| ★ 측량을 한 마디로 말하면?
서로 다른 위치에 있는 점 사이의 상대적 위치관계를 구하는 것.
★ 좀더 자세히 설명하면?
서로 다른 위치에 있는 점 사이의 상대적 위치관계를 구하는 것. 이들 각 점의 위치관계나 기타 자료를 기초로 하여
지도 등을 만들거나 토지의 면적이나 부피 등을 구한다. 또 천문관측에 의하여 지구상의 관측점의 천문학적인 위도·경도를 구하는 것,
지구자기·중력을 대상으로 한 지구물리적인 측정, 하천의 유속·유량의 측정, 설계도상의 점을 지상에 설정하는 것 등도 측량의 범위에 포함시키는
경우가 많다.
★ 측량의 역사
측량의 기원은 이집트 왕조시대로 거슬러 올라간다.
당시의 이집트인에게 나일강은 생활의 원천이었는데, 매년 일어나는 홍수는 경지 등 토지의 경계를 파괴하기도 하였다.
그것을 원형으로 회복하기 위하여 경계의 설정이 필요해졌는데, 이를 위한 기술로 측량기술이 발달한 것으로 생각되고 있다.
이집트 시대의 측량기기와 방법에 대해서는 간단한 줄자의 사용 이외에 상세한 것은 밝혀져 있지 않은데, 이집트의
나일강 우안, 카이로의 서쪽 사막지대인 멤피스지방에 있는 피라미드(BC 2500년 무렵)의 건축에 나타난 측량기술의 정밀도는 상당히 높은
것이었음을 엿볼 수 있다.
그리스시대에는 학문의 진보에 따라 측량 분야도 발전하여, 메톤에 의한 방위측정, 에라토스테네스에 의한 지구 둘레의
측정이 있다. 또 헤론에 의한 경위의(經緯儀;theodolite)와 수준기(水準器)를 조합한 측량기로 생각되는 기어식 거리계(距離計;측거의)에
대한 기술(記述), 프톨레마이오스에 의한 천문관측용 상한의(象限儀;사분의)에 대한 기록이 남아 있다.
로마시대의 측량수단은 그 이전의 것과 큰 차이가 없으나 특기할 것은 측량기기와 방법이 중부 유럽으로 크게
보급되었다는 사실이다. 로마시대에는 도로망의 정비와 지적조사(地籍調査)가 국가적으로 실시되었는데, 중요한 역할을 한 것은 직각기(直角器)의
하나인 그로마(groma)였다.
그로마는 나무막대 2개를 서로 직교시켜 그 4개의 팔 끝에 추가 달린 끈을 매단 것으로, 이 끈을 이용하여 각도를
직각으로 맞출 수 있다. 당시의 토지의 단위는 직사각형이었을 것으로 생각되는데, 그로마는 당시의 주된 측량기였다.
중세시대의 과학은 주로 아랍인에 의하여 유지·향상되었는데, 측량 분야에서는 중세 후기에 이르기까지 약간의 개량은
있었으나 일반적으로는 이 시대 이전의 것이 널리 쓰이고 있었다. 르네상스와 함께 측량기술에도 큰 진보가 있었다.
레오나르도 다 빈치는 거리 측정차의 설계도를 그렸으며, J.F. 페르넬은 1525년에 측거차를 이용하여 장거리를
측정하였다. 이 시대에는 지리학적 발전, 항해술의 진보에 따라 지도와 측량 데이터가 한층 더 필요해졌다.
30년 무렵에는 네덜란드에서 현재의 줄자의 시초가 된 측량사슬이 처음으로 쓰였고, 1600년 무렵에는
수평각(水平角) 측정장치가 개발되었으며, 이와 같은 장치에 처음으로 데오돌라이트라는 명칭이 사용되었다.
평판(平板) 측량기구는 R.G. 프리시우스에 의하여 발명되었다고 전해지는데, J. 프레토리우스에 의하여 널리
보급되었다.
