측량
Surveying
![A woman holding a notebook crouches next to a theodolite on a tripod. The instrument is set up on a bank in a forest.](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/d7/-BLMcareers_%2821678771368%29_crop.jpg/220px--BLMcareers_%2821678771368%29_crop.jpg)
측량 또는 토지 측량이란 지상의 2차원 또는 3차원 위치와 그 사이의 거리와 각도를 결정하는 기술, 직업, 예술 및 과학입니다.토지 측량 전문가는 토지 측량사라고 불린다.이러한 지점은 보통 지구 표면에 존재하며, 건축을 위한 구조 구성요소의 설계 위치나 지표면 기능의 표면 위치, 또는 정부나 민법이 요구하는 기타 목적(예: 부동산 판매)을 설정하기 위해 자주 사용됩니다.
측량사는 측지학, 기하학, 삼각법, 회귀 분석, 물리학, 공학, 도량형, 프로그래밍 언어 및 법칙 요소를 사용합니다.토탈 스테이션, 로봇 토탈 스테이션, 테오돌라이트, GNSS 수신기, 역반사기, 3D 스캐너, LiDAR 센서, 라디오, 경사계, 핸드헬드 태블릿, 광학 및 디지털 레벨, 지하 위치 추적기, 드론, GIS 및 측량 소프트웨어와 같은 장비를 사용합니다.
측량 작업은 기록된 역사가 시작된 이래로 인류 환경 발전의 한 요소였습니다.대부분의 건설 형태에 대한 계획 및 실행이 필요합니다.그것은 또한 운송, 통신, 지도 제작, 토지 소유에 대한 법적 경계 정의에도 사용되며, 다른 많은 과학 분야의 연구에 중요한 도구이다.
정의.
국제 평가관 연맹(International Federation of Assurance)은 다음과 [1]같이 평가 기능을 정의합니다.
평가관은 다음 활동 중 하나 이상을 수행할 수 있는 학술적 자격과 기술적 전문성을 갖춘 전문가입니다.
- 토지, 3차원 물체, 지점장 및 궤적을 결정, 측정 및 나타낸다.
- 토지 및 지리적으로 관련된 정보를 수집하고 해석한다.
- 토지, 바다 및 그 위에 있는 구조물의 계획과 효율적인 관리를 위해 해당 정보를 사용한다.
- 상기 관행에 대한 연구를 수행하고 이를 개발한다.
역사
고대사
측량 작업은 인간이 최초의 큰 구조물을 지은 이래로 이루어져 왔다.고대 이집트에서는 매년 나일강의 홍수가 발생한 후 밧줄로 만든 들것들이 간단한 기하학적 구조를 사용하여 경계를 다시 세웠습니다.기원전 2700년경에 지어진 기자 피라미드의 거의 완벽한 사각과 남북 방향은 이집트인들의 측량 지휘권을 확인해준다.그로마 악기는 메소포타미아에서 유래했다.[2]스톤헨지에 있는 선사시대 기념물(기원전 2500년경)은 페그와 로프 [3]기하학을 사용하여 선사시대 측량자들에 의해 세워졌다.
수학자 류후이(劉 ad)는 서기 263년에 출판된 '해섬 수학 매뉴얼'에서 먼 곳의 물체를 측정하는 방법을 설명했다.
로마인들은 토지 측량을 직업으로 인정했다.그들은 로마 제국이 분할된 기본적인 기준을 확립했다. 예를 들어, 정복지에 대한 세금 등록부 (서기 [4]300년)와 같은 것이다.로마의 측량사들은 그로미티로 알려져 있었다.
중세 유럽에서는 경계를 넘는 것이 마을이나 교구의 경계를 유지했다.이것은 한 무리의 주민들을 모아 교구나 마을을 돌아다니며 경계에 대한 공동 기억을 확립하는 관행이었다.어린 소년들은 그 기억이 가능한 한 오래 지속되도록 하기 위해 포함되었습니다.
영국에서, 정복자 윌리엄은 1086년에 돔스데이 북을 위임했다.그것은 모든 토지 소유자의 이름, 그들이 소유한 토지의 면적, 토지의 질, 그리고 그 지역의 내용과 거주자의 구체적인 정보를 기록했다.정확한 위치를 보여주는 지도는 포함되어 있지 않았다.
근대
![Printed image of surveying equipment.](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/bf/Table_of_Surveying%2C_Cyclopaedia%2C_Volume_2.jpg/220px-Table_of_Surveying%2C_Cyclopaedia%2C_Volume_2.jpg)
아벨 풀론은 1551년에 평면도를 기술했지만, 그의 기술이 발전된 악기에 대한 것이기 때문에 그 악기는 일찍이 사용되었다고 생각된다.
군터의 사슬은 1620년 영국의 수학자 에드먼드 군터에 의해 도입되었다.그것은 법적, 상업적 목적을 위해 토지의 면적을 정확하게 측량하고 플롯할 수 있게 했다.
레너드 디지스는 판토메트리아라는 이름의 그의 책 기하학 실습에서 수평 각도를 측정하는 신등석을 묘사했다.조슈아 하버멜은 1576년에 나침반과 삼각대를 가진 신등석을 만들었다.조나단 [5]스퀴션은 1725년에 처음으로 신석 망원경을 통합했다.
18세기에 들어서면서 현대식 측량기법이 사용되기 시작했다.Jesse Ramsden은 1787년에 최초의 정밀 신석학을 도입했다.그것은 수평면과 수직면에서 각도를 측정하는 기구였다.그는 자신의 디자인으로 정확한 분할 엔진을 사용하여 그의 위대한 신석학을 만들었다.람덴의 신봉은 그 악기의 정확성에 있어 큰 진전을 보였다.윌리엄 개스코인은 1640년에 십자선이 설치된 망원경을 표적 장치로 사용하는 기구를 발명했다.제임스 와트는 거리 측정을 위한 광학계를 1771년에 개발했다; 그것은 점까지의 거리를 추론할 수 있는 시차각을 측정했다.
