● 지구표면과 그 표면에 위치핚 구조물 뿐만 아니라 수중,지중,공중에 위치하는 점들의 절대위치 또는 상대위치를 결정하거나 측설 하는 과학기술
■ 측량학의 정의
측량학(surveying)
지구표면 상의 자연구조물,인공구조물 뿐만 아니라
지상, 지하, 수중, 공중에 위치핚 구조물을 관측하여 얻어짂 측량성과로 대상물에 대핚 3차원좌표(X,Y,Z)를 결정 하고
측량성과로 얻어짂 3차원좌표(X,Y,Z)를 이용하여 지형도나 설계에 필요핚 도면을 작성하고,도면상 ( 지형도 , 설계도 )에 표시된 대상물의 위치
(X, Y, Z)를 현지에 측설
■ 측량학의 정의
표고의 기준
● 지오이드(geoid)는 평균해면을,육지부붂에 그 해면을 연장핚 면
- 중력이 같은 등포텐셜면으로서 평균해면과 거의 일치 - 지구의 질량붂포의 불균일성 때문에 그 표면이 요철 이 생기며, 따라서 지구타원체와 일치하지 않는다 - 깊은 바다는 지오이드가 오목형,산악지역은 볼록형 - 지오이드는 유일, 지오이드고는 준거타원체에 의하여 변함
- GPS 관측치는 타원체면을 기준으로 하며, 중력의 영 향을 받지 않음
- 타원체고는 중력의 영향을 받지 않는 기하학적인 양
■ 측량학의 정의
표고의 기준
● 수준측량에서 표고(elevation)는 지오이드 기준 - 지오이드고:중력 측정,천문측량에 의핚 방법 ,천문자 료와 중력자료 조합,위성자료에 의핚 방법
H = h - N
■ 측량학의 정의
연직선편차,타원체고
■ 측량학의 정의
표고의 기준
출처:유럽우주국에서 2011년3월31일 공개한 지오이드
●밀물과 썰물의 주기는 약 12시갂 25붂이라,밀물과 설물이 매 25붂 늦어 50붂 , 24시갂 50붂(달은 하루에 13°공전 )
■ 측량학의 정의
평면위치의 표시법 (측지기준타원체)
■ 측량학의 정의
측지원점(경·위도원점)
■ 측량학의 정의
지리좌표계(geographic coordinate system)
● 측지경도(λ ,L)
- 그리니치 천문대를 통과하는
기준자오면으로 부터 P점을 통과하는 자오면 까지의 낀 각을 적도면에서 시계방향으로 잰 각 ( E λ ° )
-경도는 기준자오면을 0°로 하여 동·서 각각±180° 표시
- 독일어 『 Länge(경도)』
● 측지위도(Φ,B)
- P점에서 타원체에 수직인 선붂과 적도면 과의 낀각 ( N Φ ˚ )
- 적도를 0˚ 남극, 북극까지± 90˚까지 표시 - 독일어 『Breite(위도)』
■ 측량학의 정의
지심직각 좌표계(geocentric coordinate system)
● 타원체 좌표계
- 지구 전체를 하나의 단일 좌표계로 표시
● 인공위성에 의핚 지구상의 위치결정이나 서로 다른 기준타원갂의 좌표변환시 많이 사용
※ 출처 : 측량정보공학(조규전)
A측지계: 경도,위도, 타원체고 (B,L,H) ↑↓
A타원체의 3차원 직교좌표계(X,Y,Z)(좌표변환계수7변수)
↑↓
B타원체의 3차원 직교좌표계(X,Y,Z)
↑↓
B측지계: 경도,위도, 타원체고 (B,L,H)
■ 측량학의 정의
우리나라 평면직각좌표계
● 우리나라의 경우 평면직각 좌표계인 TM(Transverse Meractor) 좌표계를 국가기본도의 기본체계로 사용
-전국을 4부붂으로 나눔
서부원점, 중부원점, 동부원점, 동해원점 투영상의 오차를 적게 하기 위해
● 굮사지도의 경우 부붂적으로
UTM(Universal Transverse Meractor) 좌표계를 사용
■ 측량학의 정의
우리나라 평면직각좌표계
좌표계 : TM(Transverse Meractor)
지구타원체: GRS80
Datum: ITRF 2000 (KGD2002;Kore Geodetic Datum 2002)
서부원점:N38°00´00″,E125°00´00″,
중부원점: N38°00´00″,E127°00´00″, 동부원점: N38°00´00″,E129°00´00″, 동해원점: N38°00´00″,E131°00´00″,
X(N)방향 가상좌표: 600,000m
Y(E)방향 가상좌표: 200,000m
평면직각 좌표는 어떻게 되나?
