측량(測量)은 지표면에 있는 모든 점의 관계 위치를 결정하고, 어떤 부분의 위치, 형상, 면적을 측정하여 이것을 도시하는 기술을 말한다. 측량술은 고대 문명의 발달에 필수적인 요소로 작용했으며, 5000년 이상의 매우 오랜 역사를 갖고 있으며, 주로 토지의 면적을 재거나, 강물의 범람을 예측하고, 건축물의 건축을 위해 발달해 왔고 이는 곧 기하학, 천문학의 발전에 공헌하였다. 중세 유럽에서는 삼각측량법이 발달하면서, 멀리 있는 물체까지의 거리를 보다 정확하게 잴 수 있는 방법이 개발되고, 이 방법은 천문 관찰과 지도 제작 등에 활발하게 사용된다. 오늘날의 측량술은 인공위성을 기반으로 한 GPS와 레이저를 이용한 보다 정확한 거리 측정, 그리고 다양한 용도에 맞게 만들어진 측량 프로그램 등을 포함한다.
측량은 지표면의 여러 점들간의 관계 위치를 결정하고 이를 수치나 도면으로 나타내며 이를 현지에 측설하는 것을 말한다. 다시 말해서 주변 환경에 대한 정보를 수집하고 수집된 데이터를 처리하는 일련의 과정도 포함한다. 우리나라의 측량법에서는 “측량이라 함은 토지 및 연안해역의 측량을 말하며 지도 및 연안해역기본도의 제작과 측량용사진의 촬영을 포함한다.”라고 정의하고 있다.
측량의 이론적이 배경이 되는 측지는 다음과 같이 분류되며 보통 측량이라고 하면 측지측량(geodetic surveying)과 평면측량을 말한다.
지구의 모습과형태를 결정하는 것을 주요 대상으로 하는 지구측지학(global geodesy)은, 그 결과와 인자를 사용하여 국가기준점의 측지좌표를 결정하기 때문에 측지측량(geodetic surveying)과 매우 밀접한 관계를 갖고 있다. 지구의 곡률을 고려하여 한 국가의network|측지망(geodetic network)]]을 구성하는 측지측량(geodetic surveying)은 삼각점, 수준점, 중력점 등의 성과가 국가기본도의 제작, 토지소유경계의 법정, 건설공사 등의 평면측량에 곧바로 이용되는 연관성을 갖고 있다.
높이 경우는 기준점으로부터의 고저차를 측정하게 되며 1차원의 문제이므로 평면측량(plane surveying)의 한 영역으로 고려하는 것이 보통이다. 다시 말해서 측량에서는 수평입치와 높이로 분리하여 위치를 결정하는 것이 일반적인 방법이다.
위치결정을 위한 기본요소인 거리, 각, 고저차를 측정하는 것을 거리측량[2], 각측량, 수준측량이라 하며, 지형지물이나 인공물의 위치와 높이를 함께 표현하는 것을 지형측량이라 한다. 측량은 측량지역의 대소, 사용 기구, 측량 목적 등에 따라 다음과 같이 나눌 수 있다.[1][3]
측량지역의 대소에 따른 분류
측량지역의 대소에 따라 측지측량과 평면측량으로 구분한다. 이때 사용되는 정도는 이다. d는 지표상 두 지점의 직선 거리이고, D는 곡선거리이며, r은 지구 평균 반경 6370km이다. 값이 10-6 이상인지 이하인지에 따라 측지측량과 평면측량을 구분한다.[4]
평면측량(plane surveying)과 측지측량(영어판)을 적용하는 범위에는 명확한 한계가 없으나 대체로 어느 지점을 중심으로 하여 반경 11km까지는 지구의 완곡을 무시하여도 좋으므로 면적 약 까지의 지역은 평면으로 취급하여도 된다.[5] 그러나 거리 3~4 km 이상인 지역(면적)에서는 이 지구곡률과 기상조건에 영향을 받게 되어 측정한 값을 기준면(평균해수면)이나 지도평면으로의 투영보정계산이 필요하게 되므로 이 경우를 측지측량(geodetic surveying)으로 취급할 수 있다.[1]
측지측량
측지측량(geodetic surveying)은 지구의 곡률을 고려한 정밀한 측량이어서 측량 지역이 넓은 곳에 사용되며 국가기준점인 측지기준점(삼각점, 수준점, 중력점 등)을 설정하기 위한 측량이다. 대지측량이라고도 한다.[6]
측지측량은 다시 두 종류로 나눈다. 기하학적 측지학은 지구 및 천체에 대한 점들의 위치를 결정하는 것이고, 물리학적 측지학은 지구 내부 특성, 지구 형태, 운동을 측정하는 것이다.[7]
기하학적 측지학
측지학적 3차원 위치 결정
길이, 시간 결정
수평위치 결정
높이 결정
천문 측량
위성측지
하해측지
면체적 측량
지도제작(지도학)
사진 측량
물리학적 측지학
지구 형상 해석
중력 측정
지자기 측정
탄성파 측정
지구 극운동, 자전운동
지각변동, 균형
지구의 열
대륙의 부동
해양의 조류
지구조석
평면측량
지구는 회전타원체이지만, 측량의 범위가 좁을 때는 지표를 평면처럼 생각할 수 있다. 정확도 1/1,000,000 이하로 할 때, 반경 11km의 지역에서는 평면측량(plane surveying)을 할 수 있다. 소지측량이라고도 한다.[6]
측량정확도에 의한 분류
기준점측량(skeleton or control surveying)
측량은 그 목적에 따라 소요의 정확도를 얻도록 해야 한다. 광대한 지역을 측량하여 요구된 정확도를 갖도록 하려면 측량구역 전체를 덮도록 요소마다 측점을 설치하여 그 측점을 정밀하게 측량해야 하는데, 이것을 골조측량, 또는 기준점측량(skeleton or control surveying)이라고 한다. 기준점측량(skeleton or control surveying) 방법으로는 삼각측량, 삼변측량, 트래버스 측량, 수준측량 등이 있다.
세부측량(detail surveying)
골조측량을 기준으로 하여 세부측량(detail surveying)을 하는데 세부측량(detail surveying) 은 정확도가 약간 떨어지는 한이 있더라도 능률과 경제성을 위주로 한다. 세부측량(detail surveying) 방법으로는 도해법과 수치법이 있다.
수평위치를 결정하는데 있어 가장 정밀한 측량방법으로 현재 광대한 지역의 골조측량에 사용되고 있다. 삼각측량은 삼각형을 구성하고 있는 여러 가지 요소중 한 변과 양 끝각과 같이 일부분의 크기를 알면 다른 삼각형의 구성요소들을 계산할 수 있다는 사실을 이용하는 것이다. 즉 따라서 측량할 지역에 적당한 크기의 삼각형 구성하고, 적어도 하나의 공통변을 가지는 삼각형들을 계속 작도해 나가면 각 삼각점의 위치를 정확히 측정할 수 있다. 삼각측량은 크게 지표 곡률을 무시하지 않고 계산을 하는 대삼각측량과 지표면을 평면으로 생각하고 하는 평면 삼각측량으로 나뉜다.