問題
ただし、既知点Aの標高は10.00mとし、Dは気象補正等必要な補正が既に行われているものとする。
なお、関数の値が必要な場合は、<関数表>を使用すること。
測量士補試験では定番の間接水準測量の問題です。難しいところは、三角関数を用いるところですが、三角関数さえ使いこなせれば、後は、図を見ながら計算式を組み立て、問題文で与えられている値を計算式に代入して解きます。
まず、観測高低差を求めます。
観測高低差=斜距離D(1,000m )×(sinαA≒sin11°)
関数表よりsin11°=0.19081ですので、観測高低差は、190.81mになります。
新点Bの標高は、既知点Aの標高+既知点Aの機械高+観測高低差-新点Bの機械高で計算できますから、問題文で与えられている値を代入してゆきます。
新点Bの標高=10.00m+1.500m+190.81m-1.600m=200.71m
よって、答えが200.71mとなります。
この分野の問題では、気象補正や両差の補正を行わせるものも多いのですが、本問は、そういった補正がなかったので、その分解きやすい問題だといえます。
計算問題です。
標高をH、両差をKとすると、
①既知点A→新点Bの観測は、
H_B=H_A+i_A+D×sinα_A-f_B+K
②新点B→既知点Aの観測は、
H_B=H_A+f_A-D×sinα_B-i_B-K
この2式の平均を計算すると
(①+②)/2=H_A+i_A+D×(sinα_A-sinα_B)/2-f_B
=H_A+i_A-f_B+D/2×2×(cos((α_A+α_B)/2))×(sin((α_A-α_B)/2))
cos((α_A+α_B)/2)=cos(0°00′5″)
sin((α_A-α_B)/2)=sin(22°00′00″)
であるので、
(①+②)/2=10+1.5-1.6+1000×cos(0°00′5″)×sin(22°00′00″)
関数表よりcos(0°00′5″)≒1、sin(22°00′00″)=0.19081であるので、
(①+②)/2=200.71
と計算できます。
この問題は、既知点から新点との間の高低角などから、新点の標高を求めるものです。
既知点から新点の観測結果、新点から既知点の観測結果を用いて、求めることがポイントです。
①両差(地球が球形であることや光の屈折を考慮した差)をKとします。
この時、正方向観測ではプラス、反方向観測ではマイナスで補正します。
②既知点Aから新点Bの正方向の観測を関係式にします。
HB=HA+iA+D×sinαA-fB+K
③新点Bから既知点Aへの反方向の観測を関係式にします。
HB=HA+fA-D×sinαB-iB-K
④②と③の式の足し合わせます。これにより、両差は消えます。
2×HB=2×HA+iA+fA+D×sinαA-D×sinαB-fB-iB
HB=HA+iA/2+fA/2+D/2(sinαA-sinαB)-fB/2-iB/2
⑤観測結果及び関数表の値を代入
HB=10+1.5+500×(sin11°+sin11°)-1.6
=200.71
標高計算は既知点と新点の位置関係を見て、そこから関係式をイメージすることが重要です。