KR100544632B1

KR100544632B1 - 광파측거기를 이용한 비탈면경사 측정방법

Info

Publication number: KR100544632B1
Application number: KR1020030009697A
Authority: KR
Inventors: 최용운
Original assignee: 주식회사 대한건설엔지니어링; 최용운
Priority date: 2003-02-17
Filing date: 2003-02-17
Publication date: 2006-01-23
Also published as: KR20040074220A

Abstract

도로의 계획고(計劃高)가 현재지면의 표고 아래에 있는 경우, 그 지점의 도로 양쪽 또는 한쪽에는 비탈면이 있게 되며 본 발명은 상기 비탈면의 경사를 용이하게, 그리고 정확하게 측정하여 설계도에서 요구하는 내용대로 시공되었는지의 여부를 확인하는 방법에 대하여 개시하고 있다.

본 발명에서는 도로공사 현장에는 필수적으로 비치되어 있는 광파측거기(光波測距器 )와 스탭(표척 또는 함척)을 이용하여 경사를 검사하는 방법에 대하여 개시한다. 본 발명의 방법에서는 먼저 비탈면 하단(下端)부에 함척의 하단이 놓이게 한 후, 함척을 비탈면에 접하여 경사지게 놓는다. 그리고 비탈면 하단(下端)선과 직각이 되는 정면에서 볼 때, 함척은 수직을 유지하게 한다. 함척의 상하단(上下端) 소정 위치에 각각 반사체(테이프형 또는 프리즘형)를 부착한다. 다음에는 광파측거기와 삼각대를 연결하고 소정 지표면상에서 삼각대 상의 2개의 수평수준기가 각각 수평이 되게 정치한다. 그리고 광파측거기와 상위 반사체간의 거리를 측정하고, 상기 선분이 수평선과 이루는 각도도 측정한다. 하위 반사체에 대해서도 거리와 각도를 상기와 같은 방법으로 측정한다.

광파측거기의 성능은 장치에 따라 차이는 있으나 대체로 측정할 수 있는 거리와 각도의 최소 값은 각각 0.001m, 0.01초이며 측정된 값은 자체의 모니터에 디지털로 표시된다. 상기한 2개의 거리자료와 2개의 각도자료를 소정의 수학적 연산기능이 있는 광파측거기 또는 노트북 컴퓨터 등에 입력하면 광파측거기 또는 컴퓨 터 내부에 저장시킨 프로그램이 실행되어 비탈면의 경사가 계산되어 소정의 표시장치에 표시되고, 동시에 보조기억장치(floppy disk 또는 hard disk )에 파일형태로 저장된다.

광파측거기(光波測距器), 스탭(staff, 표척, 함척), 비탈면, 경사, 트랜싯 (transit, 轉鏡儀), 스태디아 측량(stadia measurements), 수평각, 수직각, 폴(pole).

Description

광파측거기를 이용한 비탈면경사 측정방법{A gradient measurement method using an electro optical distance measuring instrument}

도 1 은 본 발명에 따라 광파측거기를 사용하여 비탈면의 경사도를 측정하는 예시도.

도 2 는 종래 기술에 따라 스탭과 폴( pole )을 사용하여 경사를 측정하는 예시도.

도 3 은 본 발명에 따른 광파측거기를 이용한 비탈면경사 측정방법의 흐름도.

도 4 는 도 3 에서 사용되는 연산 알고리즘의 상세 흐름도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명 >

101: 광파측거기(光波測距器, Electro-Optical Distance Measuring instrument)

102: 삼각대 103: 기포 수준기

104: 선분 BA 105: 선분 BC

106: 선분 BE

107: 비탈면에 접하여 놓여진 스탭( 함척 또는 표척), 스탭의 상단 및 하단 에는 반사체(테이프형 또는 프리즘형 )가 부착되어 있음.

