測量

トータルステーションを使用する測量技師

測量（そくりょう、英：Surveying）は、地球表面上の点の関係位置を決めるための技術・作業の総称。地図の作成、土地の位置・状態調査などを行う。ポイントの地上または三次元の位置と、それらの間の距離と角度を決定する技術、職業、芸術、および科学。

1728年刊 "Cyclopaedia" より、測量機器と測量手法の図

日本では高度の精度を必要としない測量は基本的に誰でも行うことができるが、国または地方公共団体の実施する基本測量、公共測量等は測量法に従って登録された測量士又は測量士補でなければ技術者として従事することはできず、またこうした測量は測量法に従って登録された、営業所ごとに測量士が一人以上置かれた測量業者でなければ請け負うことはできない。一方、登記を目的とした測量は土地家屋調査士でなければ行うことはできない。

測量の歴史は古く、古代エジプトの時代から行われてきた。日本では1800年に伊能忠敬が日本地図作成のため、蝦夷地（現在の北海道）で本格的な測量を行ったのが始まりとされる。

これら測量のポイントは通常、建物の角などの場所、地下地物表面の場所など地球の表面上にあり、所有権 、不動産販売または政府や民法が必要とするその他の目的のための地図と境界を確立するためによく使用されるSurveyingと区分して土地の測量を land surveying、土地測量の専門家はland surveyorと呼ばれる。

測量は、 幾何学 、 三角法 、 回帰分析 、 物理学 、工学、 計測学 、 プログラミング言語 および関連法を扱いまた トータルステーション 、ロボットトータルステーション、 セオドライト 、 GNSS受信機、 レトロリフレクター 、 3Dスキャナー 、ラジオ、 傾斜計 、ハンドヘルドタブレット、デジタルレベル、地下探知機、ドローン、 GIS 、測量ソフトウェアなどの機器を使用して行う。

測量は記録という人類の歴史の始まり以来、人間環境の発展における要素の一角を担い、建設行為についてはほとんどのケースで計画と実行には測量が欠かせない。 また、輸送、通信、マッピングおよび土地所有権の法的境界の定義にも使用されるといった他の多くの科学分野の研究にとっても重要なツールである。

測量の種類

分類の仕方によっていくつかの種類にまとめることができる。

規模による分類

• 測地測量（基準点測量）
• 地形測量（細部測量）

計算の仕方による分類

• 平面測量
• 測地学的測量

測量士補試験科目による分類

この他にも様々な測量がある。

測地測量（基準点測量）

国土など広地域を対象とする測量。基準点・水準点を求める。最終相対誤差は100万分の1程度。広大な面積を扱うため、地球表面が平面でない事を考慮して行う。

• 三角測量
• 多角測量
• 三辺測量
• GNSS測量（旧 GPS測量）
• 水準測量

三角測量

詳細は「三角測量」を参照

位置、高さを求める測量。基準点と各測点を結んで測量区域を三角形の組み合わせで示し、三角法により三角形の内角・辺長を用いて位置関係を求める。

片方の測点上にトランシットを設置、もう片方の測点では作業員が測点上に目標となる棒（スタッフ）を立てる。トランシットからスタッフを目視し、角度を調べる。測点間の距離は角度、一辺の長さを元に数値計算で算出する。

基準点-測点間の視界を確保する必要があるため、建築物など障害物の多い場所での三角測量は測点が多くなるなど手間が多くなる

多角測量

位置、高さを求める測量。トラバース測量とも呼ばれる。測点間の測定方法は三角測量と同一。基準点から測点A、測点Aから測点B、測点Bから測点Cという具合に測点を結んで測量区域を多角形で示し、多角形の各辺の長さ・角度で位置関係を求める。

描く多角形にはいくつかの種類があり、多角形の辺が最終的に基準点に戻ってきて閉じた状態になるものを「閉合トラバース」、戻ることなく開放された状態になるものを「開放トラバース」と呼び、三角点などの高い精度を持つ二つの基準点を結ぶものを「結合トラバース」と呼ぶ。

最も精度が高いのが結合トラバースだが、これには基準点に（ほとんど）誤差が無い事が前提となる。閉合トラバースは精度が高いので一般的によく使われるが、計測した距離に定誤差がある場合、その誤差を検知、解消出来ない。開放トラバースは計測した測点の誤差を検知、解消できないことから精度が低く、あまり使われない。

三辺測量

位置、高さを求める測量。三つの測点で描く三角形各辺の距離を調べ、測量する。かつては精度が悪いため使われなかったが、近年は光波測距儀などの高精度で距離を測れる機器が登場、それにより可能となった。

