この記事では、トータルステーションの使い方と、種類について解説いたします。

トータルステーションとは

トータルステーションとは、角度と距離を測定する測量機器のことです。土木・建設工事を進める上では、建設する土地の地形や建造物の位置関係を正確に調べる必要があります。

測量業界、建設業界では、距離を測るために光波距離計を使い、角度はセオドライトといった機器を使います。トータルステーションは角度と距離が同時に測定できる便利な測量機器です。

トータルステーションの種類4つ

トータルステーションの種類は「一般的なトータルステーション」「ノンプリズムのトータルステーション」「電子野帳搭載のトータルステーション」「自動追尾のトータルステーション」の4つです。

「一般的なトータルステーション」「ノンプリズムのトータルステーション」「電子野帳搭載のトータルステーション」などの特徴や使い方などについてみていきましょう。

トータルステーションの種類1：一般的なトータルステーション

「一般的なトータルステーション」は、トータルステーション側とターゲット(プリズム)を持つ人の2人で測量を行うものです。 座標測量や杭位置出しができます。

測定範囲や測定精度、最小表示、測距時間、最小読取値などの仕様の違いやソキアトプコン・ニコン・トリンブルなどメーカーによってさまざまな種類があります。

トータルステーションの種類2：ノンプリズムのトータルステーション

「ノンプリズムのトータルステーション」は、ターゲット(プリズム)を必要としないレーザー光で距離を測量するものです。レーザー光で測量するためターゲットの設置ができない場所での測量が可能になります。

「ノンプリズムのトータルステーション」は、一般的な仕様の他にカレンダークロック機能、Bluetooth無線機能、RS-232CやUSBメモリーなどインターフェース機能を備えているのが特徴です。

トータルステーションの種類3：電子野帳搭載のトータルステーション

「電子野帳搭載のトータルステーション」は、電子野帳のプログラム機能を内蔵した測量できる機器です。 通常の測量は、屋外で使うための表紙が硬く、片手で持ちやすく、筆記が簡単な測量野帳を使います。

このトータルステーションには、設定、初期表示、拡大、縮小、グラフィックの機能を持っている電子野帳のプログラムがインストールされています。そのため距離や角度の測定データを記入する必要がありません。

トータルステーションの種類4：自動追尾のトータルステーション

「自動追尾のトータルステーション」は、自動追尾機能を内蔵した機器のことで、自動追尾機能によりターゲットが自動で追尾して距離と角度を測ってくれます。

このトータルステーションを使うことでピント合わせなどが必要なく、測量のスピードの速さに加えて、1人での測量が可能になります。そのためコスト削減や効率アップにつながります。さらに測量者のミスが防げるのがメリットです。

トータルステーションの使い方13ステップ

トータルステーションには、4種類の機種があり、それぞれに特徴があります。ここからは、「測定を始める前にやっておくこと」と「測定を開始するとき」のトータルステーションの使い方の手順についてみていきます。

「測定を始める前にやっておくこと」と「測定を開始するとき」にはどのような手順になるのか詳しく説明します。

測定を始める前にやっておくこと

測定を始める前には、「座標の既知点を用意」「三脚を立てる」「トータルステーションを設置・整準」「器械高と視準高を測る」「望遠鏡を調整」「電源を入れる」「水平と垂直方向をリセットする」「座標のセット」が使い方の手順です。

「座標の既知点を用意」「三脚を立てる」「トータルステーションを設置・整準」「器械高と視準高を測る」など使い方の手順ごとに詳しくみていきます。

トータルステーションの使い方1：座標の既知点を用意する

トータルステーションの使い方の手順1には、座標の既知点を設定する必要があります。測量では、2点の距離を正確に測るために三角形を作ります。三角形の内側を測量します。

また、標高の高さでの設定でも測量は可能です。この三角形の基準点あるいは、標高の高さを設定するのが測定を始める最初の手順です。

トータルステーションの使い方2：三脚を立てる

トータルステーションの使い方の手順2は、三脚を立てることです。 三脚を立てる場所は、沈込みなど起きない安定した場所に立てるようにしましょう。不安定な場所だと正確な測量ができなくなります。

また、自分が立っている状態でのぞけるような三脚の高さも大事です。三脚の立て方によって測量作業の精度に影響を及ぼします。また、適切な高さにすることで作業を効率的に進めることができます。

トータルステーションの使い方3：トータルステーションを設置する

トータルステーションの使い方の手順3は、トータルステーションを設置することです。トータルステーションを三脚の上に載せる作業になります。

トータルステーションは収納ケースの中に入っているので取り出すときには、キャリングハンドルを持つなどして衝撃を加えないようにすることが大事です。

トータルステーションの使い方4：トータルステーションを整準する

トータルステーションの使い方の手順4は、トータルステーションを整準することです。整準とは、トータルステーションを水平調整にすることになります。 水平クランプを緩めて横気泡管を2本の整準ねじが平行になるように置く作業です。