201: 원지반(原地盤) 202: 소단(小段)

203: 상부점 204: 비탈면

205: 하부점 206: 스탭(함척)

207: 폴(pole) 208: 계획도로면

본 발명은 광파측거기를 이용한 비탈면경사 측정방법에 관한 것이다. 특히 본 발명은 도로의 계획고(計劃高)가 현재지면의 표고 아래에 있는 경우, 그 지점의 도로 양쪽 또는 한쪽에는 비탈면이 있게 되므로, 상기 비탈면의 경사를 용이하게, 그리고 정확하게 측정하여 설계도에서 요구하는 내용대로 시공되었는지의 여부를 확인하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 도로공사에서 비탈면의 경사를 설계서 대로 시공하고, 그 결과를 확인하는 것은 중요한 과제는 아니고, 그저 적당히 비탈면을 만들면 되는 것 정도로 인식되어온 것이 현실인 것 같다. 그러나 근년에 와서 비탈면 붕괴로 많은 인명과 자산의 손실을 입고 있어 비탈면 경사가 안전에 미치는 영향에 더욱 관심을 가지게 되었다. 비탈면 경사는 상기와 같이 주요 토목공사임에도 불구하고 공사 시공 자는 되도록 절토량을 적게 하여 공사비를 절감하고자 하는 경향이 있고 시공후의 검사자는 그 검사를 아래에 예시하는 것과 같은 방법으로 하였기 때문에 정확도가 매우 낮을 수밖에 없다.

상기 비탈면 경사는 우리의 일상생활과도 밀접한 관련이 있다. 해마다 홍수로 비탈면의 붕괴가 야기되어 많은 인명과 재산상의 손실을 보고 있다. 따라서 비탈면의 시공은 설계서 대로 시공되어야 한다. 그러나 상기 비탈면의 경사측정은 매우 고전적인 방법으로 수행되고 있는 것이 현실이다. 상기 고전적 방법 중에서 많이 사용되고 있는 것은 다음의 두 가지 방법이다. 그 중에서도 더 많이 사용되는 방법은 함척과 폴(pole)을 이용하는 방법이다. 도 2에서 보듯이 측정하고자 하는 비탈면 하단(下端)부에 함척을 수직으로 세우고, 함척의 소정위치에 폴을 수평으로 유지하면서 폴의 일단(一端)은 비탈면에 접하게 하여 비탈면과 함천 간의 거리를 목측으로 읽고, 이 값을 미리 계산해놓은 수치와 대조하여 설계서 대로 시공되었는지의 여부를 확인하는 방법이다. 너무나 조잡하고 원시적인 방법일 뿐만 아니라 오차가 너무 커서 정확도는 매우 낮을 수밖에 없었다.

두 번째 방법은 트랜싯(transit, 전경의)을 이용하여 스태디아(stadia)측량을 하는 것이다. 즉, 도 2에서 검사하고자 하는 비탈면의 정면에서 수직선상의 상부점과 하부점의 2 점이 트랜싯과 떨어져 있는 거리를 각각 측정하고, 상기 2개 선분이 수평면과 이루는 각도도 각각 측정한다. 일반적으로 스태디아 측량에서 아나로그 방식으로 판독할 수 있는 거리의 최소 단위는 0.01m 정도이고, 각도는 20초정도이다.

상기 2개의 선분거리와 상기 2선분이 수평면과 이루는 각도, 도합 4개의 측정자료를 이용하여 좀 까다로운 계산을 통해 경사를 계산해 낼 수 있다. 상기한 바와 같이 스태디아 측량법을 이용한 비탈면 경사의 검사는 우선 계산이 까다로와 시간이 많이 필요하기 때문에 현장 시공자나 시공 검사자가 기피하게 될 뿐만 아니라, 까다로운데 비해 정확도가 높지 않은 것이 또한 기피하는 이유가 된다. 즉 이 방법은 수식계산이 번잡스럽고 거리와 각도측정에 오차발생 소지도 많아 사실상 현장에서 잘 사용되는 방법은 아니다.