네덜란드 수학자 빌브로드 스넬리우스(일명 빌브로드 스넬리우스)Snel van Royen)은 현대적이고 체계적인 삼각측량법을 도입했다.1615년에 그는 알크마르에서 브레다까지의 거리를 약 72마일(116km)로 조사했다.그는 이 거리를 3.5퍼센트 과소평가했다.이 조사는 총 33개의 삼각형이 포함된 사각형 사슬이었다.스넬은 지구의 곡률을 허용하기 위해 평면 공식을 어떻게 보정할 수 있는지를 보여주었다.그는 또한 알려지지 않은 점의 꼭지점 사이에 주조된 각도를 사용하여 삼각형 내부의 점의 위치를 절제하거나 계산하는 방법을 보여주었다.이것들은 나침반에 의존하는 꼭지점의 방위보다 더 정확하게 측정할 수 있었다.그의 연구는 제어점의 프라이머리 네트워크를 조사하고 나중에 프라이머리 네트워크 내에 보조 지점을 찾는 아이디어를 확립했습니다.1733년과 1740년 사이에, 자크 카시니와 그의 아들 세사르는 프랑스의 첫 삼각 측량을 맡았다.그들은 자오선 호를 재조사하는 것을 포함했고, 엄격한 원칙에 따라 만들어진 프랑스 최초의 지도를 1745년에 출판하게 되었다.이 무렵에는 삼각 측량 방법이 현지 지도 제작을 위해 잘 확립되었다.
18세기 말에 이르러서야 상세한 삼각망 조사가 전 국가를 지도화했다.1784년, 윌리엄 로이 장군의 영국 무기 조사 팀은 영국의 주요 삼각 측량을 시작했습니다.첫 번째 람덴 테오올라이트는 이 조사를 위해 만들어졌다.그 조사는 1853년에 마침내 완성되었다.인도의 대삼각 조사는 1801년에 시작되었다.인도의 조사는 엄청난 과학적 영향을 미쳤다.그것은 경도 호 부분의 첫 번째 정확한 측정 중 하나와 측지선 이상 측정을 담당했다.그것은 에베레스트 산과 다른 히말라야 봉우리들의 이름을 붙이고 지도를 만들었다.측량업은 산업혁명의 시작과 함께 19세기 초에 수요가 많은 전문직이 되었다.그 직업은 일을 돕기 위해 더 정확한 도구를 개발했다.산업 인프라 프로젝트에서는 측량사를 사용하여 운하, 도로 및 철도를 배치했습니다.
미국에서는 1785년 토지조례가 공공토지조사제도를 만들었다.그것은 토지를 팔 수 있도록 서부 영토를 분할하는 기반을 형성했다.PLSS는 각 주를 타운십 그리드로 분할했으며, 이 그리드는 섹션과 섹션의 일부로 더욱 분할되었다.
나폴레옹 보나파르트는 1808년 유럽 대륙 최초의 사관학교를 설립했다.이를 통해 토지 필지의 수, 토지 가치, 토지 용도 및 명칭에 대한 데이터가 수집되었다.이 시스템은 곧 유럽 전역으로 퍼져나갔다.
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/83/Camp_of_surverying_party_at_Russel%27s_Tank%2C_Arizona%2C_on_eastern_slope_of_Laja_Range%2C_1%2C271_miles_from_Missouri_River._%28Boston_Public_Library%29_%28cropped%29.jpg/220px-Camp_of_surverying_party_at_Russel%27s_Tank%2C_Arizona%2C_on_eastern_slope_of_Laja_Range%2C_1%2C271_miles_from_Missouri_River._%28Boston_Public_Library%29_%28cropped%29.jpg)
로버트 토렌스는 1858년 남호주에 토렌스 시스템을 도입했다.토렌스는 토지거래를 간소화하고 중앙집중화된 토지등기부를 통해 신뢰할 수 있는 소유권을 제공하고자 했습니다.토렌스 제도는 영어권 여러 나라에서 채택되었다.측량은 1800년대에 철도가 들어오면서 점점 더 중요해졌다.철도가 기술적, 경제적으로 실행 가능한 노선을 계획할 수 있도록 측량이 필요했다.
20세기
![Soldier standing next to a Telescopic instrument on a tripod.](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/b2/Bundesarchiv_Bild_183-S12054%2C_Vermessungstruppe_bei_Fernaufnahmen.jpg/220px-Bundesarchiv_Bild_183-S12054%2C_Vermessungstruppe_bei_Fernaufnahmen.jpg)
세기 초에 측량사들은 오래된 체인과 로프를 개선했지만, 여전히 장거리를 정확하게 측정해야 하는 문제에 직면했습니다.Trevor Lloyd Wadley 박사는 1950년대에 텔루로미터를 개발했다.2개의 마이크로파 송신기/[6]수신기를 사용해 장거리를 측정합니다.1950년대 후반에 지오디미터는 전자 거리 측정([7]EDM) 장비를 도입했습니다.EDM 유닛은 광파의 다주파 위상 시프트를 사용하여 [8]거리를 구합니다.이러한 계측기를 사용하면 한 번에 지점 간 거리를 측정하여 며칠 또는 몇 주 동안 체인을 측정할 필요가 없어졌습니다.
전자제품의 발달로 EDM의 소형화가 가능해졌다.1970년대에 각도 및 거리 측정을 결합한 첫 번째 기기가 등장하여 토탈 스테이션으로 알려지게 되었다.제조업체들은 장비를 단계별로 추가해 정확도와 측정 속도를 향상시켰다.주요 진보에는 틸트 보상기, 데이터 기록기 및 온보드 계산 프로그램이 포함됩니다.
최초의 위성위치확인시스템은 미 해군 트랜짓 시스템이었다.최초의 성공적인 발사는 1960년에 이루어졌다.이 시스템의 주된 목적은 폴라리스 미사일 잠수함에 위치 정보를 제공하는 것이었다.평가관은 현장 수신기를 사용하여 지점의 위치를 결정할 수 있음을 발견했습니다.희박한 위성 커버와 큰 장비로 인해 관측은 힘들고 부정확했다.주된 용도는 원격지에 벤치마크를 확립하는 것이었습니다.
