測量

測量または土地測量とは、地上の 2次元または3次元の点の位置と、点間の距離と角度を決定する技術、職業、芸術、科学です。これらの点は通常、地球の表面上にあり、所有権、建設の構造部品の指定位置や地下構造の表面位置などの場所の地図や境界を確立したり、不動産の売却など政府または民法で義務付けられているその他の目的によく使用されます。^[1]

土地測量の専門家は土地測量士と呼ばれます。測量士は、測地学、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、法律の要素を扱います。測量士は、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、反射鏡、3Dスキャナー、LIDARセンサー、無線、傾斜計、ハンドヘルドタブレット、光学式およびデジタルレベル、地下探査機、ドローン、GIS、測量ソフトウェアなどの機器を使用します。

測量は、有史以来、人間環境の発展における要素となっています。測量は、ほとんどの建設形態の計画と実行に使用されています。また、輸送、通信、地図作成、土地所有権の法的境界の定義にも使用されています。測量は、他の多くの科学分野の研究にとって重要なツールです。

国際測量連盟は測量の機能を次のように定義している。^[2]

調査員とは、以下の活動の 1 つ以上を実施するための学歴と専門知識を備えた専門家です。

• 土地、三次元物体、点場、軌道を決定、測定、表現する。
• 土地や地理に関連する情報を収集し解釈する
• その情報を陸地、海域、およびその上のあらゆる構造物の計画と効率的な管理に利用すること。
• 上記の実践について研究し、発展させること。

測量は人類が最初の大きな建造物を建てたころから行われてきました。古代エジプトでは、ナイル川が毎年洪水に見舞われると、ロープを張る人が単純な幾何学を使って境界を再構築していました。 紀元前2700年頃に建てられたギザの大ピラミッドのほぼ完璧な直角と南北の向きは、エジプト人が測量に精通していたことを証明しています。グローマという器具は、メソポタミア（紀元前1千年紀初期）で生まれたと考えられます。 ^[3]ストーンヘンジ（ 紀元前2500年頃）の先史時代の記念碑は、先史時代の測量士が杭とロープの幾何学を使って測量しました。^[4]

数学者劉徽は、西暦263年に出版された著書『海島算経』の中で、遠くにある物体を測定する方法について説明しています。

ローマ人は土地測量を職業として認めていた。彼らは征服した土地の税記録（紀元300年）など、ローマ帝国を分割するための基本的な測定基準を確立した。^{[5]ローマの測量士は}グロマティキと呼ばれていた。

中世ヨーロッパでは、境界をたたくことで村や教区の境界を維持していました。これは、住民のグループを集めて教区や村を歩き回り、境界に関する共同の記憶を確立するという習慣でした。記憶ができるだけ長く残るように、少年たちも参加しました。

イングランドでは、ウィリアム征服王が1086 年にドゥームズデイ ブックを制定しました。このブックには、すべての土地所有者の名前、所有する土地の面積、土地の質、その地域の土地の内容と住民に関する具体的な情報が記録されていました。正確な位置を示す地図は含まれていませんでした。

アベル・フーロンは1551 年に平面表について記述しましたが、彼の記述は発達した器具に関するものであるため、この器具は以前から使用されていたと考えられます。

グンターの鎖は、1620 年にイギリスの数学者エドマンド・グンターによって導入されました。これにより、法律上および商業上の目的で土地の区画を正確に測量し、区画割りすることが可能になりました。

レナード・ディッグスは著書『パントメトリアという幾何学の実践』（1571年）の中で水平角を測定するセオドライトについて述べている。ジョシュア・ハーバーメル（エラスムス・ハーバーメル）は1576年にコンパスと三脚を備えたセオドライトを作成した。ジョナサン・シシオンは1725年に初めてセオドライトに望遠鏡を組み込んだ。^[6]

18 世紀には、測量に近代的な技術と機器が使われるようになりました。ジェシー ラムズデンは1787 年に最初の精密セオドライトを発表しました。これは水平面と垂直面の角度を測定する機器でした。彼は独自に設計した正確な除算エンジンを使用して、この偉大なセオドライトを作成しました。ラムズデンのセオドライトは、機器の精度の大きな進歩を表しています。ウィリアム ガスコインは1640 年に、ターゲット デバイスとして十字線を取り付けた望遠鏡を使用する機器を発明しました。ジェームズワットは1771 年に距離を測定する光学式メーターを開発しました。これは視差角を測定し、そこからある地点までの距離を推測することができました。

