測量における誤差の種類と原因

測量は、衛星からの位置情報を基に距離や深さなどの長さを割り出します。この際に、測定値と実際の値との差が、測量における誤差です。誤差の種類は以下の3つがあります。

・系統誤差

誤差を生じさせる原因が特定されている場合であり、機械による誤差や気温、気圧、測定者の個人的誤差などから生じます。定まった条件下において一定の質や量が誤差として出るため、測定者や測定時の環境などを記録することで明らかになることが少なくありません。

誤差の原因によって、さらに「理論誤差」「器械誤差」「個人誤差」の3つに分類されます。

・偶然誤差

系統誤差とは異なり原因が不明であり、測定値からその他の誤差を差し引いても一致しない場合は偶然誤差となります。この場合は誤差も一定ではありません。

・過失誤差

機器やその他の外的要因からの誤差ではなく、測定者の不注意などによる誤差のことです。測定者が目盛りを読み間違えたり、記録する際に書き間違えたりするといった、いわゆるヒューマンエラーによるものを指します。

誤差の原因

GNSSによる測量機器は、情報源となる衛星に大きく影響を受けます。誤差が生じる原因には以下のようなものがあります。

• 衛星位置
• 衛星時計
• 伝搬遅延
• 受信機の設置環境
• 測定者による過失

複数の衛星を使用するため、月の引力や太陽光輻射圧などによって衛星の位置がずれることにより誤差が生じます。また、衛星時計の誤差は、原子時計のドリフトや意図的な制度劣化操作によって生じます。

伝搬遅延は、気温や気圧、衛星の位置といった周囲の環境が情報の伝達に影響を与えているためです。

受信機の誤差とは、上空に樹木や建造物といった障害物があることや、アンテナのくびれ、ケーブルの接触不良などの環境が原因で起こります。また、上述した過失誤差に含まれる、読み間違いなどが原因となる誤差もあります。

GNSSのメリットとデメリット

今までの測位方法よりもGNSSはメリットが多いです。

基準点や山の上の三角点を基準に測定するのが今までの方法です。しかし、GNSSでは衛星から測量するために、建物があっても問題なく計測でき誤差が少ないのがメリットといえます。また従来の測量は天候に左右され、悪天候では正確な測量が困難でした。GNSSを使用することで、天候に左右されずに測量できます。つまり、多くの場所で計測でき、どのような天候でも使用できる点が最大のメリットです。

もちろん、GNSSにはデメリットが存在します。従来の測量よりも誤差は少ないですが、それでもいくらか誤差は発生します。

GNSSなら高精度な測量が可能

デメリットもありますが、GNSSは日々精度が向上しているため、それらも解消されてきています。より精度の高い測量が行えると、自動運転やドローンの自動操縦などへの応用が期待されます。複数のGNSSを併用すると、より精度の高い測量が可能です。

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