미 공군은 1978년 위성위치확인시스템(GPS)의 첫 시제품 위성을 발사했다.GPS는 더 큰 위성들의 별자리를 사용했고 더 정확한 정보를 제공하기 위해 향상된 신호 전송을 사용했습니다.초기 GPS 관측은 측량 정확도 요건에 도달하기 위해 정적 수신기에 의한 몇 시간의 관측을 필요로 했다.최근 위성 및 수신기가 모두 개선되어 실시간 키네마틱(RTK) 조사가 가능합니다.RTK 조사는 고정 기지국과 두 번째 회전 안테나를 사용하여 고정밀 측정치를 얻습니다.회전 안테나의 위치를 추적할 수 있습니다.
21세기
Theodolite, Total Station 및 RTK GPS 조사는 여전히 사용 중인 주요 방법입니다.
원격 감지 및 위성 이미지가 지속적으로 개선되고 비용이 절감되어 보다 일반적인 사용이 가능해졌습니다.주요 신기술로는 3차원(3D) 스캔과 지형 조사를 위한 라이더 사용 등이 있습니다.사진 측량 영상 처리와 함께 UAV 기술도 등장하고 있다.
장비.
하드웨어
전 세계에서 사용되는 주요 측량 장비는 테오올라이트, 측정 테이프, 토탈 스테이션, 3D 스캐너, GPS/GNSS, 레벨 및 로드입니다.대부분의 계측기는 사용할 때 삼각대에 나사로 고정됩니다.줄자 측정은 종종 더 작은 거리를 측정할 때 사용됩니다.3D 스캐너와 다양한 형태의 항공 영상도 사용된다.
테오올라이트는 각도를 측정하는 기구이다.그것은 수평면과 수직면의 각도를 측정하기 위해 두 개의 분리된 원, 즉 돌출기 또는 활주로를 사용합니다.트라니온에 장착된 망원경은 대상 물체와 수직으로 정렬된다.수평 정렬을 위해 전체 상부 섹션이 회전합니다.수직원은 천정각이라고 알려진 수직에 대해 망원경이 만드는 각도를 측정합니다.수평 원은 상판과 하판을 사용합니다.조사를 시작할 때, 평가관은 계측기를 알려진 방향(베어링)을 가리키고 하단 플레이트를 제자리에 고정합니다.그런 다음 기기가 회전하여 다른 물체에 대한 베어링을 측정할 수 있습니다.베어링을 알 수 없거나 직접 각도 측정이 필요한 경우 초기 시야에서 기기를 0으로 설정할 수 있습니다.그리고 나서 그것은 초기 물체, 신등석 자체, 그리고 망원경이 정렬하는 물체 사이의 각도를 읽을 것이다.
자이로테오라이트는 자이로스코프를 사용하여 참조 표시가 없을 때 방향을 잡는 신등석의 한 형태입니다.이것은 지하 응용 프로그램에서 사용됩니다.
토탈 스테이션은 전자 거리 측정 장치(EDM)에 의한 테오올라이트의 개발입니다.토탈 스테이션을 수평면에 설정하면 레벨링에 사용할 수 있습니다.도입 이후, 전체 방송국은 광학 기계 [9]장치로부터 완전 전자 장치로 전환되었습니다.
최신 Total Stations는 거리 측정에 사용된 광 펄스를 반환하기 위해 더 이상 반사기 또는 프리즘이 필요하지 않습니다.이 시스템은 완전히 로봇이며 원격 컴퓨터에 포인트 데이터를 이메일로 전송하거나 위성 측위 시스템(GPS)과 같은 위성 측위 시스템에 연결할 수도 있습니다.실시간 키네마틱 GPS 시스템은 측량 속도를 크게 높여 실시간 1cm±1ppm 이내까지 수평 정밀도가 높았고 수직으로는 2cm±2ppm [10]이내로 절반 수준이다.
GPS 조사는 사용되는 장비 및 방법에서 다른 GPS 사용과는 다릅니다.정적 GPS는 상당한 시간 동안 제자리에 배치된 두 개의 수신기를 사용합니다.수신기는 긴 시간 범위를 통해 위성이 궤도를 도는 동안 측정값을 비교할 수 있습니다.위성 궤도에 따른 변화는 측정 네트워크에 양호한 조건의 지오메트리를 제공합니다.이것은 길이가 20km가 넘는 정확한 기준선을 생성한다.RTK 측량에서는 1개의 정적 안테나와 1개의 로빙 안테나를 사용합니다.정적 안테나는 위성 위치 및 대기 조건의 변화를 추적합니다.평가관은 로밍 안테나를 사용하여 평가에 필요한 포인트를 측정합니다.2개의 안테나는 무선 링크를 사용하여 스태틱안테나가 회전하고 있는 안테나에 보정을 송신할 수 있습니다.그런 다음 주행 안테나는 수신 중인 GPS 신호에 이러한 보정을 적용하여 자체 위치를 계산합니다.RTK 조사는 정적 방법보다 더 짧은 거리를 커버합니다.베이스로부터 멀리 떨어진 다른 조건에서는 정확도가 저하되기 때문입니다.
측량기는 특정 용도에 적합한 특성을 가지고 있습니다.Theodolite와 레벨은 제1세계 국가에서 평가관이 아닌 시공자가 사용하는 경우가 많습니다.시공자는 비교적 저렴한 도구를 사용하여 간단한 조사 작업을 수행할 수 있습니다.종합 관측소는 모든 조건에서 다재다능하고 신뢰할 수 있기 때문에 많은 전문 평가관에게 있어 작업용 마차입니다.대규모 조사의 GPS를 통한 생산성 향상으로 주요 인프라 및 데이터 수집 프로젝트에서 널리 사용되고 있습니다.1인 로봇 유도 토탈 스테이션은 측량사가 망원경을 조준하거나 데이터를 기록할 추가 작업자 없이 측정할 수 있도록 합니다.넓은 지역을 재는 빠르고 비싼 방법은 헬리콥터를 사용하는 것인데, GPS를 사용하여 헬리콥터의 위치를 기록하고 레이저 스캐너를 사용하여 지면을 측정하는 것이다.정밀도를 높이기 위해 평가관은 지상에 비콘을 설치한다(약 20km(12mi) 간격).이 방법은 (비행 [11]높이에 따라) 5~40cm의 정밀도에 도달한다.