オランダの数学者ウィレブロード・スネル（別名スネル・ファン・ロイエン）は、三角測量の現代的な体系的な使用法を導入した。1615年に彼はアルクマールからブレダまでの距離、およそ72マイル（116 km）を測量した。彼はこの距離を3.5%低く見積もった。この測量は、全部で33個の三角形を含む四角形の連鎖であった。スネルは、地球の曲率を考慮して平面公式を修正する方法を示した。彼はまた、未知の点における頂点間の角度を使用して三角形内の点の位置を切除（計算）する方法も示した。これらは、コンパスに依存する頂点の方位よりも正確に測定できた。彼の研究により、コントロールポイントの主要なネットワークを測量し、後で主要ネットワーク内の補助ポイントを配置するというアイデアが確立された。 1733年から1740年にかけて、ジャック・カッシーニとその息子セザールはフランスで最初の三角測量を行いました。この測量には子午線弧の再測量も含まれており、1745年には厳密な原則に基づいて作成された最初のフランス地図が出版されました。この頃には、三角測量の手法は地方の地図作成に十分に確立されていました。

詳細な三角測量網の調査によって国全体の地図が作成されるようになったのは、18 世紀末になってからのことでした。1784 年、ウィリアム・ロイ将軍の英国陸地測量部が率いるチームが、英国主要三角測量を開始しました。この調査のために、最初のラムズデン経緯儀が作られました。調査は 1853 年にようやく完了しました。インドの大三角測量 (Great Trigonometric Survey of India) は 1801 年に始まりました。インドの調査は科学的に多大な影響を与えました。この調査は、経度弧の一部の正確な測定を初めて行った企業の 1 つであり、測地線異常の測定にも貢献しました。この調査によって、エベレスト山とその他のヒマラヤ山脈の山々に名前が付けられ、地図が作成されました。測量は、19 世紀初頭の産業革命の始まりとともに、需要の高い専門職となりました。測量士は、作業を支援するより正確な機器を開発しました。産業インフラ プロジェクトでは、測量士が運河、道路、鉄道の敷設に使用されました。

アメリカでは、1785年の土地条例により公有地測量システムが創設されました。これは、西部の領土を区画に分割して土地の売買を可能にするための基礎となりました。公有地測量システムは州を郡区に分割し、さらに区画と区画の一部に分割しました。^[1]

ナポレオン・ボナパルトは1808 年にヨーロッパ大陸初の土地台帳を創設しました。土地台帳には、土地の区画数、その価値、土地の用途、名前に関するデータが集められていました。このシステムはすぐにヨーロッパ中に広まりました。

ロバート・トーレンズは1858 年に南オーストラリアでトーレンズ システムを導入しました。トーレンズは、土地の集中登録によって土地取引を簡素化し、信頼できる権利を提供することを意図していました。トーレンズ システムは、英語圏の他のいくつかの国でも採用されました。1800 年代に鉄道が開通すると、測量がますます重要になりました。測量は、鉄道が技術的かつ財政的に実行可能なルートを計画するために必要でした。

世紀の初めには、測量士は古いチェーンとロープを改良していましたが、長距離を正確に測定するという問題にまだ直面していました。トレバー・ロイド・ワドリーは1950年代にテルロメーターを開発しました。これは2つのマイクロ波送信機/受信機を使用して長距離を測定します。^[7] 1950年代後半には、ジオディメーターが電子距離測定（EDM）装置を発表しました。 ^[8] EDMユニットは光波のマルチ周波数位相シフトを使用して距離を測定します。^[9]これらの機器は、数キロメートル離れたポイント間を一度に測定することで、数日または数週間かかるチェーン測定の必要性を排除しました。

エレクトロニクスの進歩により、EDM の小型化が可能になりました。1970 年代には、角度と距離の測定を組み合わせた最初の機器が登場し、トータル ステーションとして知られるようになりました。メーカーは徐々に機器を追加し、測定の精度と速度を向上させました。主な進歩には、傾斜補正装置、データ レコーダー、オンボード計算プログラムなどがあります。

最初の衛星測位システムは、米国海軍の TRANSIT システムでした。最初の打ち上げは 1960 年に成功しました。このシステムの主な目的は、ポラリス ミサイル潜水艦に位置情報を提供することでした。測量士は、フィールド レシーバーを使用してポイントの位置を特定できることを発見しました。衛星のカバーがまばらで、機器が大型だったため、観測は面倒で不正確でした。主な用途は、遠隔地でのベンチマークを確立することでした。

米国空軍は1978 年に全地球測位システム(GPS) の最初のプロトタイプ衛星を打ち上げました。GPS はより大規模な衛星群を使用し、信号伝送を改善したため、精度が向上しました。初期の GPS 観測では、測量精度の要件を満たすために、静止した受信機による数時間の観測が必要でした。その後、衛星と受信機の両方が改良され、リアルタイム キネマティック(RTK) 測量が可能になりました。RTK 測量は、固定されたベース ステーションと 2 番目の移動アンテナを使用して、高精度の測定を提供します。移動アンテナの位置は追跡できます。

セオドライト、トータルステーション、RTK GPS測量が現在でも主に使用されている方法です。

リモートセンシングと衛星画像は、改善と低価格化が進み、より一般的に使用されるようになっています。注目されている新しい技術には、3次元 (3D) スキャンとLIDARベースの地形測量があります。UAV技術と写真測量画像処理も登場しています。