17세기에 들어서자 G. 갈릴레이와 J. 케플러 등에 의해 망원경이 개발되고 M. 테베노에 의해 기포관(氣泡管)이
발명되었다. 또 1617년에는 네덜란드의 W.R. 스넬에 의하여 근대적인 삼각측량 방식이 실용화되는 등, 측량방법도 진보되었다.
18세기가 되자 프랑스에서는 토지측량에 의한 지적의 확정에 관한 법률이 의회를 통과하였는데, 여기에는 삼각측량법을
이용한다는 내용이 명기되는 등, 측량정밀도의 향상을 꾀하면서 신뢰도도 높이고 있다.
1795년에는 C.F. 가우스가, 그리고 거의 동시에 A.M. 르장드르가 최소제곱법이론을 발전시켜 측량 데이터의
정밀도를 더욱 향상시켰다. 이 시대에 거의 모든 지상측량용 기기의 기본이 개발되었고, 그 뒤 개량이 이루어져 나갔다.
20세기 후반 전자공학의 발전에 따라 전자기파측거의가 개발되어 거리측량에 널리 쓰이게 되었으며, 또한 사진기술의
발달에 따라 사진측량도 발전하였다. 그리고 인공위성이나 전파별을 이용한 측량이 개발되면서 측량수단은 우주로까지 발전하고 있다.
★ 측량의 기본량과 측량기기
2점 이상 사이의 상대위치를 구하려면 일반적으로 이들 점이 공통으로 포함되는 좌표계(座標系)를 설정하여, 점 사이의
좌표차를 측정한다. 2점이 평면 위에 있으면 최소 2개의 측정량이, 공간에 있으면 적어도 3개의 측정량이 필요하다. 이 측정량으로서 각도와
길이의 2가지 기본량이 있다.
★ 각도
각도의 측정은 비교적 쉬우므로, 망원경의 발명 이래 수학의 발전과 함께 현재에 이르기까지 널리 쓰이고 있다.
각도측정기로서 일반적으로 사용되고 있는 것은 경위의이다.
경위의는 중력이나 이것에 수직인 방향을 기준으로 하여 정조준하고, 이 상태에서 부속망원경을 2점 이상의 목표를
향하게 한 뒤 그 사이의 수평각을, 또 각 점의 연직각(고도각)을 눈금판 위에서 읽는 것이다 눈금판을 지표(指標)로 읽는
것을 트랜싯(transit)이라 하고, 광학적인 확대 장치를 써서 읽는 것을 데오돌라이트라고 하여 구별해서 사용한다.
경위의의 구조는 망원경·수평축·연직축·연직눈금판·기포관 등으로 구성된, 연직축에 직각으로 붙어 있는 상판(上板)
위에 있는 상부기구(上部機構)와 연직축·수평눈금판·조준기 및 구심장치(求心裝置) 등의 하부기구로 이루어져 있다.
경위의에는 연직축의 구조에 따라 단축형(單軸型)과 복축형이 있다.
단축형은 연직축이 직접 조준대에 지지되어 있으므로 연직축의 기계적인 정밀도가 높지만, 눈금판과 연직축을 일체로 하여
회전할 수 없으므로 임의의 눈금에서 측각(測角)할 수도 없고 배각법(倍角法)으로 측각할 수도 없다. 단축형은 주로 기준점 측량 등의
정밀측량용에, 복축형은 토목측량과 같이 비교적 정밀도가 낮은 것 등에 쓰인다.
트랜싯은 수평눈금의 최소판독값 및 버니어의 개수에 따라서 A, B, C의 3급으로, 데오돌라이트에 대하여는
최소판독값에 따라서 A, B, C, D의 4급으로 나누어져 있다. 현재 각도를 초까지 전자적으로 판독하여 디지털 표시를 하거나, 전기신호로서
다른 데 이용할 수 있는 전자 트랜싯이 개발되어 쓰이고 있다.
★ 길이
거리측정에서 비교적 정밀도가 낮은 공사용 측량, 지적측량 등의 경우에는 측량줄이 널리 쓰이고 있는데, 국가기준점과
같이 높은 정밀도의 위치가 필요한 경우에는 각측량에 의한 삼각측량 방식이 채택되어 왔다.