평가관은 삼각대 및 계기 거치대, 관측 목적으로 사용되는 막대 및 비콘, PPE, 식생 정화 장비, 시간 경과에 따라 매설된 측량 마커를 찾기 위한 굴착 도구, 다양한 표면 및 구조물에 마커를 배치하기 위한 해머, 긴 신호 줄을 통한 통신용 휴대용 라디오와 같은 보조 장비를 사용합니다.ht.
소프트웨어
토탈 스테이션, GPS, 3D 스캐너 및 기타 수집기 데이터를 사용하는 토지 측량사, 건설 전문가 및 토목 엔지니어는 Land Survey Software를 사용하여 효율성, 정확성 및 생산성을 향상시킵니다.Land Survey [12]Software는 현대 토지 측량에서 주요 요소입니다.
일반적으로, 조사 대상 자산의 도면과 플래트에 대한 도면 및 일부 설계는 대부분 평가관에 의해 수행되며, 현재(2021년) 도면 분야에서 일하는 거의 모든 사람들은 PC에서 CAD 소프트웨어와 하드웨어를 사용하고 있으며,[13] 그 외에도 현장의 새로운 세대 데이터 수집기에서 CAD 소프트웨어와 하드웨어를 점점 더 많이 사용하고 있습니다.오늘날 평가관이 일반적으로 사용하는 기타 컴퓨터 플랫폼과 도구는 수집된 GPS 데이터 및 데이터 좌표 시스템에 대한 자동 수정 및 변환을 얻기 위해 미국 연방정부 및 기타 정부의 평가 기관(예: National Geodetic Survey 및 CORS 네트워크)에서 온라인으로 제공됩니다.
기술
평가관은 각도와 거리를 측정하여 물체의 위치를 결정합니다.관측치의 정확성에 영향을 미칠 수 있는 요인도 측정됩니다.그런 다음 이 데이터를 사용하여 벡터, 방위, 좌표, 표고, 면적, 토량, 평면 및 지도를 만듭니다.측정을 단순화하기 위해 종종 수평 및 수직 구성 요소로 나뉩니다.GPS와 천문학적 측정도 시간 성분 측정이 필요하다.
거리 측정
전자거리측정(EDM) 레이저 장치 이전에는 다양한 수단을 이용해 거리를 측정했다.여기에는 군터 체인과 같이 알려진 길이의 링크가 있는 체인이나 강철 또는 인바로 만든 측정 테이프가 포함됩니다.수평 거리를 측정하기 위해 이러한 체인 또는 테이프를 팽팽하게 당겨 처짐과 느슨함을 줄였습니다.열 팽창을 위해 거리를 조정해야 했습니다.측정기 레벨을 유지하려는 시도도 이루어집니다.경사면을 측정할 때, 검사관은 측정을 "절단"(체인 차단)해야 할 수 있습니다. 즉, 체인의 총 길이보다 작은 증가분을 사용합니다.과전압기 또는 측정 바퀴는 더 긴 거리를 측정하기 위해 사용되었지만 높은 수준의 정확도는 아니었다.역측정학은 알려진 크기의 물체의 양 끝 사이의 각도를 측정하여 거리를 측정하는 과학이다.거친 지반이 체인 측정을 실용적이지 않게 만드는 EDM의 발명 이전에도 종종 사용되었습니다.
각도 측정
역사적으로, 수평 각도는 자기 방위 또는 방위각을 제공하기 위해 나침반을 사용하여 측정되었습니다.나중에 더 정밀한 스크라이브 디스크를 사용하면 각도 분해능이 향상되었습니다.원반 위에 레티클이 있는 망원경을 장착하면 더 정확한 시야를 확보할 수 있습니다(테오올라이트 참조).레벨과 보정된 원을 통해 수직 각도를 측정할 수 있습니다.버니어는 세기말 교통과 같이 극히 일부까지 측정이 가능했습니다.
평면 테이블은 각도를 기록하고 측정하는 그래픽 방법을 제공하여 필요한 수학의 양을 줄였습니다.1829년 프란시스 론알스는 [14]옥탄트를 수정함으로써 각도를 그래픽으로 기록하는 반사 기구를 발명했다.
측량자는 그림의 모든 정점에서 방향을 관찰함으로써 그림 주위를 측정할 수 있습니다.최종 관측치는 180° 차이를 제외하고 처음 관측된 두 지점 사이에 있습니다.이것을 클로즈라고 합니다.첫 번째 베어링과 마지막 베어링이 다르면 각도 미스 클로즈라고 하는 설문 조사의 오류를 나타냅니다.평가관은 이 정보를 사용하여 작업이 예상 기준을 충족한다는 것을 증명할 수 있습니다.
레벨링
높이를 측정하는 가장 간단한 방법은 기압을 사용하여 높이를 구하는 것입니다.보다 정밀한 측정이 필요한 경우 정밀한 수준(미분 레벨링이라고도 함)과 같은 수단이 사용됩니다.정밀 레벨링 시 계측기와 측정봉을 사용하여 두 지점 사이의 일련의 측정을 수행합니다.측정값 사이의 높이 차이는 두 끝점 간의 순 표고 차이를 얻기 위해 연속적으로 추가 및 감산됩니다.GPS(Global Positioning System)를 사용하면 위성 수신기를 사용하여 고도를 측정할 수 있습니다.보통 GPS는 기존의 정밀 레벨링보다 다소 덜 정확하지만 장거리에서는 비슷할 수 있습니다.
