고저측량의 정의 및 용도와 분류

1. 고저측량의 정의

고저측량은 지표면에 있는 제점의 표고 차를 측정하여 지점의 표고를 결정함으로써 일정한 높이를 확인하는 측량입니다. 평균해수면 등의 기준 수준면을 기준으로 한 절대표고나 임의의 높이를 기준으로 하여 상호 점간의 고저차를 구하게 됩니다.

2. 고저측량의 용도

- 설계된 표고에 의한 건설공사의 배치
- 노선의 종,횡단면도 작성을 위한 수준측량(도로의 신설, 개수공사 등)
- 같은 높이점을 결정(건축, 교량가설공사 등)
- 일정한 경사선을 정한다(배관공사, 제방건설 등)
- 기존 지형에 알맞은 도로, 철도 및 운하 등의 공사설계
- 토공량 산정 등의 공사시공에 필요한 자료 제공
- 지형도 작성시 등고선 측량
- 국가 수준점 측량
- 공사지역의 배수특성의 조사

3. 고저측량의 분류

고저측량은 측량의 방법, 사용하는 기계, 측량의 목적 및 법규에 따라 다음과 같이 분류됩니다.
1) 직접고저측량 (direct leveling)
레벨을 이용하여 각 점간의 고저차를 직접 측량하는 방법으로서 수준측량에서는 널리 사용하는 방법
2) 간접고저측량 (indirect leveling)
레벨을 사용하지 않고 간접 방법으로 고저차를 구하는 방법
가) 삼각고저측량: 측각기에 의하여 고저각 및 수평거리를 관측하여 삼각법에 의한 계산을 하여 높이차를 구함
나) 시거측량: 고저각, 사거리 관측
다) 평판의 알리다드에 의한 방법
라) 기압고저측량: 기압계에 의한 높이차를 구함
마) 중력측량
바) 사진측량: 입체시에 의해 2점간의 시차차에 의한 높이차를 계산함
3)교호고저측량
하천이나 호수 등 측점 중간에 장애물이 있어 접근하기 어려울 때 하천의 양측에서 두점을 상호 시준하여 고저차를 구하는 방법.
4)약고저측량
핸드레벨 등으로 정밀을 요하지 않는 답사 등이 고저측량에서 간단하게 고저차를 구하는 것.
예)경지정리 조사(평평하게 만드는 것)
5)단면고저측량(종횡단측량)
단면 및 토량 산출의 목적으로 실시(노선 설치시 이용)
가)종단측량(profile leveling)
도로, 철도, 하천 등과 같이 중심선과 같은 일정한 선을 따라 측점의 고저차와 거리를 관측하여 종단면도를 작성하는 측량
(종단면도: 측점, 누가거리, 지반고, 계획고, 절토고, 성토고, 경사도)
나) 횡단측량(cross sectional leveling)
종단측량의 측선에 직각방향인 측선의 고저차를 관측하여 그 표고를 결정하고 횡단면도를 작성하는 측량 (횡단면도: 측점, 절토면적(고), 성토면적(고), 비탈구매, 용지폭)

4. 고저측량에 사용되는 기기

1) 레벨의 종류
가) 자동레벨(auto level)
정준나사로 원형기포관을 이용하여 본체를 거의 수평으로 하면 자동보정장치(compensator)가 자동적으로 시준선을 완전한 수평이 되게 합니다.
나) 미동레벨(titing level, 경독식 레벨)
자동레벨의 특수나사(미동나사)가 붙어 있는 레벨로서, 정준나사로 원형기포관의 기포를 거의 중앙에 유도한 다음 표척을 시준하며 망원경내의 상하합치식 기포관을 미동나사로 조정 후에 측량합니다.
다) 레이저레벨(laser level)
비가시광선으로 전자파의 퍼짐이 좁아 직선으로 멀리 도달할 수 있어 거리측정에도 사용됩니다. 단일 빔레이저(single beam laser)와 회전 빔레이저(rotating laser)가 있다. 100,000㎡의 지역을 신속히 측량할 수 있으나 오차가 100m에 대해 10mm 차이이므로 주로 터널, 도로, 시설물 측량에 이용됩니다.
라) 디지털 레벨(digital level)=전자레벨
바코드 수준척(Bar-coded rod)이용, 레벨내에서 바코드에 대한 광학적 인식을 통해 시준선이 위치한 스타프의 눈금을 출력, 시준값과 시준거리를 LCD로 표시합니다.
마) 핸드레벨(hand level)
측량의 답사나 예측에 사용되는 기구로 15cm 정도의 놋쇠통으로 되어 있고, 기포가 반사경에 반사하여 핸드레벨이 수평으로 되며 기포가 횡선으로 2등분 된다. 이때 횡선과 일치하는 표척의 눈금을 읽으면 됩니다.

2)표척(leveling rod)
수준측량에서 측점에 수즉으로 세우는 자로서, 사용방법과 구조에 따라 다음과 같으 나눌 수 있습니다.
가) 표적이 있는 표척(target rod)
홍백으로 칠한 표적이 붙은 자
나) 자독식 표척(self-reading rod)
일반적으로 널리 사용하는 자(staff)로써 2~5cm정도의 표척입니다.
다) 인바표척(invar rod)
잣눈판은 팽창율이 적은 인바 금속을 사용했으며 중앙에서 접도록 되어 있다. 1,2등 정밀 수준측량에 사용합니다.
라) 바(bar)코드 표척

5. 고저측량용어

1) 연직선(vertical line)
지구 표면의 어떤 점에서, 그 점을 지나는 중력의 방향을 나타내는 선을 말한다. 수학적인 개념의 수직선과 일치한다고 생각할 수 있습니다
2) 수준면(level surface)=수평면
연직선에 직교하는 모든 점을 잇는 곡면을 말합니다. 수평면은 대략 지구의 형상을 이룹니다. 지오이드면이나 정수면은 수평면의 실례가 됩니다. 일반적으로 구면 또는 회전타원체면이라 가정하지만 국지측량(반경11km)에서는 평면으로 간주하고 우리나라의 경우 인천만의 평균해수면을 이용합니다.
3) 기준면(datum level)
표고의 기준이 되는 수평면(h=0)을 말하며, 기준평면(datum plane)이라고도 합니다. 수년동안 관측한 평균해수면과 일치하는 등포텐셜면인 지오이드를 말합니다.