測量

機械加工技術の発展によって、光学機械や巻尺の精度が向上して測量の精度も高いものになった。しかし、標尺、スチールテープ、ワイヤーなど長さの基準になる測定器具は、0.1mm程度の精度が限界で、三角測量の基線でも、数キロメートルまでしかとれない。そのため、測量区間が長いと、誤差が蓄積されていくので、適当な補正が必要になる。

測量技術を飛躍させたのは、人工衛星による測地とレーザーをつかった精密な距離測定だが、とくに一般の土地測量や土木測量に革命をもたらしたのは、光波距離計である。

別名「光波測距儀」ともいう測量器械で、レーザー光を利用して長さを計測する。かつてはネオン-ヘリウムの気体レーザーがつかわれたが、赤外線の発光ダイオード(→ ダイオード)が開発され、現在では固体の半導体レーザーが多くなっている。

原理は、発振したレーザー光の周波数を10MHz～数百MHz(メガヘルツ：100万ヘルツ)に変調して目標地点においた反射鏡にあて、発射した光と反射してきた光との位相差によって、光の1波長が物差しの最小目盛りとして長さが測定できる。精度は、変調光の発振周波数の精度、位相差の測定精度、光の速度の測定精度によって決定されるが、一般製品でも、10^-7程度は実現できる。

かつては数十キロメートルにおよぶ長さを高精度で直接計測する手段がなかったので、三辺測量は三角測量に比較して精度が低かった。そのため、1960年(昭和35)代までは、国土地理院がおこなう1等三角点など、重要地点の測量は、三角測量で計測し、地図に記載してきた。しかし、光波距離計が登場してから、三辺測量のほうが三角測量よりも高精度になり、方法が変更された。

光波測量計では、数十キロメートルの距離でもmm単位の正確な測量ができ、微小な地殻変動や貯水量によるダムの変形なども計測できるようになった。