광학 레벨을 사용할 때 엔드포인트가 계측기의 유효 범위를 벗어날 수 있습니다.끝점 사이에 장애물이 있거나 표고가 크게 변경될 수 있습니다.이러한 상황에서는 추가 설정이 필요합니다.회전은 다른 위치에서 상승 샷을 찍기 위해 레벨을 이동할 때 사용하는 용어입니다.레벨을 "회전"하려면 먼저 판독을 하고 로드가 위치한 지점의 고도를 기록해야 합니다.로드가 정확히 동일한 위치에 유지되는 동안 레벨은 로드가 여전히 보이는 새 위치로 이동됩니다.레벨의 새 위치에서 판독값을 얻고 높이 차이를 사용하여 레벨건의 새 고도를 구합니다. 이 방법을 차동 레벨링이라고 합니다.일련의 측정이 완료될 때까지 이 과정이 반복됩니다.유효한 측정을 얻으려면 레벨이 수평이어야 합니다.따라서 계측기의 수평 십자선이 로드의 베이스보다 낮으면 검사자는 로드를 볼 수 없고 판독치를 얻을 수 없습니다.일반적으로 로드는 최대 25피트(7.6m) 높이까지 올릴 수 있으므로 레벨을 로드의 베이스보다 훨씬 높게 설정할 수 있습니다.
포지션 결정
근처에 알려진 위치가 없을 때 지구 표면에서의 위치를 결정하는 주된 방법은 천문학적 관찰이다.태양, 달, 별에 대한 관측은 모두 항해 기술을 사용하여 이루어질 수 있다.계측기의 위치와 별에 대한 베어링이 결정되면 베어링을 지구의 기준점으로 옮길 수 있습니다.그런 다음 이 점을 추가 관측치의 기준으로 사용할 수 있습니다.정확한 천문학적 위치는 관측과 계산이 어려웠기 때문에 많은 다른 측정이 이루어지는 기준이 되는 경향이 있었다.GPS 시스템의 등장 이후, 천문학적인 관측은 드물다. GPS는 지구 표면의 대부분에서 적절한 위치를 결정할 수 있게 해주기 때문이다.
참조 네트워크
첫 번째 원칙에서 도출된 조사 위치는 거의 없다.대신, 대부분의 조사 포인트는 이전에 측정된 포인트에 대해 상대적으로 측정됩니다.이는 평가관이 새로운 평가를 시작할 때 자신의 위치를 결정하기 위해 각 포인트를 사용할 수 있는 기준 또는 통제 네트워크를 형성합니다.
지표면에는 보통 작은 못부터 먼 거리에서 볼 수 있는 큰 봉수대까지 다양한 물체가 표시된다.평가관은 계측기를 이 위치에 설치하고 근처의 물체를 측정할 수 있습니다.때때로 첨탑이나 라디오 안테나와 같은 높고 독특한 특징의 위치는 각도를 측정할 수 있는 기준점으로 계산된다.
삼각측량은 EDM 및 GPS 측정 전 며칠 동안 선호된 수평 위치 측정 방법입니다.먼 물체 사이의 거리, 고도 및 방향을 결정할 수 있습니다.측량 초기부터, 이것은 넓은 지역의 지형도를 위해 물체의 정확한 위치를 결정하는 주요 방법이었다.평가관은 먼저 기준선이라고 하는 두 물체 사이의 수평 거리를 알아야 합니다.그런 다음 원래 물체 중 하나에서 볼 수 있는 한 다른 물체의 높이, 거리 및 각도 위치를 도출할 수 있습니다.고정밀 트랜싯 또는 테오돌라이트를 사용하여 각도 측정을 반복하여 정확도를 높였습니다.자세한 내용은 3차원 삼각측량을 참조하십시오.
오프셋은 물체의 위치를 결정하는 대체 방법으로 강둑과 같은 부정확한 특징을 측정하는 데 자주 사용되었습니다.평가관은 지상에서 두 개의 알려진 위치를 지형에 대략적으로 평행하게 표시하고 측정하며, 그 사이의 기준선을 표시합니다.첫 번째 선에서 형상까지의 거리는 정기적으로 직각으로 측정되었다.그런 다음 평면 또는 지도에 측정을 플롯할 수 있으며 오프셋 선의 끝에 있는 점을 결합하여 피쳐를 표시할 수 있습니다.
횡단은 작은 지역을 조사하는 일반적인 방법입니다.평가관은 오래된 참조 마크 또는 알려진 위치에서 시작하여 평가 영역을 포함하는 참조 마크 네트워크를 배치합니다.그런 다음 기준 마크 사이의 베어링과 거리 및 대상 피쳐를 측정합니다.대부분의 횡단은 루프 패턴을 형성하거나 두 개의 이전 참조 마크 사이를 연결하므로, 검사자가 측정을 확인할 수 있습니다.
기준계 및 좌표계
많은 조사에서는 지표면의 위치를 계산하지 않고 물체의 상대적 위치를 측정합니다.그러나 종종 조사 항목을 경계선이나 이전 조사의 개체와 같은 외부 데이터와 비교해야 합니다.위치를 설명하는 가장 오래된 방법은 위도와 경도이며, 종종 해수면보다 높은 높이에 있습니다.측량 전문직이 성장함에 따라 지구의 작은 부분에 대한 조사를 위한 수학을 단순화하기 위해 데카르트 좌표계를 만들었습니다.가장 단순한 좌표계는 지구가 평평하다고 가정하고 '데이터의 단일 형태'로 알려진 임의의 점으로부터 측정된다.좌표계를 사용하면 작은 면적에 걸쳐 물체 간의 거리와 방향을 쉽게 계산할 수 있습니다.넓은 면적이 지구의 곡률로 인해 왜곡된다.북쪽은 종종 데이텀에서 진정한 북쪽이라고 정의된다.
더 큰 지역의 경우, 타원체나 지오이드를 사용하여 지구의 모양을 모델링할 필요가 있습니다.많은 나라가 지구상의 오차를 줄이기 위해 맞춤형 좌표 그리드를 만들어 왔다.
오류와 정확성
조사의 기본 원칙은 측정이 완벽하지 않으며 항상 약간의 [15]오차가 있다는 것입니다.조사 오류에는 세 가지 클래스가 있습니다.
- 중대한 오류 또는 실수: 평가관이 평가 중에 저지른 오류입니다.계측기를 뒤집거나 대상을 잘못 지정하거나 잘못된 측정값을 기록하는 것은 모두 심각한 오류입니다.총 오차가 크면 정확도가 허용할 수 없는 수준으로 떨어질 수 있습니다.따라서, 평가관은 중복 측정과 독립적인 검사를 사용하여 평가 초기에 이러한 오류를 탐지합니다.
