각관측에서는 각의 종류와 기준선, 관측 방법에 따른 오차 원리를 정확히 이해해야 한다는 점이 핵심이다. 방위각과 방위의 변환 규칙을 숙지하고, 조합각 관측법에서 측정 각의 수를 구하는 공식과 정·반 관측으로 소거되는 오차와 소거되지 않는 오차를 구분해야 한다는 점을 학습한다.
각의 종류를 구분하는 기준은 어떤 선을 기준으로 잰 각인지로 결정된다는 점을 이해한다. 방향각은 임의의 기준선으로부터 시계 방향으로 잰 각이며, 방위각은 자오선(북쪽)을 기준으로 시계 방향으로 잰 각이라는 정의를 확립한다. 고저각은 수평선을 기준으로 목표까지의 시준선과 이루는 각이며, 천정각은 수직 위쪽(천정)을 기준으로 잰 각이라는 점을 명확히 한다.
방위각을 방위로 변환할 때는 사분면을 먼저 확인해야 한다는 원리를 설명한다. 방위각에 180°를 더하거나 빼면 역방위가 되며, 제1·제2·제3·제4사분면에 따라 N/S와 E/W의 조합으로 표현하는 규칙을 적용해야 한다는 점을 이해한다. 예컨대 270°~360° 범위의 방위각은 N (360°-방위각) W 형태로 쓴다는 규칙을 원리로 기억한다.
조합각 관측법에서는 여러 방향을 한 번에 관측하여 모든 방향 쌍의 각을 측정한다는 원리를 설명한다. 이때 방향 수 n에 대해 측정해야 할 각의 총수는 n(n-1)/2의 조합 공식으로 결정된다는 점을 학습한다. 따라서 방향 수를 주면 공식을 적용해 즉시 각의 총수를 계산해야 한다는 실무적 요령을 제시한다.
정반 관측(망원경을 정위와 전위로 관측하여 평균하는 방법)은 많은 기계적 오차를 상쇄시키는 유효한 방법이라는 점을 이해한다. 시준축 오차, 수평축 오차, 외심(편심) 오차 등은 정·반 관측 평균으로 소거될 수 있으나, 연직축 오차처럼 기계의 정준(설치) 불량에서 기인한 오차는 정·반 관측으로 소거되지 않는다는 점을 확실히 구분해야 한다.
예제
조합각 관측법의 계산 예시로 방향 수가 6일 때 측정할 각의 총수를 구한다. 공식은 n(n-1)/2이므로 n=6을 대입하면 6×(6-1)÷2 = 6×5÷2 = 15가 된다. 따라서 방향이 6개이면 총 15개의 각을 관측해야 한다는 결론을 도출한다.
정·반 관측의 오차 소거 예시로, 망원경의 시준축·수평축·편심오차는 정위와 전위 관측값을 평균하면 부호가 반대가 되어 소거되지만, 연직축이 수직이 아닌 기울어진 경우에는 관측 방향을 바꿔도 기계 설치 상태가 변하지 않으므로 평균으로 소거되지 않는다고 설명한다.
대표 기출 3문항
교회법에서 높은 정밀도를 측정하기 위해서는 그 방향선의 교각은 90° 에 가까울수록 좋고 부득이한 경우 얼마의 범위로 해야 하는가?
150° ∼ 180°
30° ∼ 150°
10° ∼ 30°
30° ∼ 90°
정답과 해설 보기
정답 ② · 교회법(交會法)은 두 개 이상의 기지점으로부터 미지점의 방향을 관측하여 위치를 결정하는 방법입니다. 이때 교각이 90°에 가까울수록 그래프 상에서 교점이 명확해져 정밀도가 높아집니다.
교회법 교각은 90도 근접이 이상적이지만, 부득이할 경우 30도에서 150도 범위 내에서 관측해야 합니다.
방위각이 100° 일 때 역방위는?
N 80° W
S 80° W
N 10° W
S 10° W
정답과 해설 보기
정답 ① · 방위각은 북쪽을 기준으로 시계 방향으로 측정한 각도입니다. 역방위는 원래 방위각에 180도를 더하거나 빼서 구하게 됩니다.
방위각 100도의 역방위는 180도 더해 280도이며, 이는 북을 기준으로 서쪽으로 80도인 N 80° W이다.
방위각이 280° 40′ 일 때 방위는?
N 10° 40′ W
S 10° 20′ E
S 100° 40′ W
N 79° 20′ W
정답과 해설 보기
정답 ④ · 축척 1/500인 도면에서 도면에 그릴 수 있는 제도의 최소 한계치수인 0.2mm는 실제 지상의 길이로 환산하면 0.2mm × 500 = 100mm = 10cm가 됩니다. 즉 실제 측량 현장에서는 도면 상에서 표현 가능한 한계치인 10cm 이하까지는 정확하게 측정하여 기록할 필요가 있으므로, 줄자의 눈금은 10cm(1dm) 단위까지 읽는 것이 경제적이고 합리적입니다.
방위각 280°는 북쪽을 기준으로 서쪽으로 80° 기울어진 방향이므로 방위는 N 80° W이다.