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測量機器「セオドライト」とは？トータルステーションとの違いを解説

測量作業では、目標地点と周辺との位置関係を求めるために角度や距離などのデータを測定します。

建築・土木分野では正確なデータを取得する必要があり、測量作業が不可欠です。測量に使われる機器のうち、「セオドライト」と呼ばれる機器が現場で活用されています。

この記事では、セオドライトの特徴やトータルステーションと呼ばれる機器との違い、セオドライトの種類について紹介します。セオドライトの使い方、使用の際に注意したいポイントを紹介していますので、機器選びの参考にしてください。

セオドライトとは？

セオドライトとは、測点をレンズで見ながら水平・鉛直角度を測定する測量機器です。

四角形のケースでレンズ部を挟み込んだ形で、整準ねじや固定ねじ、ハンドルやディスプレイが取り付けられています。高機能なものは通常の部品に加えてレーザーポインターや TVカメラが搭載されています。

セオドライトはヨーロッパで誕生した機器で、アメリカでは「トランシット」という名称で呼ばれています。国土交通省やISOではセオドライトという名称が使われていますが、どちらも大きな違いはありません。（※1,2）

角度の表示部分が目盛りになっているものがトランシット、デジタル表示はセオドライトと区別されることがありますが、基本的な使用目的や使用方法は同じです。どちらも角度のみの測量に使われます。

低価格・小型なタイプや電子（デジタル）セオドライトなど、機能や特徴は機種によって異なります。ミリ単位で正確な角度を測るために活用されている測量機器です。

※1参照元：国土交通省国土地理院「基本測量で使用する測量機器の性能検定・登録等」
※2参照元：公益社団法人日本測量協会「測量機器の ISO と JIS」

トータルステーションとの違い

トータルステーションは、角度と距離を同時に計測できる測量機器です。セオドライトは角度のみですが、トータルステーションはセオドライトの角度測定と、EDM（光波距離計）の距離測定が行えます。

2つの機器の違いは次のとおりです。

機器	セオドライト	トータルステーション
測定対象	角度	距離と角度
用途	勾配や角度の測量	勾配や角度距離の測量
種類	<ul> <li>デジタルセオドライト</li> <li>レーザー式セオドライト</li> <li>精密セオドライト</li> <li>光学式セオドライト</li> </ul>	<ul> <li>一般的トータルステーション</li> <li>自動追尾トータルステーション</li> <li>電子野帳搭載トータルステーション</li> <li>ノンプリズムトータルステーション</li> </ul>
備考	トランシットとも呼ばれる	角度を距離の同時測定が可能

どちらも土地の位置関係や勾配を把握するために使われる機器です。機能によって呼び名が異なるため、用途に合うものを選ぶことが大切です。

セオドライトの種類

セオドライトの種類は次の4つです。

• デジタルセオドライト
• レーザー式セオドライト
• 精密セオドライト
• 光学式セオドライト

それぞれの機器の特徴をみていきましょう。

デジタルセオドライト

デジタルセオドライトは電子セオドライトとも呼ばれ、測定した水平・鉛直角度をデジタル表示する測量機器です。

機器にはデジタル表示のために液晶パネルがついており、測定内容をディスプレイで確認できます。

レーザーポインターを搭載したデジタルセオドライトは、視準した方向にレーザーを照射してデジタル表示で角度をチェックできるので、作業者の誘導が不要で得られた情報をリアルタイムに把握できます。

レーザー式セオドライト

レーザー式セオドライト（レーザーセオドライト）は、観測点にレーザーを照射して角度を計測する測量機器です。

トンネル工事現場などの建築工事に使われることが多く、長距離の照射にも対応しているため、暗く距離のある場所でワンマン測量をしなければならない場合に適しています。

レーザーは目標地点までまっすぐに進むため、プリズムが立てられない場所にも適しています。レーザーの種類や対応距離などを考え、用途や作業環境に合うものを選びましょう。

精密セオドライト

精密セオドライトは、4種類あるセオドライトのうち、もっとも高い精度で角度を測定できる測量機器です。

工業計測など、通常の測量よりもさらに精密さが求められる場所で活用されています。気象条件の厳しい場所でも測量できるなど、測量作業全般に対応できます。

光学式セオドライト

光学式セオドライト（光学セオドライト）は、レンズを覗いて角度を読み取るデジタル式の測量機器です。

デジタルマイクロメータ機構を搭載し、レンズを直接覗いて値が読み取れるため、目盛りなどを一つずつ読む必要がなく効率的に測量できます。値が数字で表示されることで誤読を減らし、精度の高い計測が可能です。

セオドライトの使い方

セオドライトは、三脚の上に傾きや歪みなく取り付けてから、整準作業と求心作業をそれぞれ行います。どのような作業なのか、詳しくみていきましょう。

整準作業

セオドライトは角度を測る機器のため、正しい向きで正しく水平をとる必要があります。

セオドライトの下部にある整準ねじが中立位置にあることを確認し、中立位置にない場合は戻しておきます。移心ねじも中立位置に戻し、三脚のねじを緩めて同じ長さになるように調整します。

整準作業は水平をとる作業ですが、正しい位置に正しく機器を設置することが大切です。

次に、セオドライト本体の円形気泡管と三脚の脚を伸縮して、大まかに水平をとります。整準ねじを回して、円形気泡管の中にある気泡が中心に来るように調整します。1回で調整できない場合は、X軸・Y軸の水平調整を何度か繰り返します。

セオドライトを回転させて、どこから見ても水平がとれていれば整準作業は終了です。

求心作業

整準作業を終えたあとは、測点が機器の中心に来るように調整する求心作業に入ります。

すでにセオドライトは水平に据えられているので、求心が完了すれば測量に入ることができます。

移心ねじを緩めておき、求心望遠鏡を覗いて、測点の中心にセオドライトが据えられるように調整します。中心にくればすべての据えつけが完了し、測量を行いましょう。

セオドライトを使用する際のポイント

セオドライトを使用する際のポイントとして、「水平な場所で使用する」「目視できる距離を確認しておく」という2点が挙げられます。

なぜこの2つが重要なのか、詳しくみていきましょう。

ポイント①水平な場所で使用する

セオドライトは角度を測る機器のため、水平な場所に据えつけて使用します。設置場所に角度がついてしまうと測点を正しく測ることができません。

ポイント②目視できる距離を確認しておく

地点間の水平距離や垂直距離を測定する場合は、正確性の高い結果を得るために目視できる距離感であることを確認しておきましょう。

セオドライトの特徴や機能・活用方法から選ぶ

今回は、角度を測定する「セオドライト」について、トータルステーションとの違いやセオドライトの種類について紹介しました。

角度を求めるための測量機器ですが、レーザー式やデジタルといった種類ごとに特徴があります。距離は測定できませんが、正しく水平をとり求心を行うことで、高精度に角度が求められます。

セオドライトは土木・建築などの現場に欠かせない機器です。操作性や重さにこだわり、使用用途や使用環境に合うものを選びましょう。

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