GNSS測量（旧 GPS測量）

GPS、GLONASS、ガリレオなどのGNSS（全地球航法衛星システム、または汎地球航法衛星システム）を用いて、位置、高さを求める測量。基準点、測点の2ヶ所にGNSS観測機を設置、GPS衛星などから発信される電波を受信して測定する。

2011年4月に、従来の「GPS測量」から名称が変更された。これは、アメリカのGPSだけでなく、ロシアのGLONASSなど複数のGNSSが運用されるようになったことから、それらを組み合わせて測量するようになったためである。

従来の測量に比べると人手・時間が少なくて済むが、機器のコストが高い、近くにトタン屋根や金属製の看板があると、電波が多重反射してしまうなどの問題がある。

水準測量

高さを求める測量。2測点間に「標尺」を設置、レベルと呼ばれる機器により測定する。これを繰り返して各測点の高さを算出する。明治16年以降、国は水準測量で土地の標高を決めてきたが、2018年に、人工衛星などを使ってより早くデータが得られる衛星測量に変えることを決定した。

地形測量（細部測量）

測地測量で得た数値データや、写真を元に地図を作成する測量。

• 平板測量
• 写真測量

測量法で定めた地形測量の範囲は、公共測量-作業規程の準則における現地測量及び車載写真レーザ測量のことを指しているが実際の地形測量は トータルシステム 等や GNSS 測量機により基準点を設け、それを基準として トータルシステム 等や GNSS 測量機による地形と地物の細部調量を行い数値地形図データを作成することになる。車載写真レーザ測量は準則では自動車に自車位置姿勢データ取得装置及び数値図化用データ取得装置を搭載して一般車両と同等の速度で走行しながら道路及び道路周辺の地形、 地物等を測定すると定めている、新しい測量技術。 この地形測量の分野において GIS は 地形測量を実施することで得た点·線(道路)·面(街区) というものの位置関係をコンピュータが認識して、データベースとして用いることができるように,データを整理して構築するための位相構造に関するものである。

平板測量

狭い地域の等高線地図を作成するための測量。三脚の上に平板・図面を設置、アリダードを用いて測点を目視し、図面上に実際の地形を記述する。雨や風に弱いが、内業を行う必要がない。最近ではトータルステーションの普及により、あまり使われることがなく、測量士試験・測量士補試験では平成20年度より問題から削除されているが、高校等の実習で放射法などの基礎を学ぶために使用されることは多い。

局地的な狭い地域の平面測量には、器具も操作も簡単な平板測量が便利である。現地の地形を対象としながら、 直接紙上に図化していくために必要な測量を忘れることがなく、また測定に誤りがあればすぐに発見でき図面の正確さを確かめながら作業ができる。欠点としては見通しのきかない場所では効力が発揮できず、外業が多いため天候条件に大きく左右され、また結果も精密さに欠けるところがある。

補助用具としては測量針(マチ針)、 その他、作図用具の三角定規、三角スケール、鉛筆、消ゴム、ナイフ、メモ用ノートなどがいる。

測量作業を始めるにあたっては、準備作業が必要である。区域全体について境界や地形を調査して、現地の概略の見取図を描く、最も能率よく実施できる測点の位置を選定し、 測量杭(鋲)を打つ、作業の手順を計画する、など。その他、土地所有者の了承を得たり、必要な手続きがあれば済ませる。

平板の据付けについて、平板据付けの3条件というのがあり、一般に定向、致心、整準の順に誤差の影響が大きい。

致心(求心)は、他上の測点と平板上の測点とが同一鉛直線中にあるようにする操作で、前述の求心器および錘球によって行う。 実際の作業では、 次の定向操作とは互いに影響し合うので、この2つの条件を同時に満足させるためには、何回か並行して操作を繰り返すことになる。

平板を何回も据え替えて測点を移動する間、常に平板の方向は最初に据え付けた方向と同一でなければならな。 その方法としては、 磁針によってもよいが、 精度を考えると、据え替える前の測点とを結ぶ方向線に沿わせてアリダードの定規縁を合わせ、視準板の見透線を利用してその測点に立てたポールを視準しながら平板を回転させて方向を正す方法が確実である。

整準は、平板を水平にする操作である。脚頭の3本ある整準ネジのうち底辺に当する2本のネジを結ぶ方向と平行にアリダードを置き、この2本の多準ネジを操作して気泡を中央に導き左右方向の水平を正す。左右のネジは互いに反対の方向に回し、気泡は左手親指の回す方向に動く。 次にアリダードを今の方向と直角に置きかえ、残りの整準ネジ1つを用いて縦方向の水平を正す。以上の操作を数回繰り返し調整する。 整準は標高差のある区域を何回も据え替えて移動するとき、影響が大きく現われる。