그런데 1941∼50년대 전자공학의 발달에 따른 전자기파측거의의 개발은 거리측량 분야에 큰 변혁을 가져와, 그
측정의 용이성·정확성으로 삼변측량(三邊測量)이나 트래버스측량(traverse survey)이 종래의 삼각측량을 대신하게 되었다.
거리측량용으로서 일반적으로 쓰이고 있는 것은 섬유제 및 강제(鋼製) 줄자이다. 섬유제 줄자는 가느다란 철사를 짜
넣은 마포제(麻布製)나 면, 또는 유리섬유와 화학섬유를 교직한 것에 눈금을 매긴 것이다. 이것들은 가볍고, 꺾여지지 않으며, 다루기 쉽다는
이점은 있으나, 습도의 영향을 받기 쉽고 신축성이 있으므로 정밀도가 높은 측량에는 적합하지 않다.
강제 줄자는 섬유제에 비하여 정밀도도 높고 내구성이 있어서 건설공사용 등 비교적 정밀도가 높은 것에 사용되고
있는데, 온도나 인장력(引張力)에 민감하게 반응하므로 사용할 때는 주의가 필요하다. 줄자의 정확성을 위하여 섬유제 줄자에 대하여는
계량법(計量法)에서 검정(檢定)이 의무화되어 있으며, 강제 줄자에 대하여는 검정공차(檢定公差) 등이 정해져 있다.
정밀용 줄자로는 선팽창계수(線膨脹係數)가 작은 인바(invar)제 줄자가 있다. 이것은 대규모의
삼각측량망(三角測量網)에 길이의 단위를 부여하기 위한 기선측량(基線測量) 등에 사용 된다. 광학적으로 거리를 구하는 것으로는
태키오메트리(tacheometry;視距器) 방법이 있다.
측량용으로는 경위의와 자를 1쌍으로 하여 사용하는 것이 많다. 즉 측정길이의 한 끝에 경위의를, 다른 끝에 자를
설치하여 경위의로 자의 2점을 본각과 자의 길이로부터 거리를 구하는 것이다. 이 방식은 정밀도가 낮아 측량용으로는 그다지 사용되지 않고 있다.
현재 측량용으로서 널리 보급되어 있는 것은 전자기술을 이용한 전자기파 측거의이다. 이것에는 빛을 사용하는
광파측거의와 전파를 사용하는 전파측거의가 있다.
광파측거의는 정밀도는 높지만 장거리 측정에는 일기변화에 좌우되기 쉬운 단점이 있고, 전파측거의는 날씨의 영향은
적으나 정밀도가 낮다. 광파측거의의 원리는, 빛을 강도변조(强度變調)한 다음, 목표점에 설치한 반사거울을 향하여 발사한 뒤 다시 측거의로
되돌아오기까지의 변조위상(變調位相)의 지체로 거리를 구하는 것이다.
단거리형에는 발광다이오드가, 장거리형에는 He-Ne가스 레이저가 광원(光源)으로 사용되고 있다. 비고(比高)나
높이의 정밀한 측량에는 보통 수준의(水準儀)와 정확한 눈금을 가진 표척(標尺)이 사용된다. 이 측량을 수준측량이라고 한다.
새로운 방법으로는 인공위성이 발사하는 전파의 도플러 효과를 이용하여 관측위치를 구하거나, 전파별로부터의 전파를 두
지점에서 수신함으로써 두 지점 사이의 거리·방향을 구하는 것이 있다.
또 새로 개발된 것으로 관성측량 방식이 있다. 이 원리는 이동물체의 가속도를 구하여 2회 적분함으로써 거리를 구하는
것이다. 실제로는 삼축직교(三軸直交)자이로와 3쌍의 가속도계(加速度計)를 사용함으로써 3차원량을 쉽게 구하는 것이다.
★ 측량의 분류
측량의 분류에는 여러 방법이 있는데 측량범위의 크기에 따른 것, 측량방법에 따른 것, 측량목적에 따른 것,
측량기기에 따른 것, 측량법에 따른 것 등이 그것이다.
