令和3年測量士補試験 第12問(水準測量の標尺補正計算)を解説

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測量士補試験

試験問題の引用
令和3年の試験問題は国土地理院HPから引用しています。
https://www.gsi.go.jp/LAW/SHIKEN/past.html

第12問 問題

 公共測量により、水準点 A、B の間で1級水準測量を実施し、表 12 に示す結果を得た。温度変化による標尺の伸縮の影響を考慮し、使用する標尺に対して標尺補正を行った後の、水準点A、B 間の観測高低差は幾らか。最も近いものを次の中から選べ。
 ただし、観測に使用した標尺の標尺改正数は、20 ℃ において 1 m 当たり −8.0 × 10−6 m、膨張係数は +1.0 × 10−6 / ℃ とする。

観測路線観測距離観測高低差気温の平均値
A→B1.8km+40.000m23℃
表12

1.+39.9991 m
2.+39.9996 m
3.+39.9998 m
4.+40.0000 m
5.+40.0004 m

事前知識

標尺は温度が高い→伸びる

   温度が低い→縮む

標尺に限らず、多くの物質は温度が高くなると若干伸び、温度が低くなると若干縮みます。

例えば、鉄道の線路がわかりやすいと思います。

線路ってずっとつながっているわけではなく、たまに隙間が空いてます。それは、夏の暑い時期に線路が伸びて、電車が脱線するのを防ぐためです。

なんで、測量で使う標尺も暑いと伸びると覚えておきましょう。

標尺が1mm伸びてしまった場合、

1mが0.999mと計測されてしまいます。

この問題では、温度による測定誤差を取り除くための計算を聞かれています。

第12問 解答・解説

正解は選択肢3です。

この問題は計算方法を知っていれば楽に正解することができます。

ひとまず教科書どおりの解説をします。

標尺補正をする式は次のように定義される。

ΔC=(C0+(T-T0)×α)×Δh

ΔC:標尺補正量
C0:標尺改正後(1mあたり
T:観測した温度
T0:基準温度
α:膨張係数(1mあたり
Δh:観測高低差

ΔC = (-8.0 × 10-6 + (23-20)×1.0×10-6)×40
= (-8 × 10-6 + 3×10-6 )×40
= -5 × 10-6 ×40
= -0.0002

ゆえに標尺補正後の観測高低差は

(標尺補正後の観測高低差)= +40.0000 – 0.0002
             = +39.9998 m

単位をみると計算のヒントになるかもしれません。

膨張係数は1mあたり、1℃あたりの係数ということだけ覚えておけば、泥沼にはまらずに済みます。

正解は選択肢3です。

令和2年測量士補試験の第13問にも類似の問題が出題されています。

復習したい方はそちらも解くことをお勧めします。

令和3年測量士補試験 解答解説

令和3年測量士補試験 全28問解説

令和2年測量士補試験の解説→令和2年測量士補試験第1問の解説記事に飛びます。

測量士補試験におすすめのテキストについて→過去の記事に飛びます。

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