世界中で使用されている主な測量機器は、セオドライト、巻尺、トータルステーション、3D スキャナー、GPS / GNSS、レベル、ロッドです。ほとんどの機器は、使用時に三脚にねじ込みます。巻尺は、より短い距離の測定によく使用されます。3D スキャナーやさまざまな形式の航空画像も使用されます。

セオドライトとは、角度を測定するための機器です。2 つの別々の円、分度器、またはアリダードを使用して、水平面と垂直面の角度を測定します。トラニオンに取り付けられた望遠鏡は、ターゲット オブジェクトに対して垂直に位置合わせされます。上部全体が回転して水平位置合わせを行います。垂直の円は、望遠鏡が垂直に対して作る角度 (天頂角) を測定します。水平の円は、上部プレートと下部プレートを使用します。調査を開始するとき、測量士は機器を既知の方向 (方位) に向け、下部プレートを所定の位置に固定します。次に、機器を回転させて他のオブジェクトに対する方位を測定します。方位が不明の場合、または直接角度を測定したい場合は、最初の視準中に機器をゼロに設定できます。すると、最初のオブジェクト、セオドライト自体、および望遠鏡が位置合わせされているアイテム間の角度が読み取られます。

ジャイロセオドライトとは、基準マークがない場合でもジャイロスコープを使用して自らの方向を定めるセオドライトの一種です。地下で使用されます。

トータルステーションは、電子距離測定装置（EDM）を備えたセオドライトの発展形です。トータルステーションは、水平面に設置するとレベル出しに使用できます。トータルステーションの導入以来、光学機械式から完全電子式に移行しました。^[10]

現代の最高級トータルステーションは、距離測定に使用する光パルスを反射するための反射鏡やプリズムを必要としません。これらは完全にロボット化されており、ポイントデータをリモートコンピュータに電子メールで送信したり、全地球測位システムなどの衛星測位システムに接続したりすることもできます。リアルタイムキネマティックGPSシステムは測量の速度を大幅に向上させ、現在では水平方向の精度はリアルタイムで1cm±1ppm以内、垂直方向の精度は現在の半分の2cm±2ppm以内です。^[11]

GPS 測量は、使用する機器や方法の点で他の GPS の用途とは異なります。静的 GPS では、かなり長い時間所定の位置に配置された 2 つの受信機を使用します。時間が長いため、受信機は衛星の軌道に合わせて測定値を比較できます。衛星の軌道の変化によって、測定ネットワークのジオメトリも適切に調整されます。これにより、長さが 20 km を超える正確なベースラインが生成されます。RTK 測量では、1 つの静的アンテナと 1 つの移動アンテナを使用します。静的アンテナは、衛星の位置と大気の状態の変化を追跡します。測量士は、移動アンテナを使用して、測量に必要なポイントを測定します。2 つのアンテナは、静的アンテナが移動アンテナに補正を送信できるようにする無線リンクを使用します。次に、移動アンテナは、受信した GPS 信号にそれらの補正を適用して、自身の位置を計算します。RTK 測量は、静的方法よりも短い距離をカバーします。これは、ベースから離れた場所での発散条件によって精度が低下するためです。

測量機器には、特定の用途に適した特性があります。先進国では、セオドライトとレベルは測量士ではなく建設業者によって使用されることが多いです。建設業者は、比較的安価な機器を使用して簡単な測量作業を実行できます。トータルステーションは、あらゆる状況で多用途で信頼できるため、多くのプロの測量士にとって主力です。大規模な調査で GPS を使用することで生産性が向上するため、主要なインフラストラクチャやデータ収集プロジェクトで人気があります。1 人乗りのロボット誘導トータルステーションを使用すると、望遠鏡を向けたりデータを記録したりする追加の作業員がいなくても測量士は測定できます。広いエリアを測定するための高速ですが高価な方法は、ヘリコプターを使用することです。ヘリコプターの位置を記録するために GPS を使用し、地面を測定するためにレーザースキャナーを使用します。精度を高めるために、測量士は地上にビーコンを設置します(約 20 km (12 マイル) 間隔)。この方法では、5 ～ 40 cm の精度が得られます (飛行高度によって異なります)。^[12]

測量士は、三脚や計器スタンド、視認用の柱頭や標識、個人用保護具、植生除去装置、長い年月をかけて埋もれた測量マーカーを見つけるための掘削器具、さまざまな表面や構造物にマーカーを設置するためのハンマー、長距離の視線で通信するための携帯無線機などの補助装置を使用します。

土地測量士、建設専門家、地理情報技術者、土木技術者は、トータルステーション、GPS、3Dスキャナー、その他のデータ収集装置を使用して、効率、精度、生産性を向上させるために土地測量ソフトウェアを使用しています。土地測量ソフトウェアは、現代の土地測量の定番です。^[13]