- 체계적: 일관된 패턴을 따르는 오류입니다.예를 들어 체인 또는 EDM 측정에 대한 온도 영향, 잘못 조정된 스피릿 레벨로 인해 기울어진 계측기 또는 표적 극이 있습니다.이미 알려진 효과가 있는 시스템 오류는 보정하거나 수정할 수 있습니다.
- 랜덤: 랜덤 오류는 피할 수 없는 작은 변동입니다.측정 장비, 시력 및 조건의 결함으로 인해 발생합니다.측정의 중복성과 불안정한 상태를 방지하여 최소화할 수 있습니다.랜덤 오차는 서로 상쇄되는 경향이 있지만 측정값 간에 전파되지 않도록 확인해야 합니다.
평가관은 장비를 교정하고 일관된 방법을 사용하며 참조 네트워크를 적절하게 설계하여 이러한 오류를 방지합니다.반복 측정값을 평균화하고 특이치 측정을 폐기할 수 있습니다.2개 이상의 위치에서 1개의 점을 측정하거나 2개의 다른 방법을 사용하는 등 독립된 체크를 사용하여 2개 이상의 측정 결과를 비교하여 오류를 검출할 수 있으므로 용장성을 활용할 수 있다.
평가관이 작업 중 오류 수준을 계산하면 조정됩니다.이 과정은 모든 측정값 간에 오차를 분산하는 과정입니다.각 관측치는 발생한 총 오류의 양에 따라 가중치가 부여되며, 이 오류의 일부는 비례적으로 할당됩니다.가장 일반적인 조정 방법은 나침반 규칙이라고도 하는 Bowditch 방법과 최소 제곱법입니다.
평가관은 정확도와 정밀도를 구별할 수 있어야 합니다.미국에서는 측량사와 토목 엔지니어가 10분의 1과 100분의 1로 나누어 피트 단위를 사용합니다.거리를 포함하는 많은 문서 설명은 종종 이러한 단위(125.25ft)를 사용하여 표현된다.정확성과 관련하여, 평가관은 종종 100분의 1피트(약 1/8인치)의 표준을 고수합니다.계산 및 매핑 공차는 거의 완벽한 폐쇄를 달성하는 것이 바람직할 때 훨씬 더 작습니다.허용 오차는 프로젝트마다 다르겠지만 현장에서는 100분의 1피트를 초과하는 일상적인 사용은 실용적이지 않은 경우가 많습니다.
종류들
지역 기관 또는 규제 기관은 다양한 방식으로 평가 전문화를 분류합니다.폭넓은 그룹은 다음과 같습니다.
- 준공 조사: 건설 프로젝트의 최근 시공된 요소의 위치를 문서화하는 조사입니다.애즈-빌트(As-Built) 조사는 기록, 완료 평가 및 지불 목적으로 이루어집니다.준공 조사는 '실행된 조사로서의 작업'이라고도 합니다.구축된 설문조사는 종종 빨간색 또는 빨간색 선으로 표시되며 설계 정보와의 비교를 위해 기존 계획 위에 배치됩니다.
- 지적 측량 또는 경계 측량: 법적 설명을 사용하여 구획의 경계를 설정하거나 재설정하는 측량입니다.그것은 소포의 모서리나 선을 따라 기념물이나 표식을 설정하거나 복원하는 것을 포함한다.이것들은 땅에 있는 철봉, 파이프 또는 콘크리트 기념물이나 콘크리트나 아스팔트에 박힌 못의 형태를 취합니다.ALTA/ACSM 토지 소유권 조사는 미국 토지 소유권 협회와 측량 및 지도에 관한 미국 의회에 의해 제안된 표준입니다.경계 조사, 주택담보 대출 조사 및 지형 조사 요소를 통합합니다.
- 통제 조사: 통제 조사는 향후 조사의 시작 위치로 사용할 기준 지점을 설정합니다.대부분의 다른 형태의 측량에는 통제 측량 요소가 포함됩니다.
- 건설 측량 및 엔지니어링 측량: 엔지니어링 설계와 관련된 지형, 배치 및 준공 조사.그들은 종종 일반적인 토목 공학적 관행을 뛰어넘는 측지학적 연산이 필요하다.
- 변형조사: 구조물이나 물체가 형태를 바꾸거나 움직이는지 여부를 조사합니다.먼저 물체에 있는 점의 위치를 찾습니다.일정 시간이 지나면 위치가 다시 측정되고 계산됩니다.그런 다음 두 위치 세트를 비교합니다.
- 치수 관리 조사:이는 비수평 지표면에서 또는 비수평 지표면에서 수행되는 일종의 조사입니다.석유 및 가스 업계에서는 오래되거나 손상된 파이프를 동일한 방식으로 교체하는 것이 일반적이지만 치수 제어 조사의 장점은 측량 수행에 사용되는 계측기가 수평이 될 필요가 없다는 것입니다.모든 플랫폼이 고정된 것은 아니기 때문에, 이 기능은 오프쇼어 산업에서 유용합니다.
- 기초조사: 부어서 치료한 기초의 위치 데이터를 수집하기 위해 실시하는 조사.이 작업은 기초가 플롯 계획, 부지 계획 또는 분할 계획에서 승인된 입면 및 위치에 건설되도록 하기 위해 수행됩니다.
- 수로 측량: 수역의 해안선과 바닥 지도를 그리기 위한 목적으로 실시된 측량.탐색, 엔지니어링 또는 리소스 관리 목적으로 사용됩니다.
- 레벨링: 지정된 점의 표고를 찾거나 지정된 표고에서 점을 설정합니다.
- LOMA 조사:SFHA 특별 홍수 위험 구역에서 특성을 제거하여 베이스 홍수 라인을 변경하기 위한 조사.
- 측정 조사 : 건물의 설계도를 작성하기 위한 건물 조사.이러한 조사는 리노베이션 작업 전, 상업적 목적 또는 건설 프로세스 종료 시 실시될 수 있다.
- 광업 조사:광산 측량에는 갱도 및 화랑의 굴착과 암석의 부피 산출을 지시하는 작업이 포함됩니다.구속으로 인해 특수 기술을 사용하여 수직축 및 좁은 통로와 같은 지오메트리를 측량합니다.
