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測量座標とは?初心者でもわかる基礎知識と活用例【土木CAD対応】

測量座標とは?初心者でもわかる基礎知識と活用例【土木CAD対応】

目次

測量座標の基礎

土木CADで図面を作成する際に必要となるのが測量座標です。測量座標は、地球上の位置を正確に表すための数値で、緯度・経度や平面直角座標系などが使われます。図面の精度や位置合わせに大きく影響するため、まずは基礎を理解しましょう。

Ⅰ. 測量座標とは

1.座標の基本概念(X座標・Y座標・Z座標)

測量座標は、図面や地図上の位置を数値で表すための「住所」のようなものです。

  • X座標 … 東西方向の位置
  • Y座標 … 南北方向の位置
  • Z座標 … 高さ(標高)

これらを組み合わせることで、地球上の任意の点を正確に指定できます。

2.測量座標と一般的な座標の違い

学校の数学で習う座標は、小さな範囲での相対的な位置を表します。
一方、測量座標は地球規模での位置を扱うため、測地系(地球の形を近似したモデル)に基づいて計算されます。

3.世界測地系(JGD2011)と旧日本測地系の違い

  • 世界測地系(JGD2011):GPSや国際標準と一致。現在の公共測量はこれが主流。
  • 旧日本測地系:昔の地図や図面で使われていた方式。位置が数百メートルずれることがあります。

Ⅱ. 測量座標の種類

1.平面直角座標系

日本を19の区域に分け、それぞれに原点を設定した座標系。土木工事や都市計画でよく使われます。

(出典:国土地理院)

2.緯度・経度座標系

地球全体を対象にした座標系。GPS機器が出力する座標は通常こちらです。

(出典:国土地理院)

  • 緯度(Latitude)…地球の赤道を基準に、北(+)または南(–)方向の角度(–90°~+90°)を示しています。
  • 経度(Longitude)…本初子午線(Greenwich 0°)※を基準に、東(+)または西(–)方向の角度(–180°~+180°)を示しています。

※本初子午線(ほんしょしごせん)とは、経度0度として定められた基準の子午線(南北を結ぶ大円)です。地球の位置を表す経度の起点となります。国際的な基準はイギリス・ロンドン郊外のグリニッジ天文台を通る子午線です。

3.ローカル座標系(任意原点)

現場ごとに決めた原点を基準にする座標系。小規模工事や仮設計画で便利です。

Ⅲ. 測量座標の取得方法

・GNSS(GPS)による取得

GNSS受信機を使って衛星から直接位置情報を取得します。高精度な機器なら誤差は数センチ以内です。

・基準点測量の利用

国土地理院が設置した基準点を測り、その位置をもとに座標を求めます。

・公共測量データの活用方法

国土地理院や自治体が公開する基盤地図情報をダウンロードし、CADに取り込んで使います。

Ⅳ. 測量座標の活用例

1.土木CADでの図面作成

道路、橋、河川などの設計図は、測量座標を基準にして正しい位置に描きます。

2.測量データから平面図を作成する流れ

  1. 測量機器で座標データを取得
  2. CADにインポート
  3. 図面上に点や線を配置
  4. 図形を仕上げて印刷

3.施工管理や出来形管理での利用

施工中や完成後の構造物の位置を測定し、設計図と比較することで品質を確認します。

Ⅴ. 測量座標を扱う際の注意点

1.座標系の統一

異なる測地系や区域のデータを混ぜると、位置が大きくずれます。

2.単位(m・mm)の扱い

CADによっては単位設定が異なるため、読み込み時に確認が必要です。

3.精度と誤差の許容範囲

設計段階と施工段階では、求められる精度が異なります。用途に応じた精度管理が大切です。

Ⅵ. まとめ

1.測量座標を理解するメリット

  • 図面と現地の位置が一致
  • 他社や他部門とのデータ共有がスムーズ
  • 公共工事や大規模プロジェクトで必須スキル

2.学び方と次のステップ

まずは座標の概念を押さえ、簡単な位置決めから始めましょう。
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