通常、調査対象の土地の図面や測量図の製図の大部分と設計の一部は測量士によって行われ、今日（2021年）の製図の分野で働くほぼすべての人が、PCだけでなく、現場の新世代のデータ収集装置でもCADソフトウェアとハ​​ードウェアを活用しています。 ^{[14]測量士が今​​日一般的に使用する他のコンピュータプラットフォームとツールは、}米国連邦政府や国立測地測量局やCORSネットワークなどの他の政府の測量機関によってオンラインで提供されており、収集されたGPSデータやデータ座標系自体の自動補正と変換が可能です。

測量士は、角度と距離を測定することで物体の位置を決定します。また、観測の精度に影響を与える要因も測定します。次に、このデータを使用して、ベクトル、方位、座標、標高、面積、体積、平面図、地図を作成します。計算を簡素化するために、測定値は水平成分と垂直成分に分割されることがよくあります。GPS と天文学的測定では、時間成分の測定も必要です。

EDM (電子距離測定) レーザー装置が登場する前は、距離はさまざまな方法で測定されていました。植民地化以前のアメリカでは、原住民は距離の基準として「弓の射程距離」を使用していました (「弓から矢を射出できる距離」または「チェロキー族の長弓の飛翔距離」)。^{[15]ヨーロッパ人は、}ガンターの鎖などの既知の長さのリンクが付いた鎖、または鋼鉄やインバー製の巻尺を使用していました。水平距離を測定するには、これらの鎖または巻尺をぴんと引っ張ってたるみや緩みを減らしました。距離は熱膨張に合わせて調整する必要がありました。測定器を水平に保つ試みも行われました。斜面を測定する場合、測量士は測定を「中断」 (チェーンを切断) する必要がある場合があります。チェーンの全長よりも短い増分を使用します。乳母車、または測定ホイールは、より長い距離を測定するために使用されましたが、高い精度ではありませんでした。タキオメトリーは、大きさがわかっている物体の両端の角度を測定することで距離を測定する科学です。EDM が発明される前は、地面が荒れていてチェーン測定が実用的でなかったため、この方法が時々使用されていました。

歴史的に、水平角は磁気方位または方位角を提供するコンパスを使用して測定されていました。後に、より精密な刻み目のあるディスクによって角度分解能が向上しました。ディスクの上にレチクル付きの望遠鏡を取り付けることで、より精密な照準が可能になりました (セオドライトを参照)。水準器と目盛り付き円盤により、垂直角を測定できました。バーニヤにより、世紀の変わり目のトランシットのように、1 度未満の測定が可能になりました。

平面図は角度の記録と測定をグラフィカルに行う方法を提供し、必要な数学の量を減らしました。1829年にフランシス・ロナルズは八分儀を変更することで角度をグラフィカルに記録するための反射計器を発明しました。^[16]

測量士は、図形の各頂点から方位を観測することで、図形の周囲を測定できます。最終的な観測は、最初に観測した 2 点の間になりますが、180° の差があります。これをクローズと呼びます。最初の方位と最後の方位が異なる場合、これは角度のミスクローズと呼ばれる測量のエラーを示します。測量士はこの情報を使用して、作業が期待される基準を満たしていることを証明できます。

高さを測定する最も簡単な方法は、高度計を 使用して気圧から高さを測定することです。より正確な測定が必要な場合は、精密レベル (差動水準器とも呼ばれます) などの手段が使用されます。精密水準器では、器具と測定棒を使用して 2 点間の一連の測定値を取得します。測定値間の高さの差を加算および減算して、2 つのエンドポイント間の標高の正味の差を取得します。全地球測位システム(GPS) を使用すると、衛星受信機で標高を測定できます。通常、GPS は従来の精密水準器よりも多少精度が劣りますが、長距離では同等の精度が得られます。

光学レベルを使用する場合、エンドポイントが機器の有効範囲外になることがあります。エンドポイント間に障害物があったり、高度が大きく変化したりすることがあります。このような状況では、追加の設定が必要です。回転とは、レベルを移動して別の場所から高度を測ることを意味する用語です。レベルを「回転」するには、まずロッドがあるポイントの高度を読み取り、記録する必要があります。ロッドをまったく同じ場所に置いたまま、レベルをロッドがまだ見える新しい場所に移動します。レベルの新しい場所から読み取りが行われ、高さの差を使用してレベル ガンの新しい高度が検索されます。そのため、この方法は差動レベル測定と呼ばれます。一連の測定が完了するまで、これが繰り返されます。有効な測定値を得るには、レベルが水平である必要があります。このため、機器の水平十字線がロッドのベースよりも低い場合、測量士はロッドを視認して読み取りを行うことができません。通常、ロッドは 25 フィート (7.6 メートル) の高さまで上げることができるため、レベルをロッドのベースよりもはるかに高く設定できます。

