기본측량학 및 실습줄자와 Totalsatation을 이용한 거리 측정(1) 실습내용 : 줄자와 Totalsatation을 이용한 약 20, 40, 60m의 거리 측정비교(2) 실습대상 : 분수대 옆 주차장(3) 측량장비 : 줄자(50m), Totalsatation, 삼각대, 프리즘, 프리즘용 간이폴대,간이폴대용 기포수평기, 간이폴대용 지지삼각대(4) 측량 순서 및 방법1 기준점으로부터 약 20, 40, 60m의 거리를 분필로 지면에 표시한다.2 분필로 표시된 3지점의 거리를 줄자로 5번씩 측정한다.3 줄자의 의해서 측정한 값은 다음과 같다.{횟수 위치20m 지점40m 지점60m 지점1회20.33640.53460.5162회20.33440.53960.5253회20.33840.53860.5234회20.33640.53460.5195회20.33440.53960.5214 Totalsatation을 기준점에 설치한다.(토탈스테이션 설치 작업은 참고사항의 정준 작업과 구심작업을 참고로 한다.)- 기준점을 기준으로 구심을 맞춘다.- 구형기포관을 이용하여 수평을 맞춘다.- 원통형 기포관을 이용하여 수평을 맞추고, 90도를 회전하여 다시 맞춘다.- Power 버튼을 누른다.- Totalsatation을 상하, 좌우로 회전을 시킨다.- 조준관 삼각형 위에 대상물을 올려 놓고 상하와 좌우고정을 시킨다.- 초점을 맞춘 후 미동나사를 사용하여 십자선이 대상물의 중앙에 오도록 한다.- 거리를 측정하고 결과값을 야장에 기록한다.5 3개의 대상지역( 약 20, 40, 60m)에 프리즘을 설치하고 Totalsatation으로 거리를 측정한다.(측정횟수는 시간관계상 3회로 하였다.)6 Totalsatation의 의한 측정값은 다음과 같다.{횟수 위치20m 지점40m 지점60m 지점1회20.349240.552060.53082회20.345840.542860.52443회20.356240.546660.53827 두 값을 비교하고 Totalsatation에 의한 오차를 구한다.{횟수 위치20m 지점40m정을 시작하였다.그리고, 기계를 회전시켜 어는 방향에서나 기포가 같은 위치에 있는지를확인하였다.4. 프리즘의 간이폴대도 수평을 맞추기 위해 프리즘 폴대에 부착된 기포수평기를 통해 기포가 관의 중앙에 위치한 상태에서 움직이지 않도록 주의를기울였다.5. 토탈스테이션 측정시 기준점을 기준으로 이미 구심을 맞추어 놓았고, 수평을 맞추어 놓은 상태이기 때문에 기계를 건드리지 않도록 주의 하였다.(6) 정밀도와 오차(일반적인 오차의 원인)정밀도EDM의 정밀도는 일반적으로 정오차인 기계오차와 관측오차에 의하여 다음과 같이 표시된다.{{ { sigma }^{2 }}_{ D} = { e}^{2 }+ LEFT [ D CDOT p CDOT { 10}^{-6 } RIGHT ]^2여기서 D는 관측된 총 거리, e는 기계오차, p는 관측거리에 비례하는 관측 오차로서 표준오차, ±emm ±pmm/km 로 표시한다.관측거리가 짧을 경우(예 : 100m)에서는 정오차 e가 관측오차 p보다 더 중요하게 작용하고 반면에 장거리(예 : 10km)에서는 p가 e보다 더 중요하게 작용한다. 기계오차 e는 주로 위상측정기 또는 다른 전자 부품의 민감도에 의하여 영향을 받으며, 관측오차 p는 변조과정의 정확성과 굴절계수 n의 정확성에 의하여 결정된다.관측오차 p에 의한 정밀도는 정밀한 EDM의 경우 약 1ppm 까지 얻을 수 있으나 정확한 술절 계수의 계산은 매우 어려운 문제 중의 하나이다. 