비탈면 경사가 설계값 보다 급하면 시공자는 경제적으로 덕을 보고 완만하면 손실을 보게 될 뿐만 아니라 경사면 경사의 급완은 안전성에도 지대한 영향을 미치게 되므로 상기한 종래의 기술들 보다 기술적으로 훨씬 개선되고 쓰기에 편리하며 정확도가 높은 비탈면경사 측정방법에 대한 필요성이 요구되고 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 도로공사 현장에서는 필연적으로 비치하게되는 광파측거기와 함척을 이용하여, 도 1에서 선분 BA의 거리와 선분 BA가 수평선과 이루는 각 ABE, 선분 BC 의 거리와 선분 BC가 수평선과 이루는 각 CBE를 각각 측정하여, 상기 4개의 디지털 자료를 휴대용 컴퓨터 또는 본 발명에 따른 소정의 프로그램을 내장한 광파측거기 등의 소정의 연산기능을 구비한 장치에 입력하면, 컴퓨터 또는 광파측거기 등에 내장된 프로그램이 활성화되어, 즉시 소정의 표시장치에 비탈면의 경사가 1 : x.xxx로 표시되도 록 하고, 출력자료는 동시에 외부기억장치에도 파일 형식으로 저장되어 영구보존이 가능하도록 하는, 광파측거기를 이용한 비탈면경사 측정방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

< 바람직한 실시예 >

본 발명에 따른 광파측거기를 이용한 비탈면경사 측정방법의 바람직한 일 실시예는, 도로의 계획고(計劃高)가 현재지면의 표고 아래에 있어서 해당 지점의 도로 양쪽 또는 한쪽에는 비탈면이 생기는 경우에 있어서, 비탈면 전면을 바라볼 수 있는 임의의 위치에 삼각대를 거치하고(s20), 3단으로 뽑아내서 전체 길이가 5미터 이상되는 함척 또는 표척의 상단 위쪽과 하단 아래쪽에 각각 테이프형 또는 프리즘형의 반사체를 부착하고(s40), 상기 반사체가 부착된 함척 또는 표척을 비탈면에 접하여 세로방향으로 경사지게 놓고(s60), 상기 경사지게 놓인 함척 또는 표척의 상하부가 이루는 직선이 상기 비탈면의 전면쪽 임의의 위치에서 바라보아 좌우로 치우치지 아니하고 수평면과 직각을 이루도록 조절하고(s80), 상기 거치된 삼각대에 광파측거기를 결부시키고(s100), 상기 거치된 삼각대 상부에 서로 직각으로 배치된 2개의 기포수준기를 조작하여 광파측거기가 수평을 유지하게 정치하고(s120), 함척 또는 표척의 상단을 A, 하단을 C, 광파측거기의 위치를 B, 상기 A점에서 내린 수직선과 B점에서 그은 수평선이 서로 직각으로 만나는 점을 D, 선분 BD와 선분 AC의 연장선이 만나는 점을 E라고 할 때 광파측거기로 상기 A, C를 각각 조준하여 거리 BA, 각도 ∠ABE 및 거리 BC, 각도 ∠CBE를 각각 측정한다(s140).

그리고 광파측거기의 모니터에서 상기 측정 결과를 읽어 수학적 연산기능을 구비한 연산장치에 입력하고(s160), 비탈 경사도를 계산하는 연산 알고리즘에 의해 상기 입력된 측정결과들을 토대로 상기 연산장치가 비탈면의 경사도를 계산하고(s180) 상기 연산장치와 연결된 표시장치에 측점의 위치를 나타내는 chain number, 검측한 날짜, 상기 계산에 의해 얻어진 비탈면 경사도를 포함하는 측정 데이터 및 계산 데이터를 표시하고 상기 두 데이터를 기억장치에 저장하는(s200) 단계들을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 연산장치는 상기 연산 알고리즘에 따른 프로그램을 내장하고 있는 장치인 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 기억장치는 상기 연산장치에 내장된 RAM 또는 상기 연산장치와 연결된 외부기억장치인 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 연산알고리즘은,

G는 광파측거기에서 측량하고자 하는 지점까지의 측정거리, m은 상수, V는 진공 중에서의 전달속도, f는 진동수(주파수), n은 대기중의 굴절계수, ψ는 위상차인 경우에 가시광선 또는 적외선을 사용하는 광파측거기를 이용하여 측정거리 G를 식

에 의해 계산하는 단계(s181);