近くに既知の位置がない場合に地球表面上の自分の位置を決定する主な方法は、天文観測です。太陽、月、星の観測はすべて、航海技術を使用して行うことができます。機器の位置と星に対する方位が判明したら、その方位を地球上の基準点に転送できます。その後、その点を基準としてさらに観測を行うことができます。測量精度の天文位置を観測および計算するのは困難であったため、他の多くの測定を行う基準となる傾向がありました。GPS システムの登場以来、GPS によって地球表面のほとんどの場所で適切な位置を決定できるため、天文観測はまれになっています。

測量位置は、基本原理から導き出されるものはほとんどありません。その代わりに、ほとんどの測量ポイントは、以前に測定されたポイントを基準にして測定されます。これにより、新しい測量を開始するときに測量士が各ポイントを使用して自分の位置を決定できる参照または制御ネットワークが形成されます。

測量ポイントは通常、地面に打ち込まれた小さな釘から遠くからでも見える大きなビーコンまで、さまざまな物体によって地球の表面にマークされます。測量士は、この位置に機器を設置して近くの物体まで測定できます。尖塔やラジオアンテナなどの背の高い特徴的な物体の位置が、角度を測定できる基準点として計算されることもあります。

三角測量は、EDM や GPS 測定が普及する前の時代に好まれていた水平位置特定方法です。この方法では、離れた物体間の距離、標高、方向を測定できます。測量の初期の頃から、この方法は広い範囲の地形図を作成する際に物体の正確な位置を決定する主な方法でした。測量士はまず、2 つの物体間の水平距離 (基線)を知る必要があります。次に、元の物体の 1 つから見える範囲にある他の物体の高さ、距離、角度位置を導き出すことができます。高精度のトランシットやセオドライトが使用され、角度測定が繰り返されて精度が向上しました。3次元の三角測量も参照してください。

オフセットは物体の位置を決定する別の方法で、河岸などの不正確な地形を測定するためによく使用されていました。測量士は地形とほぼ平行な 2 つの既知の位置を地面にマークして測定し、その間にベースラインをマークします。一定の間隔で、最初の線から地形までの直角の距離が測定されます。その後、測定値を平面図または地図にプロットし、オフセット ラインの端にあるポイントを結合して地形を表示できます。

トラバースは、より狭い範囲を測量する一般的な方法です。測量士は古い基準マークまたは既知の位置から始めて、測量エリアをカバーする基準マークのネットワークを配置します。次に、基準マーク間の方位と距離、およびターゲット フィーチャまでの距離を測定します。ほとんどのトラバースは、2 つの以前の基準マーク間のループ パターンまたはリンクを形成し、測量士が測定値を確認できるようにします。

多くの調査では、地球の表面上の位置は計算されず、代わりに物体の相対的な位置が測定されます。ただし、多くの場合、調査対象物は境界線や以前の調査の対象物などの外部データと比較する必要があります。位置を記述する最も古い方法は、緯度と経度、および多くの場合は海抜の高さです。測量専門職が成長するにつれて、地球の小さな部分の調査の計算を簡素化するために直交座標系が作成されました。最も単純な座標系は、地球が平面であると想定し、「データム」(データの単数形) と呼ばれる任意の点から測定します。この座標系により、小さな領域にある物体間の距離と方向を簡単に計算できます。大きな領域は、地球の曲率により歪みます。北は、データムにおける真北として定義されることがよくあります。

より広い地域では、楕円体またはジオイドを使用して地球の形状をモデル化する必要があります。多くの国では、地球の地域における誤差を減らすためにカスタマイズされた座標グリッドを作成しています。

測量の基本原則は、完璧な測定は存在せず、常に多少の誤差が生じるということです。^[17]測量誤差には3つの種類があります。

• 重大な誤りまたは失策:調査中に調査員が犯した誤り。機器の誤操作、ターゲットの狙い違い、または間違った測定値の記録はすべて重大な誤りです。重大な誤りが大きいと、精度が許容できないレベルまで低下する可能性があります。そのため、調査員は重複した測定と独立したチェックを使用して、調査の早い段階でこれらの誤りを検出します。
• 体系的:一貫したパターンに従う誤差。例としては、チェーンまたは EDM 測定における温度の影響、または水準器の調整不良による機器またはターゲット ポールの傾きなどがあります。既知の影響がある体系的誤差は、補正または修正できます。
• ランダム:ランダム エラーは、避けられない小さな変動です。測定機器、視力、条件の不完全性によって発生します。測定を冗長化し、不安定な条件を回避することで、ランダム エラーを最小限に抑えることができます。ランダム エラーは互いに打ち消し合う傾向がありますが、1 つの測定から次の測定に伝播しないようにチェックする必要があります。

測量士は、機器の校正、一貫した方法の使用、参照ネットワークの適切な設計によって、これらのエラーを回避します。繰り返し測定された値は平均化され、外れ値の測定値は破棄されます。2 か所以上の場所から 1 点を測定する、または 2 つの異なる方法を使用するなどの独立したチェックが使用され、2 つ以上の測定結果を比較することでエラーが検出され、冗長性が活用されます。