上盤部分を約90°回転させて、上部にある整準ねじを使いながら気泡管が中央に位置するように調整します。これらの作業によってトータルステーションを水平調整できます。

トータルステーションの使い方5：器械高と視準高を測る

トータルステーションの使い方の手順5は、器械高と視準高を測ることです。器械の高さとは三脚に載せたトータルステーションまでの高さのことです。視準高はターゲット(ミラー)の高さになります。

つまり、トータルステーション側の人は器械高を、ターゲット側の人はミラーの高さを測るということです。ターゲット側のミラーは、測量中一定にしておくことが大事です。

トータルステーションの使い方6：望遠鏡を調整する

トータルステーションの使い方の手順6は、望遠鏡を調整することです。三脚にトータルステーションを取り付けた状態で、三脚の真下に十字線の印を描いた白紙を置き、望遠鏡をのぞきながら求心望遠鏡調整ねじを回し、ぼやける寸前で止めてピント合わせを行います。

トータルステーションの使い方7：トータルステーションの電源を入れる

トータルステーションの使い方の手順7は、トータルステーションの電源を入れることです。トータルステーションのパネルに向かって左側にある「電源」キーを押すと起動画面が表示されます。

データが失われる可能性があるため、電源を入れてもバッテリーを取り外さいよう注意が必要ですので覚えておきましょう。

トータルステーションの使い方8：水平と垂直方向をリセットする

トータルステーションの使い方の手順8は、水平と垂直方向をリセットすることです。電源投入後、表示画面に望遠鏡を振ってくださいといったメッセージが表示されます。

表示に従いロックレバーを緩めて望遠鏡を垂直方向に振ったり、水平方向に回転させるたりすることで水平角、高度角、水平距離が0表示されリセットすることができます。

トータルステーションの使い方9：座標をセットする

トータルステーションの使い方の手順9は、座標をセットすることです。 コンパスやY軸東、X軸北といった偏角を使って真北を探し望遠鏡を真北に向けてパネル表示を0にセットします。0にセットすることで角度が0になります。

真北を探せない場合は、適当な角度にトータルステーションを向けて0をセット、向けた角度の分だけ回転させて真北が見えるようにします。

測定を開始する

トータルステーションを使った測定を開始する手順についてみていきましょう。

測定を開始するには「ポールを持って測定地点に立つ」「中央にピントを合わせる」「測定と記録をする」「新地点に移動して作業を1から繰り返す」の手順があります。

ここからは3つの手順について詳しくみていきましょう。

トータルステーションの使い方10：ポールを持って測定地点に立つ

トータルステーションの使い方の手順10は、ポールを持って測定地点に立つことです。測定作業では、これが測量の始まりです。土地や建物の2点間による高低差の測量に役立つ水準儀をつけ、測定地点でポールを地面と同じ高さに持って立つ作業になります。

ターゲット側の人が持つポールは垂直に保つことが基本です。しかし、状況により緩やかに振った方が測定するときに上手くいくことがありますので知識として覚えておきましょう。

トータルステーションの使い方11：中央にピントを合わせる

トータルステーションの使い方の手順11は、中央にピントを合わせることです。トータルステーションの望遠鏡接眼レンズをのぞきながら本体のサイドにある水平微動ねじを回していきながらターゲットを求心アダプタとプリズムの中心を結ぶ線上にピントを合わせます。

トータルステーションの使い方12：測定と記録をする

トータルステーションの使い方の手順12は、測定作業と記録をします。測定作業では、ターゲットにピントが合ったらトータルステーションの表示パネルの測定モードを選びます。

測定モードメニューにある「座標」ボタンを押して画面が切り替わったら「観測」にカーソルを合わせ測定開始します。測定が完了したらステーション番号・器械高・視準高・ターゲットの杭番号などをノートに記録します。

トータルステーションの使い方13：新地点に移動して作業を1から繰り返す

トータルステーションの使い方の手順13は、ターゲットを次の測定ポイントに移動して作業を1から繰り返しします。 ターゲットを次の測定ポイントに移動するときには、三脚に組み合わせているトータルステーションを取り外してから行うことが大事です。

また移動するときには、トータルステーションの電源OFFとともに、水平・垂直角の固定のとりやめも必要です。

さらに望遠鏡接眼レンズには、ホコリやゴミが付着しないようにふたをして、望遠鏡合焦リング、視度環は外部から力が加わらないように注意して移動するようしましょう。

トータルステーションとセオドライトの違い

セオドライトとは光波距離計のことで、水平角、高度角など角度を測定するための機器です。一方トータルステーションは、距離の測定に加えて、セオドライトの持っている角度測定機能がプラスされた機器になります。

セオドライトは角度しか測ることができません。そのため距離を測定するためには別の機器を使う必要があります。トータルステーションなら距離と角度が同時に測れます。

トータルステーションの使い方を知ろう

測量では、距離はレーザー距離計、角度はセオドライトといったように別の測量機器を使っていました。距離と角度の測定に別の機器を使う必要がないのがトータルステーションです。開発によって同時に測れるようになり、コスト削減と作業が効率的にできるようになりました。

トータルステーションは、レーザー距離計と水平・垂直の角度を測る2つの機能を合わせ持っている画期的な測量機器です。トータルステーションの使い方をしっかり覚えて有効に活用しましょう。