전파 거리 측정기에서는 수증기압 1mb의 변화에 따라 +5.1ppm의 거리 오차를 가져오며 반면에 가시 광선을 이용한 광파 거리 측정기에서는 수증기압 1mb 의 변화가 거리 오차에 미치는 영향은 무시할 수 있다. 따라서, 전파 거리 측정기에서는 수증기압의 정확한 예측을 위하여 건·습구의 온도를 1°C 이하까지 측정하여야 한다.오차의 원인EDM에서 발생하는 오차는 다음과 같은 것들이 있다. 이들은 일반적으로 측량에서 발생하는 오차와 마찬가리로 개인적오차, 기계오차, 자연오차 등으로 구분할 수 있다.1 기계나 반사 프{{ 10}^{6 })으로 예측된다.위상측정과 대기조건으로부터 발생하는 오차는 설치된 기계와 반사 프리즘에서 한번 설치된 위치의 변동 없이 같은 장소에서 많은 반복 관측을 시행하고 그의 평균값을 사용하여 오차를 줄일 수 있다. 그러나 중심의 불일치로 인하여 생기는 오차는 기계와 반사 프리즘을 각각 다른 장소에 여러 번 다시 세워 반복 관측하므로 줄일 수 있다. 그러나 3, 4, 5는 반복 관측에 의하여서도 제거할 수 없다. 6의 경우는 온도 1°C, 기압 2mmHg 정도로 관측할 때 굴절률은 1/{{ 10}^{6 }까지 측정할 수 있다. 이것은 대부분서 충분하다.참고 사항1. 토탈스테이션(Total station)오늘날 전자기술 진보에 의해 측량술이 크게 변화되고 있다. 토탈스테이션(total station) 또는 테코노미터(electronis tacheometer)라고도 하는 이 기기는 데이드라디트와 광파거리를 조합시킨 광파데오드라이드라고도 부른다.즉 도면 설계 및 제도와 같은 일련의 작업을 수작업으로 일관하던 과거와 달리 야외에서 기계자체에 내장된 컴퓨터를 이용하여 입력된 거리, 좌표점, 표고점을 실내 컴퓨터로 전송하여 분석 편집 수정절찰를 단시간에 처리하여 도면이 될 수 있도록 하는 시스템이다.측량캐드(survey CAD)는 컴퓨터를 이용하여 모든 작업을 수행하므로써 실제 또는 가상의 물체를 설계하는데 있어 모니터, 디지타이저, 플로터 등과 같은 입·출력 장치를 사용하여 최적의 설계와 분석, 수정 등을 쉽게 한 것이다.2. 특징(1) 측점수가 많고 측점의 좌표까지 필요하고 복잡한 지역을 쉽게 측정할 수 있다.(2) 사용자의 필요에 의한 노선측량, 용지측량, 중심사측량, 종횡단측량 등의 정보를 쉽게 입력할 수 있다.(3) 장비에 부착된 기능키를 사용하여 사용자 요구에 맞게 저장, 삭제, 확대, 축소 등이 가능하므로 이용분야가 광범위하다.(4) 기록된 성과는 레코드 모듈(record modwle)을 이용하여 저장기록이 가능하다.(5) 기타 사항으로 정밀도, ght transfer): 알고 있는 1개점을 이용하여 기계점의 높이를 구할 수 있는 프로그램이다.5 좌표 추적 기느ㅇ(setting out): 알고 있는 두 개의 점에서 현장의 위치를 알 수 있다.6 대변 측정(tiedistance): 방위각, 경사거리, 수평거리, 고저차 등을 계산하고 측정할 점들의 경사거리, 수평거리, 고저차등을 연속적으로 측정하여 종·횡단 측량을 한다.7 도로 설계(stacke out): 설계에 사용되는 데이터를 이용하여 현장측량시 도로 선형을 설계도면에 맞게 시공을 가능하게 한다.(2) 하부구조하부구조는 평반 정준장치로 되어 있다.(3) 망원경측량기기의 망원경은 대물렌즈, 접안렌즈, 십자선, 망원경 등으로 되어 있으며 이를 조작하여 초점을 맞추어 요구하는 성자를 측정한다.