「平面直角座標系と座標・方向角」の問題集です。一問一答6問、五肢択一6問。各問題の「正解・解説を見る」を開いて答えを確認してください。
このページの略称:準則=作業規程の準則(国土交通省告示)
一問一答(○×)
問1 ○×
日本の平面直角座標系は、I系からXIX系までの19の系に分かれる。
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正解:○
正解は○です。系番号は19系で、原点と適用区域は系ごとに定められています。(平面直角座標系の告示 系番号・原点・適用区域の表/国土地理院「わかりやすい平面直角座標系」 「19の平面直角座標系」)
問2 ○×
日本の平面直角座標系では、座標系原点におけるX軸の正方向を真東に向ける。
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正解:×
正解は×です。原点におけるX軸の正方向は真北です。(平面直角座標系の告示 備考第1号)
問3 ○×
日本の平面直角座標系では、座標系原点におけるY軸の正方向は真東である。
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正解:○
正解は○です。Y軸は原点でX軸に直交し、真東に向かう値を正とします。(平面直角座標系の告示 備考第1号)
問4 ○×
同一平面系の方向角をX軸正方向から右回りに測るとき、方向角90°はY軸の正方向を指す。
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正解:○
正解は○です。X軸正方向から右回りに90°回るとY軸正方向になります。(作業規程の準則 付録6 計算式集 基準点測量2.3.3、dX=S cosα・dY=S sinα)
問5 ○×
平面直角座標系のX軸上における縮尺係数は、1.0000に定められている。
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正解:×
正解は×です。告示で定めるX軸上の縮尺係数は0.9999です。(平面直角座標系の告示 備考第2号)
問6 ○×
系番号の異なる平面直角座標でも、XとYを同じ単位で表示していれば、変換をせずに座標差から2点間距離を求められる。
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正解:×
正解は×です。異なる系は原点等が異なるため、共通の系へ変換してから差を計算します。(平面直角座標系の告示 系ごとの原点・適用区域の表)
五肢択一
問7 正しいもの
同一平面系で、点Aの座標(X,Y)は(100.00,200.00) mである。AからBへの平面距離は40.00 m、X軸正方向から右回りの方向角は120°である。cos120°=−0.5000、sin120°=0.8660を与値として使う。Bの座標(X,Y)(m)として正しいものはどれか。与値から小数第2位まで求める。
- (120.00,234.64)
- (80.00,165.36)
- (134.64,180.00)
- (80.00,234.64)
- (−20.00,34.64)
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正解:4
正解は4です。
1:誤り。ΔXの負号を失っています。120°のcosは負です。
2:誤り。ΔYの符号が逆です。120°のsinは正です。
3:誤り。XとYへの成分配分が逆です。Xはcos、Yはsinを使います。
4:正しい。ΔX=40.00×(−0.5000)=−20.00 m、ΔY=40.00×0.8660=34.64 mです。Aへ加えてB=(80.00,234.64) mです。
5:誤り。これは座標増分です。Bの座標にはAの座標を加えます。
根拠:作業規程の準則 付録6 計算式集 基準点測量2.3.3。
問8 組み合わせ
同一平面系で、P(X,Y)=(40,−10) m、Q(X,Y)=(20,10) mである。方向角はX軸正方向から右回りに0°以上360°未満で表す。PからQへの方向角T_PQと、QからPへの方向角T_QPを求める関係式の正しい組合せはどれか。各式の計算結果が360°以上なら360°を引く。与えた座標から角度は整数の厳密値で求める。
- T_PQ=45°/T_QP=T_PQ+180°
- T_PQ=135°/T_QP=T_PQ+180°
- T_PQ=315°/T_QP=T_PQ+180°
- T_PQ=135°/T_QP=T_PQ+90°
- T_PQ=135°/T_QP=T_PQ
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正解:2
正解は2です。
1:誤り。P→QのΔXは−20 m、ΔYは20 mです。両成分の大きさは同じで第2象限なので、T_PQは135°です。
2:正しい。P→Qは135°です。逆方向は180°異なるので、135°+180°=315°がT_QPです。
