개념 한 쪽
토목기사 수준측량의 정의와 분류 — 직접 수준측량과 오차 상쇄
수준측량은 두 점의 고저차를 구하는 측량이다. 레벨로 직접 재는 직접 수준측량과 각과 거리로 계산하는 간접 수준측량으로 나뉘고, 정확도는 직접 수준측량이 높다. 현장에서는 레벨을 두 점 사이에 세워 전후시 거리를 같게 함으로써 곡률·굴절오차와 시준선 오차를 함께 지운다.
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뜻
갈래와 정확도가 정해져 있다. 직접 수준측량은 레벨로 두 점의 고저차를 직접 재는 방법이고, 간접 수준측량은 각과 거리를 재어 계산으로 고저차를 얻는 방법(삼각수준측량)이다. 삼각수준측량은 레벨측량보다 정확도가 낮으므로, 「삼각수준측량이 더 정확하다」고 적은 선지가 오답이다.
수평한 시준선이 기본 조건이다. 시준선과 기포관 축이 평행해야 수평한 시준선이 확보된다. 구심 작업은 기계의 수직축을 측점 중심에 맞추는 일이라 중심(중점)오차와 관계되고, 대기 굴절은 물체를 실제보다 높게 보이게 한다. 「굴절 때문에 낮게 보인다」거나 「구심 작업으로 곡률오차가 없어진다」고 한 서술이 오답이다.
부호가 반대인 오차는 짝지어 지운다. 재료의 문항은 곡률오차와 굴절오차를 부호가 반대인 짝으로 제시하고, 전후시 거리를 같게 하면 이 둘이 함께 지워진다고 본다. 같은 방법으로 기계의 시준선이 기포관 축과 평행하지 않아 생기는 시준선(i각) 오차도 지워진다. 다만 거리와 무관한 표척 눈금 오차와, 관측자에 따라 달라지는 시차는 거리를 같게 해도 남는다.
교호수준측량은 짝 바꾸기로 지운다. 하천 양안처럼 두 점 사이가 멀어 한 자리에서 재기 어려울 때 기계를 양쪽에 세우고 전후시를 서로 바꾸어 관측하면, 시준축 오차와 대기 굴절 오차가 상호 상쇄된다. 측정이 편해서 쓰는 방법이 아니라 오차를 지우려고 쓰는 방법이라는 점이 선지를 가른다.
정확도는 거리로 견주어 잰다. 왕복 관측의 폐합차를 거리의 제곱근으로 나눈 값이 작을수록 정확한 측량이다. 8km 구간 7mm, 12.5km 구간 8mm, 18km 구간 10mm, 24.5km 구간 12mm를 견주면 7÷√8≈2.48, 8÷√12.5≈2.26, 10÷√18≈2.36, 12÷√24.5≈2.42가 되어 12.5km 구간이 가장 정확하다. 폐합차만 보고 거리가 짧은 쪽을 고르면 오답이 된다.
예제
출제 패턴은 다섯 가지다. ① 분류 — 직접·간접 수준측량의 정확도 우열을 뒤집은 선지가 오답이다. ② 조건 — 시준선과 기포관 축의 관계, 굴절의 방향, 구심 작업의 대상을 바꾼 선지가 오답이다. ③ 상쇄 — 곡률·굴절을 상쇄되지 않는 오차로 적거나, 전후시 거리를 같게 해도 지워지지 않는 오차(표척 눈금·시차)를 지워지는 쪽에 넣은 선지가 오답이다. ④ 교호수준측량 — 이유를 측정 편의로 적은 선지가 오답이다. ⑤ 비교 — 폐합차를 거리의 제곱근으로 나누지 않고 폐합차만으로 정확도를 따진 값이 오답이다.
자주 묻는 물음
- 수준측량은 어떻게 나뉘나요?
- 직접 수준측량과 간접 수준측량으로 나뉩니다. 레벨로 고저차를 직접 재는 직접 수준측량이 정확도가 높고, 각과 거리로 계산하는 간접 수준측량(삼각수준측량)은 그보다 정확도가 낮습니다.
- 전후시 거리를 같게 하면 어떤 오차가 지워지나요?
- 곡률오차·굴절오차와 시준선(i각) 오차가 함께 지워집니다. 재료의 문항은 곡률오차와 굴절오차를 부호가 반대인 짝으로 보아 상쇄되는 오차로 다룹니다. 다만 거리와 무관한 표척 눈금 오차와 관측자에 따른 시차는 남습니다.
- 교호수준측량은 왜 쓰나요?
- 시준축 오차와 대기 굴절 오차를 상쇄하려고 씁니다. 하천 양안처럼 두 점이 멀어 한 자리에서 재기 어려울 때 기계를 양쪽에 세우고 전후시를 서로 바꾸어 관측하는 방법이며, 측정이 편해서 쓰는 방법이 아닙니다.
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