測量士が自分の作業における誤差のレベルを計算したら、それを調整します。これは、すべての測定値間で誤差を分配するプロセスです。各観測値は、それが総誤差のどの程度の原因となったかに応じて重み付けされ、その誤差の一部が比例して割り当てられます。最も一般的な調整方法は、ボウディッチ法 (コンパス ルールとも呼ばれる) と最小二乗法の原理です。

測量士は正確さと精密さを区別できなければなりません。米国では、測量士と土木技師はフィート単位を使用します。測量フィートは 10 分の 1 と 100 分の 1 に分解されます。距離を含む証書の説明の多くは、これらの単位 (125.25 フィート) を使用して表現されることがよくあります。正確さに関して、測量士は 1 フィートの 100 分の 1、つまり約 1/8 インチの基準に従うことがよくあります。計算とマッピングの許容範囲は、ほぼ完璧な閉合が求められる場合ははるかに小さくなります。許容範囲はプロジェクトごとに異なりますが、現場や日常の使用では 100 分の 1 フィートを超えることは多くの場合非現実的です。

地方組織や規制機関は、測量の専門分野をさまざまな方法で分類しています。大まかなグループは次のとおりです。

• 現況調査: 建設プロジェクトの最近建設された要素の位置を記録する調査。現況調査は、記録、完了評価、および支払いの目的で行われます。現況調査は、「工事完了調査」とも呼ばれます。現況調査は、多くの場合、赤または赤線で示され、設計情報と比較するために既存の計画の上に重ねられます。
• 地籍または境界測量:法的記述を使用して区画の境界を確立または再確立する測量。区画の角または境界に沿って記念碑またはマーカーを設置または復元します。これらは、地面に鉄の棒、パイプ、またはコンクリートの記念碑、またはコンクリートまたはアスファルトに打ち込まれた釘の形をとります。ALTA /ACSM土地権利測量は、アメリカ土地権利協会とアメリカ測量地図会議によって提案された標準です。境界測量、抵当測量、および地形測量の要素が組み込まれています。
• 管理測量: 管理測量は、将来の測量の開始位置として使用する参照ポイントを確立します。他のほとんどの測量形式には、管理測量の要素が含まれます。
• 建設測量と工学測量: 工学設計に関連する地形、レイアウト、および現状調査。通常の土木工学の実践を超えた測地計算が必要になることがよくあります。
• 変形調査:構造物または物体が形を変えているか、動いているかを判断するための調査。まず、物体上の点の位置を見つけます。一定時間経過した後、位置を再測定して計算します。次に、2 つの位置セットを比較します。
• 寸法管理調査:これは、非水平面で実施される調査の一種です。石油・ガス業界では、古くなったパイプや損傷したパイプを同等の条件で交換するのによく行われ、寸法管理調査の利点は、調査に使用する機器が水平である必要がないことです。これは、すべてのプラットフォームが固定されているわけではなく、移動する可能性があるため、オフショア業界では便利です。
• 基礎調査: 注入され硬化した基礎の位置データを収集するために行われる調査。これは、基礎が区画図、敷地図、または区画分割図で承認された場所と標高で構築されたことを確認するために行われます。
• 水路測量: 水域の海岸線と底を測量する目的で実施される調査。航行、工学、または資源管理の目的で使用されます。
• 水準測量: 指定されたポイントの標高を調べるか、指定された標高にポイントを確立します。
• LOMA 調査: 基本洪水線を変更し、 SFHA特別洪水危険地域から資産を削除するための調査。
• 測量調査 : 建物の計画を作成するための建物調査。このような調査は、改修工事の前、商業目的、または建設プロセスの終了時に実施される場合があります。
• 鉱山測量: 鉱山測量には、坑道や坑道の掘削の指示、岩石の体積の計算が含まれます。垂直の坑道や狭い通路などの形状を測量するには制約があるため、特殊な技術が使用されます。
• 住宅ローン調査:住宅ローン調査または実地調査は、土地の境界と建物の位置を定める簡単な調査です。不法侵入や建物のセットバック制限を確認し、近くの洪水地帯を表示します。多くの場所では、住宅ローン調査は住宅ローンの前提条件です。
• 写真による基準測量：航空写真の補正を可能にするために、上空から見える基準マークを作成する測量。
• 杭打ち、レイアウト、またはセットアウト: 物体の計算された位置または提案された位置が地面にマークされる、他の多くの調査の要素。これは一時的または永続的である可能性があります。これは、エンジニアリングおよび地籍調査の重要な要素です。
• 構造調査: 建物または構造物の物理的状態と構造的安定性を報告する詳細な検査。良好な状態を維持するために必要な作業を強調します。
• 区画分割: 1 つの不動産を 2 つ以上の小さな不動産に分割する境界調査。
• 地形測量：陸地表面上の点や物体の位置と標高の調査。等高線付きの地形図として表されます。
• 現状調査: 地形調査に似ていますが、主に標高に焦点を当てるのではなく、調査対象エリア内のその時点で存在する主要な特徴や構造物の特定の位置に重点を置いています。多くの場合、建築図面や設計図と一緒に、建物の構造物の位置を特定したり配置したりするために使用されます。
• 水中調査: 水中の場所、物体、または領域の調査。

