トータルステーションとは？使い方についてもわかりやすく解説！

トータルステーションとはどのような機器で、何に使用されるのでしょうか。この記事では測量に欠かせないトータルステーションの基本と、使い方についてわかりやすく解説していきます。
記事の最後には、さまざまな種類のトータルステーションのご紹介もしていますので、ぜひ最後までお読みください。

トータルステーションとは？わかりやすく解説

トータルステーションとは、建築や土木の現場で欠かせない「測量」を行うための機器で、角度と距離を同時に測定することができます。この開発により、角度を測るセオドライトと距離を測るEDM(光波距離計)の2種類を用いて測量を行っていたこれまでに比べ、よりわかりやすく簡単に測量を行うことができるようになりました。
現在では測量、建築・土木分野での基準点測量や座標測量はもちろん、杭打ちや位置管理、変位計測など幅広い用途であらゆる現場にて活用されています。

トータルステーションの使い方は？-器械設置(器械点後視点法)の方法-

ここからはトータルステーションの具体的な使い方(器械設置)について解説していきます。
まずは器械設置の方法である「器械点後視点法」について詳しくご説明します。

トータルステーションを現場に設置する方法の1つである器械点後視点法は、あらかじめ座標が分かっている2つの既知点(器械点・後視点)を用いて設置・測量を行う方法です。

座標の分かっている既知点(器械点)の真上に機器を設置し座標を登録します。もう1つの基準となる既知点(後視点)の座標もあわせて登録することで、測量したい点の座標を相対で導き出すことができるのです。

では使い方・設置の手順を見ていきましょう。

まずは2つの既知点(器械点・後視点)を確認します。既知点座標は現場によりますが、公共座標か任意座標を用います。既知点には多くの場合、十印の入った基準点鋲やネイル(釘)が打ってあり、その十字の中心が既知点座標の位置となります。

次に、三脚を立てます。三脚を立てる場所は必ず安定した場所を選び、沈み込みなどが起きないようにしておきましょう。 不安定な場所に三脚を立てると、正確な測量を行うことができなくなってしまいます。
また、機器は既知点の真上に設置する必要があるので、三脚を据える場所も重要です。三脚にトータルステーションを設置し、求心望遠鏡を覗いたときに見える十字の中心が、既知点の十字の中心の近くに来るよう三脚の位置を調整してください。

三脚に設置した状態で機器が既知点の真上になるようにするため、求心望遠鏡を用いてさらに調整を重ねます。求心望遠鏡を覗くと十印が見えるので、その十印と既知点の十字の鋲の中心がぴったり合うように整準ねじを回します。整準ねじを回していくと、機器が斜めになってしまうことも多いですが、水平はこの後調整するので問題ありません。

十字の中心が合ったら、次は機器を水平にするために整準作業を行います。整準作業のやり方は機器によって違うこともありますが、多くの場合は機器の整準台についている円形気泡管の中の気泡を中央に移動させることで確認します。
まず、気泡管の中の気泡が中央に来るように、三脚の脚を調整します。整準ねじを用いて水平を整えることもできますが、先ほど合わせた求心は三脚の脚の収縮に対して比較的動きにくく、整準ねじの回転により大きく動く特性があります。この特性を生かして求心のズレは整準ねじ、水平は三脚の足で合わせるのがおすすめです。
ただ、三脚の脚での調整で求心のズレを比較的小さく抑えても多少のズレはどうしても起こってしまうので、求心望遠鏡を使って傾きを再度調整します。この作業を交互に繰り返すことで、徐々に機器の位置と水平が整っていきます。ある程度まで調整できたら、最後は整準ねじを使って機器を水平にしても求心にズレが生じなくなるため、そこまで調整できたら設置は完了です。くわしい使い方は各機器の取扱説明書などもご確認ください。
整準作業をすることで、機器が既知点の真上に正しく設置できます。

ここまで準備ができたら、電源を入れます。最近のトータルステーションは、デジタルの気泡管を搭載しているものがほとんどなので、画面を見ながらより精度高く水平の調整ができます。最後の微調整はこの機能を活用し、整準ねじを用いて精度高く合わせてください。

測量準備の最後に、既知点(器械点)の座標を入力します。次にもう1つの既知点である後視点の座標も入力し、後視点を視準します。
これでトータルステーションが座標系に乗り、正確な位置情報を取得することができるようになります。
ここまで完了したら、測量作業を開始できます。

また、器械点後視点法と並んでよく用いられる器械設置の方法に、「後方交会法」があります。
この方法についても簡単にご紹介します。

後方交会法は2点(もしくは3点)の座標がわかっている場合に、トータルステーションの設置場所を任意で決めることができる器械設置法です。測量したい点がすべて見えている場所にトータルステーションを設置することで、機器の移動が不要になることが大きなメリットです。

後方交会法を用いる際には、精度を保つため下記に注意して行ってください。

使い方が難しそうという印象があるトータルステーションですが、最近の機器は使い方が簡単で操作方法もわかりやすいものが多くなっています。

使い方についてひと通りご説明してきたので、ここからはおすすめのトータルステーションを種類別にご紹介していきます。

ノンプリは、「ノンプリズム」の略で、名前の通り反射プリズムなどのターゲットが不要なトータルステーションです。
測定したいポイントに直接レーザー光を照射し、その反射光で距離を測定することができます。
ターゲットを設置する必要がないため、現場での作業工数の削減や効率化にもつながるだけでなく、人が立ち入ることのできない場所への測量も可能となるためとても便利です。
また、プリズムを用いた測量も可能なので、現場に応じて使い分けることができるのも魅力の一つでしょう。　

精度の高さが特長の三次元計測システムをご紹介します。
こちらでご紹介している商品は、他の機器に比べて精度が高いうえ、どなたでも簡単に超精密計測が行えるシステムとなっています。
オンラインで遠隔操作が可能である点や、白色LEDを搭載しているため暗い環境や遠距離でもターゲットを確認でき、正確な視準をアシストしてくれる点も魅力です。

その他にも多くの商品を取り扱っておりますので、ぜひ一度商品ページをご覧ください。

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トータルステーションとは？使い方についてもわかりやすく解説！まとめ

トータルステーションとはどういう機器で、どういった現場で使用されているのか。また、使い方についてわかりやすく解説してきました。測量分野、建築・土木分野で欠かすことのできないトータルステーションについて、少しでも理解を深めていただけましたら幸いです。
レックスでは、この記事でご紹介した商品以外にもたくさんの測量機を取り揃えております。
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ここまでお読みいただき、ありがとうございました。