∠ABC를 ∠ABC = ∠ABE - ∠CBE 에 의해 계산하는 단계(s182);

선분 AC를

에 의해 계산하는 단계(s183);

∠BAE를 ∠BAE=

에 의해 계산하는 단계(s184);

∠ACB를 ∠ACB = 180 - (∠ABC + ∠BAE)에 의해 계산하는 단계(s185);

∠BCE를 ∠BCE = 180 - ∠ACB에 의해 계산하는 단계(s186);

∠CEB를 ∠CEB = 180 - (∠CBE + ∠BCE)에 의해 계산하는 단계(s187);

∠AED를 ∠AED = 180 - ∠CEB에 의해 계산하는 단계(s188);

선분 BE를

에 의해 계산하는 단계(s189);

선분 CE를

에 의해 계산하는 단계(s190);

선분 AD를

에 의해 계산하는 단계(s191);

선분 ED를

에 의해 계산하는 단계(s192); 및

비탈면의 경사를

에 의해 계산하는 단계(s193)를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

이하 도 1, 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 도로의 비탈면 경사 검사 방법에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명에 따라 측정자는 광파측거기(101)와 반사체가 상하 양단에 하나씩 부착된 함척(107)을 이용하여, 용이하고 정확하게 경사를 검사할 수 있다.

광파측거기에 대한 이해를 돕기 위하여 우선 그 원리에 대하여 약술한다. 광파측거기는 측량하고자 하는 지점에 전자파를 발사하여 왕복시키면 반사되어오는 전자파의 위상에는 발사한 것과 차이가 있게된다. 이 왕복 전자파간에 발생하는 위상차(位相差)를 원리로 하여 야외에서 거리를 측정할 수 있도록 개발한 전자파측거기(Electronic Distance Measuring Equipment)를 광파측거기(Electro-Optical Distance Measuring instrument)라 한다. 광파측거기는 일반적으로 가시광선이나 적외선을 사용하며, 중·단거리용은 보통 0.9㎛ 부근의 파장을 사용하며 측거(測距)범위는 1m 내지 3000m 정도이다. 측정거리는 수학식 1로 산출해 낼 수 있다.

여기서, G = 거리

m = 상수

V = 진공 중에서의 전달속도

f = 진동수(주파수)

n = 대기중의 굴절계수

ψ = 위상차

함척(107)은 길이에 따라 몇 가지의 분류가 있지만 본 발명에서는 3단으로 뽑아내서 전체 길이가 5m되는 것을 사용한다. 함척(107) 상단(A)과 하단(C)에는 광파측거기(101)의 성능을 돕기 위하여 반사체(테이프형 또는 프리즘형)를 부착한다. 실제로 비탈면 경사를 검사하려면, 비탈면 정면 소정위치에 삼각대(102)를 거 치하고, 광파측거기(101)를 삼각대(102) 에 결부시킨 후, 삼각대(102) 상부에 서로 직각으로 배치된 2개의 기포 수준기(103)를 조작하여 광파측거기(101)가 수평을 유지하게 정치한다. 다음에 함척(107)을 비탈면에 접하여 기대게 놓아둔다. 이때 정면에서 볼 때 함척(107)이 수직이 되게 한다. 이상으로 검사준비는 끝난다.

이후 광파측거기(101)로 함척(107)의 상단 A점을 조준하고 거리 BA와 각ABE를 관측하고, 광파측거기(101)의 모니터에서 관측결과를 읽어, 노트북 컴퓨터에 입력한다. 다음에는 같은 방법으로 거리 BC와 각 CBE의 관측결과를 입력하면, 컴퓨터의 모니터에는 측점의 위치 즉, chain number, 검측한 날짜, 수직 : 수평의 경사가 1 : x.xxx의 형식으로 표시되고, 동시에 이 내용은 외부기억장치에 저장되어 오랫동안 보존이 가능하도록 한다.

상기 내용을 계산하는 프로그램은 후부에 게재하기로 하고 여기서는 실제로 예를 들어 계산하기로 한다. 도 1에서 상기와 같이 측거(測距)와 측각(測角)한 값이 아래와 같다고 가정한다. 즉 선분 BA(104)는 20m, 각 ABE는 30도, 선분 BC(105)는 13.7m, 각 CBE는 10도 이라고 가정한다. 따라서 각 ABC는 수학식 2에 의해 구해진다.