(4) 보조장치측점에 설치한 코너 프리즘(corner prismatic)으로서 주기기에서 키를 작동하면 4초 이내에 주기기에 수치(digital)로 표시될 수 있게 해주는 반사 보고 기기이다.(5) 각 부의 명칭4. 장비 설치(setting)(1) 구심작업(centring)1 삼각의 다리를 일정 간격으로 벌리고 다리의 상반부가 수평을 이루도록 조정한다.2 삼각 상부의 중심이 측점상에 오도록 설치한다.3 삼각의 다리를 지면에 확실하게 고정시킨다.4 기계를 삼각 의상부에 올려 놓는다.5 한손으로 기계를 받치고 기계 밑판에 있는 나사에 삼각의 고정나사를 끼워 고정시킨다.6 구심 망원경을 통해 접안렌즈 손잡이를 돌려 이중환에 초점을 맞춘다.7 구심 망원경 초점 손잡이를 돌려 측점에 초점을 맞춘다.(2) 정준작업1 정준나사를 이용하여 측점을 구심 망원경 이중환의 중앙에 넣는다.2 원형 기포관의 기포가 모여 있는 방향에서 가장 가까이에 있는 삼각의 다리를 모으로 가장 멀리 떨어져 있는 다리를 벌려 기포를 중앙으로 모이게 한다.3 그리고 남은 하나의 다리를 움직여 기포를 중앙에 넣는다.4 상부 고정나사를 풀어 기계의 상부를 회전시키고 횡기포관을 정준나사 A, B의 방향과 평행이 되) 경과되면 자동 소거된다.2 상부분도반의 리셋: 필요하지 않을시 콜드(cold) 부팅하여 소거한다. 상부 고정 나사를 풀고 신호음이 들릴 때까지 기계의 상부를 회전시킨다.3 고도분도반의 리셋: 망원경 고정 나사를 풀고 망원경을 회전시킨다.(망원경이 회전하여 원래자리의 수평 방향을 가로리를 때 신호음이 울리고 고도 분도반이 리셋된다.)4 수평분도반과 고도분도반의 리셋이 끝나면 왼쪽의 표시가 나타난다. 이 화면은 기계를 켰을 때 Oset 후 최초로 나오는 화면이다. 만약 전원을 켜도 이러한 화면이 나오지 않을 시 ESC 키를 여러 번 누른다.5 만약 에러 메시지(out of angle)가 표시되면 기계가 경사가의 보정 범위를 넘어 기울어 있음을 나타낸다. 수평각과 고도각을 표시하기 위해 다시 정준 작업을 실행해야 한다. 만약 ESC를 눌러도 나타나지 않을시 cold boot을 실행한다. cold boot를 실행하면 현재까지 입력되어 있는 데이터도 모두 제거된다. 부팅 요령은 을 누른 상태로 을 누른다.(4) 수평설정 - 경사각 표시수평을 맞출시에는 원형기포관을 보면서 수평을 맞추거나 기계의 화면을 보면서 맞추거나 또는 화면의 각도를 모니터 하면서 맞추는 방법이 있다. 이 기계를 각 측정기(데오드라이트)와 같이 삼각을 설치할 때는 관측방향을 생각하여 첫째, 작업에 방해가 되지 않는 곳에 설치해야 하며 둘째, 정준시는 상부하부 고정나사가 위아래로 오게 하여 관측 및 기계를 조작하여 셋째, 경사지에 기계 설치시는 2개의 다리는 측점보다 낮은 지역에, 1개의 다리는 측점보다 높은 지역에 설치하여야 한다.전자파 거리 측량전자파에 의한 거리 관측은 속도가 알려진 전자파 에너지가 두점간을 진행한 시간을 측정하여 두점간의 거리를 계산하는 방법을 사용한다. 이때 시간의 측정은 전자파의 파장을 이용하는 간접적인 방법을 사용한다. 다시 말하면, 파장이 알려진 전자파가 두점간을 진행할 때 몇 개의 파장이 소요되었는가를 정확히 측정하여 전자파의 파장의 길이로 곱하면 쉽게 두점간의 있다.
Totalsatation을 이용한 거리 측량
전자파, 측량학, 거리측정, Totalsatation