- 모기지 조사:주택담보대출 조사 또는 물리적 조사는 토지 경계와 건물 위치를 설명하는 간단한 조사입니다.침해를 확인하고 건물 붕괴 제한을 확인하고 인근 홍수 구역을 표시합니다.많은 곳에서 주택담보대출 조사는 주택담보대출의 전제조건이다.
- 사진 관리 조사: 항공 사진을 보정할 수 있도록 공중에서 볼 수 있는 참조 마크를 만드는 조사입니다.
- 잠복, 배치 또는 배치: 계산되거나 제안된 객체의 위치가 지면에 표시되는 다른 많은 조사의 요소.이것은 일시적일 수도 있고 영구적일 수도 있습니다.이것은 엔지니어링 및 지적 측량에서 중요한 구성요소입니다.
- 구조조사: 건물이나 구조물의 물리적 상태와 구조적 안정성을 보고하는 상세 검사.적절한 수리를 위해 필요한 모든 작업이 강조되어 있습니다.
- 소분할: 속성을 둘 이상의 작은 속성으로 분할하는 경계 측량입니다.
- 지형 조사: 특정 토지의 점 고도를 측정하고 플롯에 등고선으로 표시하는 측량입니다.
- 기존 조건:지형 조사와 비슷하지만 주로 표고에 초점을 맞추기보다는 조사 영역 내에 존재하는 주요 특징과 구조물의 특정 위치에 더 초점을 맞춥니다. 건축 도면 및 청사진과 함께 건물 구조물의 위치 또는 배치에 사용되는 경우가 많습니다.
- 수중 조사: 수중 사이트, 물체 또는 지역에 대한 조사.
평면 대 측지 측량
측량은 지구의 고려사항과 실제 형상에 따라 크게 두 가지 유형으로 분류된다.
평면 측량에서는 지구가 평평하다고 가정합니다.지구의 곡률 및 타원형 형상은 무시된다.이 측량 유형에서는 측량 선을 연결하여 형성된 모든 삼각형이 평면 삼각망으로 간주됩니다.지구 형상으로 인한 오차가 너무 작아서 문제가 [16]되지 않는 소규모 측량 작업에 사용됩니다.
측지학 측량에서는 감소된 레벨, 각도, 베어링 및 거리를 계산할 때 지구의 곡률을 고려한다.이러한 유형의 조사는 일반적으로 대규모 측량 작업에 사용됩니다.최대 260평방킬로미터(100평방마일)까지의 측량 작업은 평면으로 처리되고 그 이상은 측지계로 [17]처리됩니다.측지 측량에서는 감소된 레벨, 베어링 및 기타 [18]관측치에 필요한 보정이 적용됩니다.
사용된 계측기를 기준으로 합니다.
- 체인 측량
- 나침반 측량
- 평면 테이블 측량
- 레벨링
- 테오돌라이트 측량
- 다각측량
- 역도 측량
- 항공 측량
직업
![Four women pose with a theodolite, a plane table and two levelling staves.](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/f3/All_female_survey_crew_-_Minidoka_Project%2C_Idaho_1918.jpg/220px-All_female_survey_crew_-_Minidoka_Project%2C_Idaho_1918.jpg)
조사의 기본 원칙은 세월이 흘러도 거의 변하지 않았지만, 평가관이 사용하는 도구는 발전해 왔습니다.공학, 특히 토목 공학은 종종 측량사가 필요합니다.
평가관은 도로, 철도, 저수지, 댐, 파이프라인, 옹벽, 다리 및 건물의 배치를 결정하는 데 도움을 줍니다.그들은 법적 서술과 정치적 구분의 경계를 설정한다.토지 특징과 경계를 기록하는 지리정보시스템(GIS)에 대한 조언과 데이터도 제공한다.
평가관은 대수학, 기초 미적분, 기하학, 삼각법에 대한 지식이 있어야 합니다.그들은 또한 조사, 부동산, 계약을 다루는 법을 알아야 한다.
대부분의 국가에서는 다음과 같은 세 가지 자격 수준을 인정하고 있습니다.
- 평가 보조원 또는 체인맨은 일반적으로 평가관을 돕는 비숙련 작업자입니다.대상 반사체를 배치하고, 오래된 참조 표시를 찾고, 지면에 점을 표시합니다.'체인맨'이라는 용어는 과거 측정 체인의 사용에서 유래했다.보조원이 체인의 맨 끝을 측량사의 지시로 움직인다.
- 설문 조사 기술자는 종종 설문 조사 도구를 작동하거나 현장에서 설문 조사를 실시하거나 설문 계산을 수행하거나 계획 초안을 작성합니다.기술자는 일반적으로 법적 권한이 없으며 자신의 작업을 인증할 수 없습니다.모든 기술자가 자격이 있는 것은 아니지만, 자격증 또는 졸업장 수준의 자격증을 취득할 수 있습니다.
- 자격증, 등록 또는 공인 평가관은 일반적으로 학위 이상의 자격을 보유하고 있습니다.그들은 종종 전문 협회에 가입하거나 자격증을 취득하기 위해 추가 시험을 통과해야 한다.평가관은 평가의 계획 및 관리를 담당합니다.그들은 자신들의 감독 하에 수행된 설문조사가 법적 기준을 충족하는지 확인해야 한다.많은 측량 회사 주임들이 이 지위를 가지고 있다.
관련 직업에는 지도 제작자, 하이드로그래퍼, 측지학자, 사진 측량사, 지형학자, 토목공학자, 지리학자 등이 있다.
라이선스
면허 요건은 관할구역에 따라 다르며 일반적으로 국경 내에서 일치한다.예비 평가관은 일반적으로 평가 학위를 받은 후, 자신이 수행하고자 하는 지역 고유의 평가 법률 및 원칙에 대한 자세한 검토를 거쳐 실무 자격증을 받기 전에 현장 교육 또는 포트폴리오 구축을 거쳐야 합니다.자격증을 가진 평가관은 일반적으로 명목상의 직책을 받게 되며, 이는 자격요건에 따라 달라집니다.그 제도는 오래된 도제 제도를 대체했다.