각 ABC = 각 ABE - 각 CBE = 30 - 10 = 20 도

선분 AC를 구하기 위해 코사인(cosine)법칙을 사용하면 수학식 3과 같이 된다.

따라서 각 BAE는 수학식 5에 의해 구해진다.

따라서 각 ACB는 수학식 6에 의해 구해진다.

각 BCE는 수학식 7에 의해 구해진다.

각 CEB는 수학식 8에 의해 구해진다.

각 AED는 수학식 9에 의해 구해진다.

이제 선분 BE, CE, AD, ED를 구하기 위해 사인(sine) 법칙을 적용하면 수학식 10 내지 수학식 13과 같이 된다.

따라서 수평거리(ED) : 수직거리(AD)의 비율은 수학식 14와 같이 된다.

따라서 상기 예제의 경우, 비탈면의 경사 즉 V : H = 1 : 0.502 가 된다.

상기와 같은 비교적 번잡스러워 보이는 수식의 계산에 의하여 비탈면의 경사 값이 산출된다. 그러나 본 발명에서는 상기 수식들을 프로그래밍하여 처리하므로 손쉽게 그리고 신속하게 비탈면의 경사를 계산할 수 있다.

상기 비탈면의 경사를 계산하기 위한 프로그램의 일 실시예가 아래에 제시되어 있다. 따라서 이 프로그램을 실행시키면 순식간에 상기 수식들을 계산하고, 그 결과인 비탈면의 경사를 포함한 검사위치의 체인번호, 검사일 등의 자료를 컴퓨터 모니터에 표시한다. 동시에 상기 출력내용은 플로피 디스크나 하드디스크에 자동적으로 저장되어 장시간의 보존이 가능하다. 상기 프로그램을 광파측거기의 내장 메모리에 저장시킨다면 노트북과 같은 별도의 연산장치를 휴대할 필요가 없다.

이제 아래의 프로그램 실시예에 상기 계산을 순식간에 할 수 있는 컴퓨터 소 스 프로그램(Source program)과 2개의 각각 다른 지점에서 측정한(가상) 자료를 입력하여 얻은 2개의 컴퓨터 출력내용을 게재한다. 사용된 컴퓨터 용어는 볼랜드( Borland) C++, v5 이다. 그러나 이러한 프로그램은 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 얼마든지 변형 가능하며, 다른 언어들을 사용하여도 구현할 수 있음은 이 분야의 숙련된 기술자들에게는 자명하다. 따라서 그러한 모든 변형 프로그램들도 모두 본 발명의 범위에 들어가는 것으로 이해되어야 한다. 그리고 저작권법에 의해 상기 소스 프로그램에 대한 저작권 및 이의 2차 저작권은 모두 본 발명의 발명자의 권리임은 자명하다.

< 프로그램 실시예 >

//Source program "SLOPE.CPP"

#include <math.h>

#include <complex.h>

#include <iomanip.h>

#include <stdio.h>

#include <conio.h>

#include <string.h>

#include <iostream.h>

#include <fstream.h>

//*********************************************************************

class slope {

public:

double name,y,m,d,BA,ABE,BC,CBE,ratio;

void display()

{

cout<<"\n\tChain Number = "<<name<<"\n\n";

cout<<"\tDate of measuring = "<<y<<" ."<<m<<" ."<<d<<"\n\n";

cout.precision(3);

cout<<"\tDistance between Electro-Optical instrument and\n\t"

<<"higher target on staff = "<<BA<<" m and its Angle = "<<ABE

<<" degree\n\n";

cout<<"\tDistance between Electro-Optical instrument and\n\t"

<<"lower target on staff = "<<BC<<" m and its Angle = "<<CBE

<<" degree\n\n";

cout<<"\tSlope V : H = 1 : "<<ratio<<"\n\n";

}

};

//*********************************************************************

void main()