지구는 회전타원체인데, 측량의 범위가 좁은 경우에는 지표를 평면으로 다룰 수 있다. 이와 같은 측량을
평면측량(plane survey)이라고 하고, 지표를 곡률(曲率)을 고려한 면으로 다루는 것을 측지측량(測地測量;geodetic
survey)이라고 한다.
평면측량을 소지측량(小地測量), 측지측량을 대지측량이라 하는 경우도 있다.
측량의 방법에 따른 분류는 상당히 널리 쓰이는데 그 주요한 것은 다음과 같다.
① 삼각측량(triangulation):경위의에 의한 삼각형의 꼭지점의 각을 측량하는 것인데, 넓은 영역에서 세부에
이르는 측량에 이용된다.
② 거리측량(distance measurement):각종 줄자나 전자기파측거의를 사용하는 직접거리측량과 광학적
수단에 의한 태키오메트리의 간접거리측량이 있다. 간단한 측량에서부터 지각변동용 정밀측량에 이르기까지 넓은 범위에서 사용된다. 특히 정밀도가 높고
경량·소형이어서 조작이 쉬운 광파측거의가 개발된 이래로 종래의 삼각측량방식 대신 트래버스방식이 널리 채택되고 있다. 또 일등삼각점(一等三角點)의
위치를 결정하는 것과 같은 정밀한 측량에는 삼변측량이 삼각측량 대신 채택되고 있다.
③ 삼변측량(trilatelation):기준점으로 구성되는 삼각형의 변의 길이를 직접 측정하는 것인데, 변의 길이가
길수록 삼각측량보다 정밀도가 높은 결과가 얻어지게 된다.
④ 기선측량(base line measurement):삼각측량에 대하여 길이의 단위를 부여하는 것으로
정밀거리측량이다. 이전에는 인바제의 줄자가 사용되었는데, 현재는 이 측량은 거의 쓰이지 않는다.
⑤ 트래버스측량:각과 거리를 측정하는 위치를 구하는 가장 간단한 측량방법인데, 세부측량에 널리 쓰인다.
전자기파측거의가 보급됨에 따라 점차 널리 쓰이게 되었다.
⑥ 수준측량(leveling survey):수준의와 표척을 써서 고저차(高低差;비고)를 측정하는 가장 정밀도가 높은
방법이다.
높이의 측정에는 이 밖에 경위의를 사용하는 삼각수준측량(trigonometric leveling)과 기압계를 쓰는
기압측고(氣壓測高;barometric leveling)가 있다.
⑦ 평판측량(plane table survey):평판·앨리데이드를 주요 기구로 하여 현지에서 지형도 등을 작성하는
것이다. 대축척(大縮尺)의 도면을 작성하는 세부의 측량에 널리 쓰인다.
⑧ 위성측량(satellite survey):인공위성을 사용하여 지상관측점의 위치를 구하는 방법인데, 별을 배경으로
하여 인공위성의 방향을 구하는 사진관측법, 인공위성까지의 거리를 레이저광으로 직접 측정하는 방법, 위성이 발사하는 전파의 도플러 효과에 의한
방법 등이 있다. 전파를 쓰는 방법은 현재 각국에서 이용되고 있으며, 특히 밀림지 등 서로 전망이 불가능한 지점의 측량이나, 바다에서의 배의
위치 확정에 이용되고 있다.
⑨ 사진측량(photogrammetry):공중사진이나 지상사진의 촬영·도면화(圖面化) 등을 말한다. 지형도 작성
뿐만 아니라 넓은 이용범위를 가지고 있다.
측량을 목적에 따라 분류하는 것으로 다음과 같은 것이 있다.
① 기준점측량(control survey):각종 측량의 기준이 되는 점을 설치하는 측량을 말한다. 삼각점이나
수준점(水準點;bench mark)의 설치를 위한 측량이 그 예이다.
② 토지측량(land survey):토지면적이나 경계의 측량·도면화나 계획에 따른 토지의 세분·통합 등을 말한다.