写真測量

写真撮影によって記録された写真データに基づき地物の大きさ・形状・位置等、空間を測定する技術。

平面測量

狭い地域を対象とする測量。地球が球（曲平面）である事は考慮せず、土地を平面と仮定しておこなう。

応用測量

基準点測量、水準測量、地形測量及び写真測量などの基本となる測量方法を活用し、目的に応じて組み合わせて行う測量。公共事物の道路、河川、公園等の計画、調査、実施設計、用地取得、管理等に用いられる測量であり、目的に応じてそれぞれ路線測量、河川測量、境界測量を含む用地測量、その他の応用測量（主題図データ作成）に分類されるほか、工事のための測量も応用測量に含まれる。また応用測量は、基本測量成果、基準点測量、水準測量、地形測量の成果を使用して行われる。

なお日本測量協会では毎年応用測量技術研究発表会を開催している。

工事測量

• 工事測量
  • 丁張り（遣方）

測量器具

測量機器

詳細は「測量機器」を参照

(survey(ing) equipment and instruments)

• 光波測距儀
• セオドライト
• トランシット
• トータルステーション（TS）
• グローバル・ポジショニング・システム（GPS）
• 水準器（レベル）
• ラムズデン測量機器 (Ramsden surveying instruments) 

測量器具

• アリダード 、アリダード表
• 求心器と鍾球 - 平板が水平なとき、求心器の尖端を図上の測点に合わせれば、求心器の他端に吊された錘球によって図上の点を通る鉛直線がつくられる。 錘球の先端を見ながら地上の点と一致させる作業を行うときに使用する
• 磁針箱 - 長さ10cm内外、磁針を納めた長方形の箱で、 磁北の方向を知る。打撃を受けると急速に帯磁が劣化するので、不用のときは必ずネジを締めて磁針を固定しておくことが必要
• 平板、平面テーブル - 測板、または図板で、一般用として40cm×50cm、厚さ2cm程度の合板製が多い。表面は反ったり割れ目のない平滑なものであることが条件である。図紙を張って使用する
• ダンプレベル (Dumpy level) 
• メジャー (測定機器)
  • テープ（調査用）
  • 巻き尺 - 布巻尺は、乾湿に弱く耐久性に欠けるので、現在はガラス繊維を芯にして塩化ビニルで被覆したものが用いられる。この巻尺は軽くて水中にも使用でき取扱いが簡単である
• 鋼尺(スチールテープ) - 薄い帯鋼(ステンレス)にmm単位の目盛をつけたもので、温度や張力によって、多少伸縮するが、 計算で補正できるので精密を要する測量に用いられる。ただし折損しやすく通電するので取扱いに注意を要する
• インバールテープ - ニッケル合金でつくられたテープまたはワイヤー形の巻尺であって、温度膨張係数が非常に小さく、また10~15kgの張力では、ほとんど伸びないので、特に三角測量の測定のような高い精度の距離測量に使用される
• ポール（調査）
• ガンター氏測鎖
• エンジニアのチェーン
• レベル 水準儀
• 水平器 - 簡単な水平を出す器具で、これには結ばれた静水面の高さが等しいことを利用したゴム管、水平器や気泡管を埋め込んだ木製水平器などがある
• ハンドレベル - 長さ15cm、径3cmほどの金属製円筒の上部に小さな気泡管を取り付けたもので、使うときはこの円筒を片手で握り、ほぼ水平にして視準孔からのぞくと、水平器の気泡が眼にうつる。鏡筒を上下に傾けて気泡が中心にある横線で二等分されたとき、目的地に立てた箱尺の目盛を横線で読む
• レベルスタッフ (Level staff) 
• 箱尺(スタッフ) 標尺 - 幅9cmの木箱(または軽合金製)の面上5mmごとに目盛りを付けたもので、普通は3段に引き伸ばすと5mとなる。望遠鏡の付いた水準儀で読むときは、箱尺の目盛の一部分が拡大されて視野にうつるので、5mm以下の端数目盛は目測で1mm刻みで読み取る。箱尺はすでに高さの与えられている測点や、 これから高さを求めようとする地点に立てる測器である
• 量水標
• 測距棒 (Prism (surveying)) 
• プリズム（コーナーキューブ・レトロリフレクター）
• 三脚
• 角柱コンパス （角度測定）