{

double BA,ABE,BC,CBE,ratio,ABC,AC,BAE,ACB,BCE,CEB,AED;

double name,BE,CE,AD,ED,gg,pp,rad,rad1,rad2,mm,nn;

double rad4,rad5,rad6,yy,ww,xx,ee,ff,y,m,d;

char ans;

One:

clrscr();

ofstream fout("SLOPE.TXT", ios :: out);

cout<<"\nEnter chain number : ";

cin>>name;

cout<<"\nChain Number = "<<name<<"\n";

cout<<"\nEnter Year, Month and Date : \n";

cin>>y>>m>>d;

cout<<"\nEnter distance between Electro-Optical instrument and\n\t"

<<"higher target on staff and its Angle 'ABE' : ";

cin>>BA>>ABE;

cout<<"\nEnter distance between Electro-Optical instrument and\n\t"

<<"lower target on staff and its Angle 'CBE' : ";

cin>>BC>>CBE;

ABC=ABE-CBE; //angle of ABC

rad=180/3.141592; //1 radian

rad1=ABC/rad;

mm=cos(rad1);

AC=sqrt(BA*BA+BC*BC-2*BA*BC*mm);

BAE=(AC*AC+BA*BA-BC*BC)/(2*AC*BA);

gg=3.141592/180;

pp=acos(BAE)/gg;

ACB=180-(ABC+pp);

BCE=180-ACB;

CEB=180-(CBE+BCE);

AED=180-CEB;

rad4=BCE*gg;

yy=sin(rad4);

rad5=CEB*gg;

ww=sin(rad5);

BE=BC*yy/ww;

rad2=CBE/rad;

nn=cos(rad2);

CE=sqrt(BC*BC+BE*BE-2*BE*BC*nn);

ee=(90-ABE)*gg;

ff=(90-AED)*gg;

AD=BE/(tan(ee)-tan(ff));

rad6=AED*gg;

xx=cos(rad6);

ED=(AC+CE)*xx;

ratio=ED/AD;

slope slo={name,y,m,d,BA,ABE,BC,CBE,ratio};

slo.display();

fout<<"\n\tChain Number = "<<name<<"\n";

fout<<"\tDate of measuring = "<<y<<". "<<m<<". "<<d<<"\n\n";

fout.precision(3);

fout<<"\tDistance between Electro-Optical instrument and\n\t"

<<"higher target on staff = "<<BA<<" m and its Angle = "<<ABE

<<" degree\n\n";

fout<<"\tDistance between Electro-Optical instrument and\n\t"

<<"lower target on staff = "<<BC<<" m and its Angle = "<<CBE

<<" degree\n\n";

fout<<"\tSlope V : H = 1 : "<<ratio<<"\n\n";

cout<<"\n\tPress Y/y if you want try again, or any key to Quit : ";

cin>>ans;

if((ans=='Y') || (ans=='y')) goto One;

fout.close();

}

출력 자료 1은 아래와 같다.

Chain Number = 15.12

Date of Measuring = 2003. 1. 14

Distance between Electro-Optical instrument and

higher target(A) on staff = 20 m and its Angle = 30 degree

Distance between Electro-Optical instrument and

lower target(C) on staff = 13.7 m and its Angle = 10 degree

Slope V : H = 1 : 0.502

출력 자료 2는 아래와 같다.

Chain Number = 35.2

Date of Measuring = 2003. 1. 14

Distance between Electro-Optical instrument and

higher target(A) on staff = 20 m and its Angle = 25 degree

Distance between Electro-Optical instrument and

lower target(C) on staff = 13.7 m and its Angle = 10 degree

Slope V : H = 1 : 0.763

본 발명은 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

첫째, 본 발명의 실시를 위해 별도의 추가적인 장비를 필요로 하지 않는다.

둘째, 광파측거기와 표척 또는 함척을 이용하여 간단하고 신속하게 비탈면 경사를 정확하게 측정할 수 있다.

셋째, 측정 데이터를 별도의 기억장치에 저장가능하므로 데이터 관리와 보존이 용이하다.