일반적으로 면허가 있는 토지 측량사는 모든 계획에 서명하고 날인해야 합니다.스테이트는, 포맷을 지시해, 이름과 등록 번호를 표시합니다.
많은 국가에서, 평가관은 경계 모서리를 설정할 때 측량 기념물에 등록 번호를 표시해야 합니다.기념물은 뚜껑이 있는 철봉, 콘크리트 기념물 또는 와셔가 있는 못의 형태를 취합니다.
측량기관
![Uniformed group poses with theodolites, level staves and octant.](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/26/Tkkstudentsbackinthedays.jpg/220px-Tkkstudentsbackinthedays.jpg)
대부분의 국가 정부는 최소한 어떤 형태의 측량도 규제하고 있다.그들의 조사 기관은 규정과 표준을 제정한다.규격은 정확성, 측량 자격 증명, 경계의 대폭적인 확대 및 측지 네트워크의 유지보수를 제어합니다.많은 국가가 이 권한을 지역 단체 또는 주/도청에 이양합니다.지적 조사는 일의 영속성 때문에 가장 규제되는 경향이 있다.지적 조사에 의해 설정된 로트 경계는 수정 없이 수백 년 동안 유지될 수 있습니다.
또한 대부분의 관할구역에는 지역 평가관을 대표하는 전문 기관이 있습니다.이러한 기관은 종종 잠재적 평가관을 승인하거나 허가하고 윤리적 기준을 설정하고 시행합니다.가장 큰 기관은 국제 평가관 연맹입니다(프랑스어: Fedération Internationale des Géométres).이들은 전 세계 조사 업계를 대표합니다.
건물 측량
대부분의 영어권 국가에서는 측량업을 하는 것을 독특한 직업으로 생각하고 있다.프로페셔널 어소시에이션과 라이센스 요건이 있습니다.건물 평가관은 기존 건물, 신축 건물, 설계, 계획 및 건물 관리 등의 규정 준수에 대한 기술적 건물 조언을 제공할 수 있습니다.건축 평가관은 일반적으로 의뢰인의 기득권이 보호되도록 고객을 대신하여 행동합니다.RICS(Royal Institute of Chartered Surpraces, RICS)는 건설 [19]환경에서 일하는 사람들을 위한 세계적으로 인정받는 관리 기관입니다.
지적 측량
토지 측량사의 주요 역할 중 하나는 지상에 있는 부동산의 경계를 결정하는 것입니다.평가관은 인접한 토지 소유자가 경계를 설정할 위치를 결정해야 합니다.변호사, 엔지니어 및 토지 측량사가 작성한 법률 문서 및 계획에서 경계를 설정합니다.그 다음 측량사는 새로운 경계선 모서리에 기념물을 세운다.그들은 또한 이전의 조사에 의해 기념비적인 부동산의 모서리를 찾거나 다시 측량할 수도 있다.
지적 토지 측량사는 정부로부터 허가를 받았다.BLM(Bureau of Land Management)의 지적 조사 지부는 [20]미국에서 대부분의 지적 조사를 실시합니다.그들은 산림청, 국립공원관리국, 육군 기술자단, 인디언 문제국, 어류 및 야생동물국, 매립국 등과 상의한다.BLM은 General Land Office(GLO)로 알려져 있었습니다.
공공 토지 측량 시스템(PLSS)에 따라 구성된 주에서, 평가관은 해당 시스템에 따라 BLM 지적 조사를 수행해야 합니다.
지적 측량사는 종종 경계 기념물을 파괴하거나 훼손하는 지구의 변화를 다루어야 합니다.이 경우 소유권 증서에 기록되지 않은 증거를 고려해야 합니다.이것은 외적 [21]증거로 알려져 있다.
주목할 만한 평가관
러시모어 산의 미국 대통령 4명 중 3명은 토지 측량사였다.조지 워싱턴, 토마스 제퍼슨, 에이브러햄 링컨은 재임하기 전에 식민지나 국경 지역을 조사했다.
데이비드 T. 에버크롬비는 관광 용품 매장을 시작하기 전에 토지 측량 연습을 했다.이 사업은 나중에 아베크롬비 & 피치 라이프스타일 의류 가게로 바뀔 것이다.
퍼시 해리슨 포셋은 잃어버린 도시 Z를 찾기 위해 남아메리카의 정글을 탐험한 영국 측량가였다.그의 전기와 탐험은 The Lost City of Z라는 책에 자세히 소개되었고 나중에 영화 스크린으로 각색되었다.
이노 다다타카는 55세의 나이로 1800년부터 근대 측량 기술을 사용하여 일본 최초의 지도를 제작했습니다.
「 」를 참조해 주세요.
레퍼런스
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추가 정보
라이브러리 리소스 정보 측량 |
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외부 링크
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![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/thumb/4/4a/Commons-logo.svg/30px-Commons-logo.svg.png)
- Géoméres san Frontiéres: Association de Géometre four dévelopment.국경 없는 NGO 평가관(프랑스어)
- 일리노이주 스프링필드에 있는 국립측량박물관 자택
- 토지 측량사 연합 지원 네트워크 측량사 포럼, 교육 비디오, 업계 뉴스 및 지리 정보를 기반으로 한 지원 그룹을 특징으로 하는 글로벌 소셜 지원 네트워크입니다.
- 캐나다 천연자원 – 측량 건설 조사, 지적 조사, 사진 측량 조사, 광산 조사, 수로 조사, 항로 조사, 통제 조사 및 지형 조사에 대한 참조를 포함한 측량 개요
- 측량표, 1728 Cyclopaedia
- 측량 및 삼각 측량 측량 장비의 역사
- NCEES 국가기술조사심의위원회(NCEES)
- NSPS 전문 평가관 협회(NSPS)
- 지반 투과 레이더를 사용한 지반 투과 레이더 FAQ
- Survey Earth 전문 토지 측량사 및 학생들이 토지 측량사 커뮤니티로서 하지 동안 하루 만에 행성을 재측정하는 글로벌 이벤트입니다.
- 평가관 – 직업 고용 통계