地図編集

測量としての地図編集とは、各種縮尺の地図や実測図、基図などの地図作成に必要な資料を編集し、必要に応じて現地調査を行い、目的の地図を編集して作成する作業を指す。

一般には既存の数値地形図データを基図として写真測量で作った実測図や基図、各種測量成果や空中写真等といったさまざまな参考資料を活用し、縮尺のより大きく新しい地図を作成したり編集して別の地図を作るという測量。

またここでの実測図とは写真測量または平板測量で測量して作製された地図を指し、その実測図や基図を編集して作った地図を編集図と呼んでいる。

各種ある国土地理院発行の地図は実測図や基図から編集図を作る測量を必要とし、またこれは国土地理院発行の地図から市販の道路地図などの特殊地図を作る作業も含まれている。

なお、基図とは編集の基になる地図のことを指す。また、縮尺の大きい地図を編集して縮尺の小さい地図を作る場合、同じ面積を表現するのに使える紙面はごく少ないものになるため、そのまま縮小して同じ情報量を載せてしまうと地図が分かりにくいものになってしまうことから、取捨選択といった重要な情報に整理し、不必要な情報を捨て記号図形を簡略化する作業行為を経て制作している。

職業としての測量

パンディット の地図製作者、 Nain Singh Rawat （19世紀）は、1876年に英国のためにヒマラヤ山脈を探索した。その功績により、 王立地理学会の金メダルを受賞。

1918年、 アイダホ州の全女性調査員

測量の基本原理は古くからほとんど変化がないが、測量技師が使用するツールは進化している。エンジニアリング、特に土木工学では、しばしば測量技術者が不可欠である。

測量は道路、鉄道、貯水池、ダム、 パイプライン 、 擁壁 、橋、建物の配置を決定するのに役立ちだけでなく法的裏付や政治的に分断がなされた境界を確定させ、また土地の特徴と境界を記録する地理情報システム （GIS）のアドバイスとデータも提供することが可能。

測量従事者は、 代数 、基本的な微積分 、 幾何学 、および三角法の完全な知識を持たなければならない。 また土地家屋調査士ならば土地家屋調査、 不動産の契約を扱う法律を知っている必要がある。

従事者のレベルは世界各国ほとんどで、以下の通り3つの異なるレベルの区分を認識している。

• 測量助手またはチェーンマンは、通常、調査員を補助支援する未熟練労働者。 ターゲットリフレクタを配置し、古い基準マークを見つけ、地面にポイントをマークする役目。「チェーンマン」という用語は、以前は測量に 測定チェーンを使用していたことに由来する。アシスタントは、測量技師の指示の下でチェーンの遠端を移動させる役目。
• 測量技師補は多くの場合、測量機器の操作、現場での測量の実施、結果の計算、実施計画の立案を行う。技師補は通常、法的権限を持たず、自分の作業を証明することはできないレベル、すべての技師補が資格を持っているわけではない。しかし証明書または卒業証書レベルのスキルが備わる。
• 免許登録または公認の測量技師つまり測量士は通常、学位以上の実力を保持している。多くの場合、専門家協会への参加や認定資格の取得には、さらに試験に合格する必要がある。測量士は法的に調査の計画と管理に責任を負う。彼らは自分の実施の測量、または監督下で実施される測量が法的基準を満たしていることを確認する必要がある。測量業者の多くのプリンシパルがこのステータスを保持している。

免許

ライセンス要件は国や管轄によって異なり、一般的に各国内で一貫している。将来の測量士は通常、測量の学業を修め、その後測量法に関する知識と実践したい地域固有の原則を詳細に検査し、実地訓練またはポートフォリオ構築の期間を経る必要がある。そして所定の実務の年数を経てライセンスが授与される。資格のある測量士は通常、ポスト・ノミナル・レターズを受け取る。ただしこれは資格の所轄によって違いがある。こうしたシステムは、古い見習いシステムに取って代わることになる。

アメリカでは州などが形式を決定し、一般にすべての計画に署名封印などをするには、認可された土地測量士資格が必要となり、名前と登録番号を示す必要がある。

多くの管轄区域では測量士は境界コーナーを設定するときに、測量標に登録番号をマークする必要がある。標は、キャップの付いた鉄の棒、コンクリートの記念碑、またはワッシャー付きの釘の形などをとる。

測量機関

19世紀後半にヘルシンキ工科大学の教授と学生の測量風景

ほとんどの国の政府は、測量について少なくとも何らかの規制し、測量管轄機関は規制と基準を確立している。 標準は、精度、測量証明書、境界標、測地ネットワークの保守を制御している。多くの国ではこうした権限を地域のエンティティまたは地方自治体に委ねている。地籍調査は特に作業の永続性のために最も規制される傾向がある。 地籍調査によって確立された多くの境界線は、修正せずに数百年間存在する場合がある。