測量は、地球の実態や考え方に基づいて、大きく分けて2つの種類に分類されます。

平面測量では、地球は平面であると仮定します。地球の曲率と球形は無視されます。このタイプの測量では、測量線を結んで形成されるすべての三角形が平面三角形と見なされます。これは、地球の形状による誤差が問題にならないほど小さい小規模な測量作業に使用されます。^[18]

測地測量では、地球の曲率を考慮して、縮尺レベル、角度、方位、距離を計算します。このタイプの測量は通常、大規模な測量作業に使用されます。100平方マイル（260平方キロメートル）までの測量作業は平面として扱われ、それを超えると測地測量として扱われます。^[19]測地測量では、縮尺レベル、方位、その他の観測値に必要な補正が適用されます。^[18]

• チェーン測量
• コンパス測量
• 平面テーブル測量
• 平準化
• セオドライト測量
• トラバース測量
• タキオメトリック測量
• 航空測量

測量の基本原理は時代を経てもほとんど変わっていませんが、測量士が使用するツールは進化しています。工学、特に土木工学では測量士が必要になることがよくあります。

測量士は、道路、鉄道、貯水池、ダム、パイプライン、擁壁、橋、建物の配置の決定を支援します。また、法的記述や政治的区分の境界を確立します。さらに、土地の特徴や境界を記録する 地理情報システム(GIS)にアドバイスやデータを提供します。

測量士は代数学、基礎微積分、幾何学、三角法について十分な知識を持っている必要があります。また、測量、不動産、契約 に関する法律も知っていなければなりません。

ほとんどの管轄区域では、次の 3 つの異なる資格レベルが認められています。

1. 測量補助員またはチェーンマンは、通常、測量士を補佐する未熟練労働者です。彼らは、ターゲット反射器を設置し、古い基準マークを見つけ、地面に点をマークします。「チェーンマン」という用語は、測定チェーンの過去の使用に由来しています。補助員は、測量士の指示に従ってチェーンの遠端を動かします。
2. 調査技術者は、多くの場合、調査機器を操作し、現場で調査を実施し、調査計算を行い、計画を立案します。技術者は通常、法的権限を持たず、自分の仕事を認定することはできません。すべての技術者が資格を持っているわけではありませんが、証明書または卒業証書レベルの資格は取得可能です。
3. 認可、登録、または公認の測量士は、通常、学位またはそれ以上の資格を有しています。専門協会に加入したり、認定資格を取得するには、追加の試験に合格する必要があります。測量士は、測量の計画と管理を担当します。測量士は、自分の測量、または自分の監督下で実施される測量が法的な基準を満たしていることを確認する必要があります。測量会社の代表者の多くは、この資格を有しています。

関連する職業には、地図製作者、水路測量士、測地学者、写真測量士、地形学者、土木技師、地理情報技師などがあります。

免許要件は管轄地域によって異なりますが、一般的には国内で一貫しています。将来測量士を目指す人は、通常、測量学の学位を取得し、その後、実務を希望する地域特有の測量法と原則に関する知識の詳細な試験を受け、一定期間の実務研修またはポートフォリオ構築を経て、業務免許を授与されます。免許を取得した測量士は通常、ポストノミナルを受け取りますが、これは資格を取得した場所によって異なります。このシステムは、以前の徒弟制度に代わるものです。

一般的に、すべての計画には、認可を受けた土地測量士による署名と捺印が必要です。州が形式を定めており、測量士の名前と登録番号が記載されています。

多くの管轄区域では、測量士は境界の角を設定する際に測量記念碑に登録番号を記入する必要があります。記念碑は、キャップ付きの鉄棒、コンクリート記念碑、またはワッシャー付きの釘の形をとります。

ほとんどの国の政府は、少なくとも何らかの形の測量を規制しています。測量機関は規制と基準を定めています。基準は、精度、測量資格、境界の記念碑化、測地網の維持を管理します。多くの国では、この権限を地域団体または州/県に委譲しています。地籍調査は、作業の永続性のため、最も規制が厳しい傾向があります。地籍調査によって確立された区画境界は、変更されることなく何百年もそのままである場合があります。

ほとんどの管轄区域には、地元の測量士を代表する専門機関もあります。これらの機関は、潜在的な測量士を承認または認可するだけでなく、倫理基準を設定して施行することがよくあります。最大の機関は国際測量士連盟(略称 FIG、フランス語: Fédération Internationale des Géomètres ) です。この連盟は世界中の測量業界を代表しています。

