개념 한 쪽
야장기입법은 수준측량에서 현장 표척(야장)에 관측값을 기입하여 표고를 계산하는 방법을 가리킨다. 대표적인 방식으로 고차식, 승강식, 기고식이 있으며 각 방식은 표고 계산 절차와 장단점이 서로 다르다. 수준측량에서는 표고 이동을 위한 고차이 공식과 왕복관측의 교차 허용한계를 사용해 관측 정밀도를 판정한다.
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출제기준 단원 「야장기입법」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 기계·개인 오차 판단 | 1 | 기계 구조 결함과 개인 오차를 구별하는 기준을 묻는다 |
| 수준측량의 등간 거리·설명 | 1 | 수준측량의 일반적 설명과 설치 간격 관련 잘못된 기술을 가려낸다 |
| 교차 허용한계 계산 | 1 | 왕복 관측의 교차 허용한계를 편도 거리로 계산하는 방법을 묻는다 |
야장기입법의 세 가지 기본형은 고차식, 승강식, 기고식이다. 고차식은 출발점과 끝점의 표고차만을 이용해 계산하는 방식으로 설명에 따라 출발·끝점 표고차만 구하는 특징을 가진다. 승강식은 두 읽음값의 차이를 표고차로 보는 방식으로 읽음값의 차 = 표고차 공식으로 처리한다.
기고식은 '점의 표고 + 그 점의 후시(B.S) = 기계고(시선고)'를 먼저 구하고, '기계고 − 새 점의 전시(F.S) = 그 점의 표고'로 계산하는 방식이다. 기고식의 핵심은 기계고가 한 번 정해지면 중간점의 표고를 구할 때마다 전시만 빼면 되므로 중간점이 많을수록 계산이 단순해지는 장점이 있다는 점이다.
수준측량에서 고차이는 후시(B.S) − 전시(F.S)로 구한다는 점을 원칙으로 삼는다. 고차이는 미지점과 기지점 간의 상대적인 높이 차를 나타내므로 미지점 표고를 알고 있을 때 기지점 표고는 미지점 표고 − 고차이로 구할 수 있다.
왕복관측의 교차 허용한계와 수준측량의 허용오차 공식은 관측의 정밀도를 판정하는 기준으로 사용한다. 교차 허용한계는 ±5.0√S(mm)이며 여기서 S는 편도 관측거리(km)로 해석한다. 수준측량의 허용오차는 ±2.5√L(mm)이고 L은 측량거리(km)이다.
수준측량에서는 전·후시 거리를 같게 하여 시준오차와 지구곡률 등 거리 비례 오차를 상쇄하는 것을 목적으로 한다. 반면 표척의 기울기나 침하, 관측자의 판독 오차 등은 거리를 같게 한다고 소거되지 않는 오차임을 구별해야 한다.
정오차(계통오차)와 우연오차 분류에서도 수준측량의 기계 구조나 표척의 눈금·영눈금, 시준선 오차는 정오차에 해당한다. 관측자가 시준 시 기포를 중앙에 맞추지 못하는 것은 개인 오차로 우연오차에 속한다.
교차 허용한계를 계산하는 대표 예로 편도 관측거리가 8km일 때를 들 수 있다. 교차 허용한계 공식 ±5.0√S(mm)에 S=8을 대입하면 ±5.0×√8 ≈ ±14.1mm가 되어 허용한계는 ±14.1mm가 된다. 왕복 거리 전체(16km)를 S에 넣는 실수는 흔한 함정이므로 S가 편도임을 항상 확인해야 한다.
기고식과 고차이 계산의 예로는 후시와 전시의 차로 고차이를 구한 뒤 표고를 역산하는 절차를 적용하면 된다. 고차이 = B.S − F.S 공식을 먼저 세우고, 구하려는 표고가 미지점인지 기지점인지에 따라 미지점 표고 = 기지점 표고 + 고차이 또는 기지점 표고 = 미지점 표고 − 고차이로 계산한다.
수준측량의 오차 중 기계의 구조 및 불완전한 조정으로 생기는 오차가 아닌 것은?
정답 ② · 수준측량의 오차는 크게 기계 오차, 자연 오차, 개인 오차로 나뉩니다. 기계의 구조 및 불완전한 조정으로 생기는 오차는 정오차(계통오차)에 해당하며, 망원경 시준선과 기포관 축의 불평행(1번), 수준척의 길이 오차(3번) 등이 이에 속합니다.
기포 미일치는 관측자의 개인 오차이고, 기계 구조·조정 불량(시준선·기포관축, 수준척 결함)은 기계 오차다.
수준측량과 관련된 설명으로 옳지 않은 것은?
정답 ② · 수준측량은 지형의 고저차를 측정하여 높이를 결정하는 작업입니다. 우리나라의 국가기본수준점은 정밀도와 목적에 따라 1등급부터 4등급으로 분류됩니다.
국가기본수준점은 수 km 이내의 촘촘한 간격으로 설치되므로 '1등 10km·2등 5km'는 성긴 틀린 수치다.
왕복관측값의 교차한계를 ±5.0mm√S로 하는 수준측량에서 8km를 왕복 관측하였다면 교차의 허용 한계는? (단, S : 관측거리(편도) km 단위)
정답 ③ · 왕복관측값의 교차 허용 한계를 계산하는 문제이다. 교차 허용 한계 공식은 ±5.0 루트S(mm)이고, 여기서 S는 편도 관측거리(km)를 의미한다.
교차 허용한계는 ±5.0√S(mm), S는 편도 관측거리(km) → ±5.0√8 = ±14.1mm.
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