3:誤り。315°はQ→Pの方向角です。P→Qと向きが逆です。
4:誤り。逆方向に加えるのは180°です。90°は直交する方向への回転です。
5:誤り。2点が異なるので、往復の方向角は同じではなく180°異なります。
根拠:同一平面系の座標差と方向角の定義、逆向きベクトルによる角度の導出(計算で検証)。
問9 正しいもの
同一平面系で、A(X,Y)=(−5,10) m、B(X,Y)=(−23,34) mである。座標差から求める2点間の平面距離(m)として正しいものはどれか。整数の厳密値で答える。
- 6
- 18
- 24
- 42
- 30
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正解:5
正解は5です。
1:誤り。成分の絶対値の差24−18です。距離には二乗和の平方根を使います。
2:誤り。Xの座標差の絶対値だけで、Yの差を反映していません。
3:誤り。Yの座標差だけで、Xの差を反映していません。
4:誤り。成分の絶対値を加えた値で、直線距離ではありません。
5:正しい。ΔX=−23−(−5)=−18 m、ΔY=34−10=24 m。S=√(18²+24²)=√900=30 mです。
根拠:一般的な数学・工学の定義及び計算。
問10 組み合わせ
同一平面系で、距離Sは正、X軸正方向から右回りの方向角Tは180°である。sin180°=0、cos180°=−1とする。始点から終点への座標増分(ΔX,ΔY)として正しい組合せはどれか。Sと同じ長さの単位で表す。
- (S,0)
- (0,S)
- (−S,0)
- (0,−S)
- (−S,−S)
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正解:3
正解は3です。
1:誤り。X軸正方向の組です。T=180°ではXの増分が負です。
2:誤り。Y軸正方向の組で、T=90°に対応します。
3:正しい。ΔX=S cos180°=−S、ΔY=S sin180°=0です。
4:誤り。Y軸負方向の組で、T=270°に対応します。
5:誤り。Yの増分は0です。両成分を−Sとすると与えた方向と距離にも一致しません。
根拠:作業規程の準則 付録6 計算式集 基準点測量2.3.3、dX=S cosα・dY=S sinα/作業規程の準則 付録6 計算式集 基準点測量2.3.3。
問11 誤っているもの
同一点の同じ方向について、真北から右回りの角をA、座標北から右回りの方向角をTとする。真北方向を座標北から測った角αは、右回りを正、左回りを負とする符号付き角で、−90°<α<90°とする。AとTは0°以上360°未満へ折り返して表す。次の説明のうち、誤っているものはどれか。
- この定義では、T=A−αの関係を使う。
- 測点の座標北と真北は、常に同じ方向とは限らない。
- 平面直角座標系のIX系の原点では、XとYはともに0である。
- 真北が座標北から左回りに位置する場合、定義したαは負となる。
- 異なる系に属する2点の座標差を使うには、共通の系に変換する必要がある。
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正解:1
正解は1です。
1:誤り。このαは座標北から真北への角です。座標北から対象方向へはα+Aとなるので、T=A+αです。
2:正しい。系原点以外では、投影に伴い真北と座標北の方向に差が生じ得ます。
3:正しい。系ごとに定めた原点を座標の0とします。IX系にもこの規則を適用します。
4:正しい。αは問題文で右回りを正、左回りを負と定義した符号付き角です。左回りのずれを359.5°等の正の角で表しません。
5:正しい。異なる系のXとYは共通の基準ではないため、変換後に座標差を求めます。
根拠:国土地理院「基準点情報の解説(詳細)」真北方向角、平面直角座標系の告示備考第3号、同一点での角度加算。
問12 正しいもの
同一点の同じ方向について、真北から右回りの方位角Aは48.50°である。子午線収差γを、真北から座標北へ右回りに測る角として定義し、γ=+0.75°とする。座標北から右回りの方向角Tとして正しいものはどれか。角度は10進度で、小数第2位まで示す。
- 49.25°
- 48.50°
- 47.00°
- 47.75°
- 0.75°
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正解:4
正解は4です。
1:誤り。γを加えています。この定義では座標北が真北から+γだけ回った方向なので、T=A−γです。
2:誤り。真北と座標北の差を反映していません。
3:誤り。γを2回差し引いた値です。補正は1回です。
4:正しい。T=A−γ=48.50°−0.75°=47.75°です。
5:誤り。基準となる北の差だけを示しており、対象方向の方位角を反映していません。
根拠:国土地理院「基準点情報の解説(詳細)」 「真北方向角」。
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