Claims

도로의 계획고(計劃高)가 현재지면의 표고 아래에 있어서 해당 지점의 도로 양쪽 또는 한쪽에는 비탈면이 생기는 경우에 있어서,

비탈면 전면을 바라볼 수 있는 임의의 위치에 삼각대를 거치하는 단계;

3단으로 뽑아내서 전체 길이가 5미터 이상되는 함척 또는 표척의 상단 위쪽과 하단 아래쪽에 각각 테이프형 또는 프리즘형의 반사체를 부착하는 단계;

상기 반사체가 부착된 함척 또는 표척을 비탈면에 접하여 세로방향으로 경사지게 놓는 단계;

상기 경사지게 놓인 함척 또는 표척의 상하부가 이루는 직선이 상기 비탈면의 전면쪽 임의의 위치에서 바라보아 좌우로 치우치지 아니하고 수평면과 직각을 이루도록 조절하는 단계;

상기 거치된 삼각대에 광파측거기를 결부시키는 단계;

상기 거치된 삼각대 상부에 서로 직각으로 배치된 2개의 기포수준기를 조작하여 광파측거기가 수평을 유지하게 정치하는 단계;

함척 또는 표척의 상단을 A, 하단을 C, 광파측거기의 위치를 B, 상기 A점에서 내린 수직선과 B점에서 그은 수평선이 서로 직각으로 만나는 점을 D, 선분 BD와 선분 AC의 연장선이 만나는 점을 E라고 할 때 광파측거기로 상기 A, C를 각각 조준하여 거리 BA, 각도 ∠ABE 및 거리 BC, 각도 ∠CBE를 각각 측정하는 단계;

광파측거기의 모니터에서 상기 측정 결과를 읽어 수학적 연산기능을 구비한 연산장치에 입력하는 단계;

비탈 경사도를 계산하는 연산 알고리즘에 의해 상기 입력된 측정 결과들을 토대로 상기 연산장치가 비탈면의 경사도를 계산하는 단계; 및

상기 연산장치와 연결된 표시장치에 측점의 위치를 나타내는 chain number, 검측한 날짜, 상기 계산에 의해 얻어진 비탈면 경사도를 포함하는 측정 데이터 및 계산 데이터를 표시하고 상기 두 데이터를 기억장치에 저장하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 광파측거기를 이용한 비탈면경사 측정방법.
제 1 항에 있어서, 상기 연산장치는 상기 연산 알고리즘에 따른 프로그램을 내장하고 있는 것을 특징으로 하는, 광파측거기를 이용한 비탈면경사 측정방법.
제 2 항에 있어서, 상기 기억장치는 상기 연산장치에 내장된 RAM 또는 상기 연산장치와 연결된 외부기억장치인 것이 특징인, 광파측거기를 이용한 비탈면경사 측정방법.
제 1 항에 있어서, 상기 연산알고리즘은,

G는 광파측거기에서 측량하고자 하는 지점까지의 측정거리, m은 상수, V는 진공 중에서의 전달속도, f는 진동수(주파수), n은 대기중의 굴절계수, ψ는 위상차인 경우에 가시광선 또는 적외선을 사용하는 광파측거기를 이용하여 측정거리 G를 식
에 의해 계산하는 단계;

∠ABC를 ∠ABC = ∠ABE - ∠CBE 에 의해 계산하는 단계;

선분 AC를
에 의해 계산하는 단계;

∠BAE를 ∠BAE=
에 의해 계산하는 단계;

∠ACB를 ∠ACB = 180 - (∠ABC + ∠BAE)에 의해 계산하는 단계;

∠BCE를 ∠BCE = 180 - ∠ACB에 의해 계산하는 단계;

∠CEB를 ∠CEB = 180 - (∠CBE + ∠BCE)에 의해 계산하는 단계;

∠AED를 ∠AED = 180 - ∠CEB에 의해 계산하는 단계;

선분 BE를
에 의해 계산하는 단계;

선분 CE를
에 의해 계산하는 단계;

선분 AD를
에 의해 계산하는 단계;

선분 ED를
에 의해 계산하는 단계; 및

비탈면의 경사를
에 의해 계산하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 광파측거기를 이용한 비탈면경사 측정방법.