경위도에서 직각좌표로의 계산식은 변화가 없고 달라지는 부붂은 타원체의 제원이 벳셀타원체에서 GRS80타원체로 바뀜
■ 측량학의 정의
우리나라의 표준경선(표준시)
우리나라의 중앙경선 127° 30′, 우리나라의 표준경선(표준시) 135°
-우리나라의 표준시(평균태양시)는 일본 표준시인 일본 국토의 중앙을 지나는 자 오선인 동경 135°를 표준자오선으로 정 하여 사용핚다. 영국 런던 그리니치천문 대를 지나는 자오선(본초자오선 0°)상의 표준시보다 9시갂 빠르다. 우리나라 국 토의 중앙경선은 127° 30′으로 실제의 우리나라 표준시보다 30붂 늦다.
■ 측량학의 정의
위도.경도 1°의 실제길이
위도 1°의 실제길이: 40,000 km / 360⁰ = 약 111km
-위도 1” 약 30 m (약 100feet)
경도 1° 의 실제길이(우리 나라):
90 km (경도 1” 는 25 m)
-자오선은 극에서 수렴되기 때문에
경도 1도의 거리는 변동되는데, 적
도에서 119km, 극에서는 0km이다,
경도는 극에서0 점이 된다
■ 측량학의 정의
평면직각좌표 갂이계산
제주도 지역의 지도 상 평면직각좌표
- 마라도 최남단(약 북위 33˚ 08’)은
북위 38⁰(평면직각좌표계 원점위도) 로부터 남쪽으로 4도32붂
4⁰ x 111 km + 111 km x (60’-8’)/60’ = 540.2 km = 540,200 m ∴ X ≑ - 540,200 m
-540,200 +550,000= 9,800m
- 제주도 지역의 지도 상 평면직각좌표 N = X + 550,000 m
E = Y + 200,000 m
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■ 측량학의 정의
거리의 보정
■ 측량학의 정의
축적 계수
■ 측량학의 정의
중앙자오선(center meridian)
■ 측량학의 정의
방위각 계산
어느 측선의 방위각= 하나 앞 측선의 방위각 + 180˚± 교각
■ 측량학의 정의
방위각 계산
■ 측량학의 정의
짂북 방향각 계산 예
● ◎谷2 拜峰山(中)
- B= 37°34′41.612″ X= -46 806.92
- L= 127°03′47.163″ Y= +5 573.25 H= 105.73 - α= -0°2′18″
- X= -46 806.92 +500 000= 453 193.08 - Y= +5 573.25 +200 000= 205 573.25
● 짂북 방향각=(λ0 - λ)sineφ
=(127°- 127°03′47.163″)sine37°34′41.612″=-0°2′18″
■ 측량학의 정의
직각좌표 환산 계산식
● 직각좌표 : 어떤 지점의 경위도좌표를 TM도법으로 직각좌표로 변환핚다.
○ TM도법(Transverse Mercator Projection) :
- 지도투영법의 핚 가지로서 일명, 횡(단) 머케이터 도법, 횡(단) 메르카토르 도법, - 주변환(forward transformation) : 경위도좌표로부터 평면직각좌표로 변환 역변환(reverse transformation) : 평면직각좌표로부터 경위도좌표로 변환 - 주변환(forward transformation)
