교호수준측량(Reciprocal Leveling)

1. 교호수준측량

교호 수준측량은 강이나 골짜기를 가로질러 수준측량을 하는 경우 양쪽 언덕지점으로 부터 각각 등거리인 곳에 레벨을 설치하고 양쪽에 언덕에서 교대로 표척(標尺)의 판독을 하여 2조의 고저차의 평균을 구한다. 이러한 방법을 도하(渡河) 수준 측량 또는 도해(渡海) 수준측량 이라고도 한다.

 
1) 수준측량 용어

 

용어	약어	설명
평균해수면(Mean Sea Level)	MSL	수준측량에 기준이 되는 해수면
수준점(BenchMark)	B.M	기준 수준면에서부터 높이를 구한 수준기준점
후시(Back Sight)	B.S	기지점에서 세운 표척의 눈금을 읽는 것
전시(Fore Sight)	F.S	표고를 구하려는 점에 세운 표척의 눈금을 읽는 것
기계고(Instrument High)	I.H	기계를 고정 시켰을 때 지표면에서 망원경 시준선 까지의 높이
지반고(Ground Height)	G.H	기준면에서 그 측점까지의 연직거리
이기점(Turnning Point)	T.P	전 후시를 함께 취하는 표척점 전 후시의 연결점
중간점(Intermediate Point)	I.P	전시만 표고를 관측하는 점 (관측오차가 다른점에 영향을 주지 않음)

 

2) 교호수준측량에서 소거되는 오차
우선 한쪽에 기계를 세우고, 기계를 세운쪽에서 d만큼 떨어진 곳에 표척 한개, 기계를 아직 세우지 않은 쪽에 표척 한개를 세운 뒤, 두 표척의 눈금(a1, b1)을 읽는다. 그 다음 반대편으로 기계를 이동하여, 똑같은 방법으로 표척으로부터 d만큼 떨어진 곳에 기계를 세우고 두 표척의 눈금(a2, b2)을 읽는다. 

- 표척거리(시준거리)를 같게 하여 A'A= B'B, e1'=e2', e1"=e2"  표척읽기 오차가 소거됨
- 장거리 시준시 발생하는 지구 곡률에 의한 오차 (구차, 球差)와 대기굴절에 의한 오차(기차, 氣差)도 시준거리를 동일하게 함으로써 역시 제거할 수 있다.

이 때 두 지점 간 거리를 D, 지구반지름을 R, 대기중 굴절계수를 k로 정의한다. 구차와  기차는 동시에 발생하며 서로 반대방향으로 발생하는 오차로 구차와 기차를 통들어 양차라고 한다.

 
3) 교호수준측량의 고저차 계산
A점에서 a1=1.1m, a2=2.2m, B점에서는 b1=1.5m, b2=2.4m일 때 B점의 표고는? (단, A점의 표고는 25.0m)

높이차 = ( (1.1 + 2.2) - (1.5 + 2.4) ) / 2  = (3.3 - 3.9) / 2  = -0.3 
B점의 표고는 25.0 - 0.3 = 24.7

표척읽음값	A	B	HB
a1< b1 a2< b2	높음	낮음	HA-h
a1> b1 a2> b2	낮음	높음	HA+h