地形アブニーレベル

シカゴのユージン・ディーツゲン社製のアブニー水準器兼傾斜計。目盛りはリバーシブルです。写真のように、パーセンテージ勾配の測定用に設定されています。裏面は度数勾配の測定用です。

アブニー水準器・傾斜計は測量に用いられる機器で、固定式の照準管、指示アームに接続された可動式の水準器、そして分度器目盛りで構成されています。内蔵ミラーにより、遠くの目標物を視準する際に水準器の気泡を見ることができます。手持ち式として、あるいはより正確な測定のためにヤコブの杖に取り付けて使用することもできます。また、コートのポケットに入れて持ち運べるほど小型です。[ 1 ] [ 2 ]

アブニー水準器は使いやすく、比較的安価で、正しく使用すれば正確な測量ツールとなります。アブニー水準器には通常、角度(度)勾配(パーセント)、地形アブニー水準器には測量士のチェーンあたりのフィートによる勾配(フィート) 、そしてチェーン補正(チェーン補正)の目盛りが付いています。チェーン補正は角度の余弦であり、斜面に沿って測定された距離を水平距離に変換するために使用されます。三角法を用いることで、アブニー水準器のユーザーは高さ、体積、勾配を測定することができます。[ 3 ]

アブニー レベルは四角い管状の本体で作られているため、レベルの本体を表面に置いてレベルを調整し、スケールから角度を読み取るだけで、平面の傾斜を直接測定することもできます。

起源

アブニー水準器は、イギリスの天文学者であり化学者で、カラー写真と色覚の先駆者として最もよく知られるウィリアム・ド・ウィヴレスリー・アブニー卿(1843年7月24日 - 1920年12月3日)によって発明されました。アブニーは1870年代後半より前に、イギリスのチャタムにある軍事工学学校に雇われてこの器具を発明しました。W. & LE Gurleyは、これをロック水準器のイギリス版であると説明しています。[ 1 ]

ロンドンのエリオット・ブラザーズは、 1870年12月に「アブニー中尉が当初設計した古い形式」に基づいて「改良された傾斜計と水準器の組み合わせ」を登録しました。[ 4 ]

1871年までに、王立地理学会の委員会は探検家が携行すべき計器類の長いリストを勧告しました。時計、コンパス、六分儀、そして大量の紙といった必須の道具に加え、委員会は「必須ではないが便利な追加計器」の二次リストに「ポケット水準器(アブニー製)」を含めました。 [ 5 ]

使用法

1914年と1915年に、林業季刊誌はアブニーレベルの使用に関する一連の記事を出版した。[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] これらのチュートリアル記事は今日でも有用であるが、使用法に関する主な参考文献は1927年のアブニーレベルハンドブックである。[ 3 ]

アブニー水準器は通常、測量士の目の高さで使用され、手持ち式、または目盛りに取り付けて使用します。特定の斜面上の線を測定するには、まず水準器上で目的の角度または勾配を設定し、次に測量士は照準管を通して目標物を見ながら十字線を水準器の気泡管に合わせます。これにより、測量士は目標物が視線より上にあるか下にあるかを確認できます。

未知の傾斜を測定するには、まず測量士は傾斜に沿って目標物を視準し、次に水準器の角度を調整して気泡が十字線の中央に来るようにします。この調整が完了すると、目盛りから傾斜を読み取ることができます。

通常、水準器は測量士の目の高さに保持されるため、同じ身長の2人目の測量士の顔をターゲットとして用いるのが一般的です。2人目の測量士の身長が異なる場合は、目の高さのおおよその位置(顎、鼻、頭頂部など)を記録しておく必要があります。顔ほどの大きさのターゲットを目の高さに水準器に取り付けると、より正確な測定が可能です。ほとんどのアブニー水準器には望遠鏡が内蔵されていないため、水準器から直接読み取ることができるのは近距離のみですが、遠距離から拡大せずに読み取れる特別な水準器を作ることも可能です。

一般的な用途

アブニー水準器は、いくつかの分野で現在でも広く使用されています。

  • 地形測量では、傾斜から水平距離の計算、等高線のトレース、相対的な高さを決定します。[ 9 ]
  • 林業では樹高測定に用いられる。[ 10 ]
  • 鉱業および鉱山安全検査において、運搬道路の勾配を測定する。[ 11 ]
  • 地質学では、岩盤の露頭や断層崖の測定に使用されます。[ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]

参考文献

  1. ^ a b Smaller Instruments and Appliances: The Abney Level and Clinometer, A Manual of the Principal Instruments used in American Engineering and Surveying、W. & LE Gurley、Troy、NY、1891年、219ページ。
  2. ^ George William Usill, Clinometers: The Abney Level, Practical Surveying , Crosby Lockwood and Son, London, 1889; 33ページ。
  3. ^ a b H. A. CalkinsとJB Yule、「The Abney Level Handbook」、米国森林局、1927年。
  4. ^ Combined Clinometer and Spirit Level、 The Mechanics Magazine、1870年12月30日、476ページ。
  5. ^ジョージ・バック提督、リチャード・コリンソン副提督、フランシス・ゴルトン、「旅行者へのヒント(第3版・改訂版)」、王立地理学会紀要、第16巻、第1号(1871年12月18日)。
  6. ^ William J. Paeth、「Abneyハンドレベルによる実用価値の垂直制御の取得」、 Forestry Quarterly、第XXII巻、第3号(1914年9月)、347ページ。
  7. ^ ML Erickson、「アブニーハンドレベルの使用」、 Forestry Quarterly、第XXII巻、第3号(1914年9月)、370ページ。
  8. ^ CRアンダーソン、「アブニーハンドレベルと集中森林調査の連鎖」、 Forestry Quarterly、第13巻、第3号(1915年9月)、338ページ。
  9. ^ジョン・バーナードとグラハム・ジャクソン、「アブニー水準器を用いた相対高さの測定」。較正技術も掲載。
  10. ^ The Abney Level、Texas Tree Trails、2008年9月7日。
  11. ^第4章: 等級、運搬道路検査ハンドブック、MSHAハンドブック番号PH99-I-4、米国鉱山安全衛生局、1999年6月1日。
  12. ^ George O. BachmanとDonald A. Myers、「ニューメキシコ州ドナアナ郡ベアピーク地域の地質学」、地質調査所報1271-C、1969年、C3ページを参照。
  13. ^ Lee Piekarsk, 「ユタ州サザンワサッチ、フィッシュスプリングス、ハウス山脈沿いの第四紀断層崖の相対年代測定」ブリガムヤング大学地質学研究、2015年1月7日アーカイブ、 Wayback Machine27巻第2部(1980年11月)、123~139ページ、特に124ページ。
  14. ^ William C. Clyde、Suyin Ting、Kathryn E. Snell他「中国の南雄盆地における新たな古磁気および安定同位体の結果」『地質学ジャーナル』第118巻(2010年)、131~143ページ、特に134ページ。
  • ブリン・ハバード、ニール・F.(2005年)、グラッサーフィールドテクニックズ・イン・グレイシオロジー・アンド・グレイシャルジオモルフォロジー、ジョン・ワイリー・アンド・サンズ、400ページ、ISBN 0-470-84427-2