはり目盛りをほどこした棒すなわち測尺をもちいて、高低差や海面からの高さをもとめる。この際、測尺とともに、測量技師のあいだで「レベル」とよばれる、三脚の上に望遠鏡とアルコールに気泡を封入した管をそなえた水準器がもちいられ、観測者は望遠鏡の十字線を基準にして、はなれた位置にたつ助手がもつ測尺の目盛りを読む。鉛直角、水平角の測定には、トランシット、セオドライトなどとよばれる光学機械が使用される。これらはレベル同様、三脚の上の望遠鏡に十字線をほどこした器具で、精密な角度目盛りをうった円盤とともに望遠鏡の仰角を計測できる。

IV

電子技術の応用

近年では電子的な技術を利用した距離の測定が可能になり、その精度はきわめて高く、600万分の1あるいはそれ以上に達する。また、やはり電子技術をもちいた精度の高い角度の計測も研究されている。ガラス製の円盤をもちいた経緯儀では、より小さな器具で正確に角度を再現できるようになり、器具の小型化がすすむとともに、精度も1秒の数百分の1程度にまで向上している。いわゆる「自動レベル」は、細糸でつるされたプリズムや液体表面の反射を利用して視準線が自動的に水平になるようにしたもので、気泡を利用したレベルにかわって水準測量につかわれるようになってきた。