位置交会法と位置交差法は、既知の位置に対する角度を測定することによって、未知の地理的位置を決定する(位置特定を行う)方法です。位置交会法では、座標が未知の1点を占有し、既知の2点に向けて視準を行います。位置交差法では、座標が既知の2点を占有し、未知の1点に向けて視準を行います。
測量は、コンパスと地形図(または海図)[ 1 ] [ 2 ] 、セオドライト、または測地網の既知の点や地図のランドマークを使用したトータルステーションで行うことができます。
後方交会法とその関連手法である交点法は、測量だけでなく、一般的な陸上航法(沿岸のランドマークを用いた沿岸海上航法を含む)にも用いられます。どちらの方法も、2つ以上の対象物の方位角または方位を測定し、その測定された方位角または方位角に沿って位置線を引くことを含みます。
交差する場合、位置線は、地図に載っていない特徴や点の位置を、地図に載っている、または既知の 2 つ (またはそれ以上) の点を基準として固定することによって、その位置を固定するために使用され、この方法は交差法として知られています。[ 3 ]既知の各点 (丘、灯台など) で、航海士は同じ地図に載っていない目標への方位を測定し、地図上の各既知の位置から目標まで線を引きます。目標は、地図上で線が交差する場所にあります。以前は、森林局などが特殊なアリダードを使用して、森林火災観測塔などの 2 つ以上の地図に載っている (既知の) 場所から観測された森林火災の (未知の) 位置をプロットするために交差法を使用していました。[ 4 ]
交差法の逆は、適切にも切除法と呼ばれます。切除法は、交差バックベアリングを使用することで交差プロセスを単純に逆行させ、航海士の位置を未知数とします。[ 5 ]地図上の既知の点への2つ以上のベアリングを取得し、それらの点からそれらが交差する点まで引かれた結果の位置線によって航海士の位置が明らかになります。[ 6 ]
位置を切除または固定する場合、マッピングされた点の幾何学的強度(角度のずれ)が結果の精度と正確さに影響します。2 つの位置線の間の角度が 90 度に近づくにつれて正確さが増します。[ 7 ]位置付け対象の点から、その地域の地図に示されている 2 つ以上の特徴までの地表の磁気方位が観測されます。[ 8 ] [ 9 ]次に、既知の特徴から地図上に逆方位線、または位置線が描かれます。2 つ以上の線が切除点 (ナビゲーターの位置) を提供します。 [ 10 ] 3 つ以上の位置線が使用される場合、この方法は一般に (ただし誤って)三角測量と呼ばれます(厳密には、3 つ以上の位置線を使用することは、正接の角度法則( cot ) の計算が行われないため、依然として切除と呼ばれます)。[ 11 ]地図とコンパスを使用して後方交会を行う場合、観測された磁気方位と地図または海図のグリッド北(または真北)方位(磁気偏角)との差を考慮することが重要です。 [ 12 ]
後方交会法は、安価な磁気コンパスと地図/海図のみを必要とするシンプルで迅速な方法であるため、今日でも陸上および沿岸航海で引き続き使用されています。[ 13 ] [ 14 ] [ 15 ]
測量作業では、[ 16 ]角度切除によって点の座標を計算する最も一般的な方法は、コリンズの「Q」点法(ジョン・コリンズにちなんで)とカッシーニ法(ジョヴァンニ・ドメニコ・カッシーニにちなんで)およびティエンストラ公式であるが、最初に知られている解はウィレブロルド・スネリウスによって与えられた(スネリウス・ポテノ問題を参照)。
測量のような精密な作業では、地図に記載されていない地点は、その地点から少なくとも3つの地図に記載された(座標が付けられた)地点への視線がなす角度を測定することによって特定されます。測地測量では、観測値は球面誤差と投影誤差に合わせて調整されます。測量対象地点からセオドライトを用いて測線間の角度を正確に測定することで、より精度の高い結果が得られます。また、高台や丘陵には三角測量標識が設置され、既知の地点への迅速かつ明確な視準が可能になります。
測量を行う計画を立てる際、測量士はまず既知の点の位置と、おおよその未知の観測点の位置をプロットする必要があります。未知の点を含むすべての点が、4点すべてを含む円の近傍にある場合、解は存在しないか、誤った解が得られるリスクが非常に高くなります。これは「危険円」上での観測として知られています。この不適切な解は、弦が円上の他のどの点に対しても等しい角度をなすという性質に起因します。