英語圏のほとんどの国では、建築調査は独立した専門職とみなされています。独自の専門協会と免許要件があります。建築調査員は、既存の建物、新しい建物、設計、計画や建築管理などの規制への準拠について、建築に関する技術的なアドバイスを提供できます。建築調査員は通常、クライアントの既得権益が保護されるようにクライアントに代わって行動します。王立公認測量士協会 (RICS) は、建築環境で働く人々のための世界的に認められた統治機関です。^[20]

土地測量士の主な役割の 1 つは、地上の不動産の境界を決定することです。測量士は、隣接する土地所有者が境界をどこに設定したいかを決定する必要があります。境界は、弁護士、エンジニア、土地測量士が作成した法的文書と計画で確立されます。次に、測量士は新しい境界の角に記念碑を設置します。また、以前の調査で記念碑が立てられた不動産の角を見つけたり、再調査したりすることもあります。

地籍測量士は政府から免許を受けています。土地管理局（BLM）の地籍測量部門が、米国のほとんどの地籍測量を実施しています。^[21]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、魚類野生生物局、開拓局などと協議しています。BLMはかつて米国土地管理局（GLO） として知られていました。

公有地測量システム(PLSS)に従って組織された州では、測量士はそのシステムに基づいて BLM 地籍調査を実施する必要があります。

地籍調査員は、境界標石を消失させたり損傷させたりする地盤の変化に対処しなければならないことがよくあります。このような場合、地籍調査員は権利証書に記録されていない証拠を考慮しなければなりません。これは外部証拠として知られています。^[22]

積算士は、建設プロジェクトのコストと契約を扱う専門職です。積算士は、プロジェクトに必要な材料、労働力、時間のコストを見積もる専門家であり、プロジェクトの財務面と法的側面も管理します。積算士は、クライアントまたは請負業者のどちらでも働くことができ、計画から完了まで、プロジェクトのさまざまな段階に関与できます。積算士は、英国では 公認測量士とも呼ばれています。

アメリカの大統領の中には測量士だった人もいます。ジョージ・ワシントンとエイブラハム・リンカーンは 、大統領就任前の早い時期に植民地や辺境地域の 測量を行いました。

フェルディナンド・ルドルフ・ハスラーは、米国における測地測量の「父」とみなされている^[23]

デビッド・T・アバクロンビーは、遠足用品の店を始める前に土地測量士として働いていました。この店は後にアバクロンビー＆フィッチのライフスタイル衣料品店に変わりました。

パーシー・ハリソン・フォーセットは、南米のジャングルを探検し、失われた都市 Z を見つけようとしたイギリスの測量士です。彼の伝記と探検は『失われた都市 Z』という本にまとめられ、後に映画化されました。

伊能忠敬は1800年、55歳の時に近代測量技術を用いて日本初の地図を作成した。

• 写真測量法、航空写真や衛星画像を使用して情報を収集する方法
• 土地測量士は、文書、図面、測量図、地図などを作成して土地の所有権を文書化するために使用されます。
  • ドミニオン土地測量局、農業やその他の目的のためにカナダ西部の大部分を1平方マイルの区画に分割するために使用された方法
  • 公共土地測量システム、アメリカ合衆国で土地区画の測量と特定に使用されている方法
  • 測量町区、一辺が6マイル（約9.7 km）の正方形の土地単位。米国公有地測量システムによって行われる。
• 建設測量、建物、道路、鉱山、トンネルの建設に使用される、基準線に対する構造物の位置を特定すること
• 偏差調査は石油産業で掘削孔の垂直からの逸脱を測定するために使用される。

• インド測量局、地図作成と測量を担当するインドの中央機関
• イギリスの国立地図作成機関である陸地測量局
• 米国国立測地測量局、米国商務省の一部として地理調査を実施
• アメリカ沿岸測地測量局、かつてはアメリカ政府の測量機関であった。

• 国境なき幾何学: Association de géometres pour aide au developpement。 NGO 国境なき測量士（フランス語）
• 国立測量博物館 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本拠地
• Land Surveyors United サポート ネットワーク 測量士フォーラム、指導ビデオ、業界ニュース、地理位置情報に基づくサポート グループを備えたグローバル ソーシャル サポート ネットワークです。
• カナダ天然資源省 – 測量 2010年10月29日アーカイブ、Wayback Machine建築調査、地籍調査、写真測量、採鉱調査、水路測量、ルート調査、管理調査、地形調査など、測量に関する優れた概要
• 測量表、1728年百科事典
• 測量と三角測量 測量と測量機器の歴史
• NCEES 国立工学・測量試験委員会 (NCEES)
• NSPS 全米測量士協会 (NSPS)
• 地中探査レーダーに関するよくある質問 2019年12月22日アーカイブWayback Machine土地測量における地中探査レーダーの使用
• Survey Earth は、プロの土地測量士と学生が土地測量士のコミュニティとして夏至の日に 1 日で地球を再測量する世界規模のイベントです。
• 調査員 – 職業別雇用統計
• 公有地調査システム財団 (2009)、米国公有地調査のための調査手順マニュアル