③ 지적측량(cadastral survey):사람에게 각기 호적이 있듯이 토지에도 각각 지적이 있다. 또 부수적인
것으로 소유자·지목(地目) 등이 있는데, 토지의 경계(면적)·소유자·지번(地番)·지목을 구하는 측량을 지적측량이라고 한다.
지적의 결과는 과세(課稅)의 대상이 되는 것으로 이미 BC 2300년 무렵 이집트에 그 기록이 있었다고 하며,
로마시대에도 국가사업으로 지적측량이 실시되었다.
영국에서도 1085년 윌리엄 1세에 의하여 토지소유자·범위·가치를 기록한 <둠즈데이 토지대장>이
작성되었으며, 스웨덴에서는 1692∼1702년 사이에 포메라니아 지역의 지적측량이 평판을 사용하여 이루어졌다. 프랑스에서는 1791년에
토지측량에 의한 지적의 확정법이 의회를 통과했는데, 거기에 토지의 경계는 삼각측량방식에 기초를 둔다는 것이 명기되었다.
④ 지형측량(topographic survey):지형도를 작성하는 측량을 총칭해서 말한다. 지형도란 지표면의 기복과
지상의 인공물·자연물을 가능한 한 완전하게 지면(紙面) 위에 축척 표현한 것인데, 측량 결과를 그대로 표현한 것이라 할 수 있다. 따라서 이와
같은 내용의 지형도는 여러 지형의 편집도(編輯圖)나, 토지이용도와 같은 주제도(主題圖) 등의 기초도로서 다목적으로 이용되고 있다.
지형측량의 방법으로는 평판측량방식과 사진측량방식이 있다. 사진측량방식은 넓은 영역을 대상으로 하고, 축척이 작을수록
유리한데 사용기기는 값이 비싸다. 평판측량 방식은 좁은 영역에 적합하며, 단가가 싸고 사용기기도 값이 싸다.
⑤ 노선측량(route survey):도로·철도 등의 통로 외에 운하·용배수로(用排水路)·가공송전선(架空送電線)
등의 선상구조물(線狀構造物) 건설에 필요한 측량을 총칭한다.
⑥ 하천측량(river survey):하천에 대한 계획·유지관리 등에 필요한 자료를 얻기 위한 측량의 총칭으로
지형측량, 수위·수량관측, 종횡단측량(縱橫斷測量) 등으로 이루어진다.
각 목적에 따라 터널측량, 항만측량, 해양측량, 광산측량, 수로(水路)측량, 시가지(市街地)측량 등 많은 측량이
있다.
그리고 <측량법(1986)>에 의한 분류로서 다음 3가지가 있다.
① 기본측량:모든 측량의 기초가 되는 측량으로 건설부장관의 명에 의하여 국립지리원장이 실시하는 것을 말한다.
② 공공측량:기본측량 외에 측량 중, 국가나 지방자치단체, <정부투자기관 관리기본법> 제 2 조의 규정에
의한 정부투자기관 및 대통령령이 정하는 기관이 실시하는 측량을 말한다. 다만 대통령령이 정하는 바에 의하여 건설부장관이 지정하는 측량은
제외된다.
③ 일반측량:기본측량 및 공공측량 이외의 측량을 말한다.
측량의 분류에는 여기에 든 것 이외에 사용하는 기기에 의하여 분류되는 것으로 트랜싯측량, 컴퍼스측량, 기압계측량,
육분의측량, 수준의측량 등이 있다.
★ 측량의 기준
한국의 측량기준은 측량법 시행규칙 제 3 조에서 다음과 같이 정하고 있다.
즉 측량원점은 경기도 수원시 팔달구(八達區) 원천동(遠川洞) 111번지 건설부 국립지리원 구내(북위
37˚16′31.9034˝, 동경 127˚03′05.1451˝)에 있으며,
또 수준원점은 인천 직할시 남구(南區) 용현동(龍現洞) 253번지이고 그 높이는 26.6871m로 정하고 있다.
자료출처 :
http://100.search.chol.com | 
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광파기의 원리는 이렇습니다. 광파기가 프리즘을 시준한후 빛을 발사하면 이 빛이 프리즘을 도착한후 바로 반사되어 광파기로
되돌아 오지요.