管轄区域によっては地元の測量士が代表をつとめる専門機関の形態もある。これらの機関は、しばしば潜在的な測量士を支持または認可し、倫理基準を設定および実施している。最大の機関は国際測量連盟 （略称FIG、フランス語: Fédération Internationale des Géomètres ）で、世界中の測量業界を代表している。

建物測量

英語圏の国ではほとんどが建築調査測量を明確な職業と見なしている。独自の専門家協会とライセンス要件がある。建物測量技師は、建物の状態の調査と法令順守作業に重点を置いている。

地籍測量

土地家屋調査の主な役割の1つは、地上の不動産の境界を決定することである。 測量で隣接する地主が境界線を配置する場所を決定する必要がある。境界は通常、弁護士やサイトエンジニアおよび土地測量の技師によって作成された法的文書および計画で確立される。次に、測量技師は、新しい境界の角に境界標を設置する。また、以前の調査で設置された建物の角を見つけたり再調査したりすることもある。

地籍測量士は政府によって認可されています。 土地管理局 （BLM）の地籍調査部門は、米国でほとんどの地籍調査を実施しています。 彼らは森林局 、 国立公園局 、 陸軍工兵隊 インディアン事務局 、 合衆国魚類野生生物局、開拓局 、その他に相談。 BLMは、かつてGeneral Land Office （GLO）として知られていた。

Public Land Survey System （PLSS）に従って組織された州では、測量士はそのシステムの下でBLM地籍調査を実施しなければならない。

地籍測量士は、しばしば境界モニュメントを破壊または損傷する地球の変化に対処する必要がある。これが起こるとき、タイトル証書に記録されていない証拠を考慮しなければならない。これは外部証拠として知られている。

注目すべき測量士

ラシュモア山の 4人の米国大統領のうち3人は土地測量士であった。 ジョージ・ワシントン 、 トーマス・ジェファーソン 、およびエイブラハム・リンカーンは 、就任前に植民地または辺境地域を踏査した。

デビッド・T・アバクロンビーは、 エクスカーション用品のアウトフィッター店を始める前に土地調査に従事。事業は後にアバクロンビー＆フィッチといったライフスタイル衣料品店に変わっていく。

パーシー・ハリソン・フォーセットは、 失われた都市Zを見つけようとして南アメリカのジャングルを探検した英国の測量士。彼の伝記と探検は「The Lost City of Z」で詳述され、後で映画スクリーンにも映し出された。

伊能忠敬は、1800年、55歳から現代の測量技術を使用して日本の最初の地図を作成したのである。

関連項目

• リモートセンシング
• 測地学

• 地図学
• サーベイヤー
• 英国王立チャータード・サベイヤーズ協会

参考文献

• The Surveying Handbook. (1995). doi:10.1007/978-1-4615-2067-2. ISBN 978-1-4613-5858-9 
• Keay J (2000), The Great Arc: The Dramatic Tale of How India was Mapped and Everest was Named, Harper Collins, 182pp, ISBN 0-00-653123-7.
• Pugh J C (1975), Surveying for Field Scientists, Methuen, 230pp, ISBN 0-416-07530-4
• Genovese I (2005), Definitions of Surveying and Associated Terms, ACSM, 314pp, ISBN 0-9765991-0-4.

• Public Land Survey System Foundation（2009） アメリカ合衆国の公有地の調査のための測量指示マニュアル 。 www.blmsurveymanual.org

外部リンク

• 国土地理院
• 日本測量協会
• 日本写真測量学会
• 日本測量調査技術協会
• 全国測量設計業協会連合会

• GéomètressansFrontières ：協会は、開発を支援します。国境のないNGO測量士(in French)
• イリノイ州スプリングフィールドにある国立測量博物館のホーム
• Land Surveyors United Support Network測量士のフォーラム、教育ビデオ、業界ニュース、ジオロケーションに基づくサポートグループを特徴とするグローバルなソーシャルサポートネットワーク。
• カナダ天然資源–調査建設調査、地籍調査、写真測量調査、鉱業調査、水路調査、ルート調査、管理調査、地形調査に関する調査の概要
• 測量表、1728シクロパディア
• 測量と三角測量測量と測量機器の歴史
• NCEESエンジニアリングおよび測量審査委員会（NCEES）
• NSPS National Professional Society of Professional Surveyors（NSPS）
• 地中探知レーダーに関するよくある質問
• Survey Earth土地調査員のコミュニティとして夏至の間に1日でプロの土地調査員と学生が地球を再測定するためのグローバルイベント。
• 測量士-職業雇用統計