수준측량(水準測量, leveling)은 레벨(level)과 표척(leveling rod) 등의 측량 장비를 이용하여 지표상의 여러 지점 간 높이 차이를 결정하거나, 특정 지점의 표고(해발고도)를 결정하는 측량 작업이다. 레벨측량 또는 고저측량이라고도 불린다.
기본 원리 수준측량의 기본 원리는 알고 있는 지점(후시점, BS)에 세운 표척의 눈금을 읽고, 레벨의 시준선을 수평으로 유지한 채 높이를 구하고자 하는 지점(전시점, FS)에 세운 표척의 눈금을 읽어 두 지점 간의 고저차를 계산하는 것이다. 후시점의 지반고에 후시값을 더하면 기계고(Instrument Height)가 산출되고, 이 기계고에서 전시값을 빼면 전시점의 지반고를 구할 수 있다.
측량 방법의 분류 수준측량은 작업 방식에 따라 직접 수준측량, 간접 수준측량(삼각 수준측량), 기압 수준측량, GNSS(위성측위시스템)를 활용한 높이측량 등으로 구분된다. 이 중 레벨과 표척을 사용하는 직접 수준측량이 가장 기본적인 방법이다.
측량 등급 대한민국의 기본측량으로서 수준측량은 정밀도에 따라 1등 수준측량과 2등 수준측량으로 구분된다. 1등 수준측량은 국도 또는 주요 지방도를 따라 약 4km 간격으로 설치된 1등 수준점을 대상으로 하며, 2등 수준측량은 약 2km 간격의 2등 수준점을 대상으로 한다. 대한민국의 표고 기준은 인천 앞바다의 평균 해수면을 기준면으로 하며, 이 기준면에서의 높이를 수준원점을 통해 결정한다.
야장 기입법 현장에서 측량 결과를 기록하는 방식에는 고차식(differential method), 기고식(instrumental height method), 승강식(rise and fall method)이 있다. 고차식은 계산이 간단하나 중간점 기록이 불가능하고, 기고식은 중간점 측정이 가능하며 가장 널리 사용된다. 승강식은 계산이 복잡하지만 완전한 검산이 가능한 장점이 있다.
오차와 보정 수준측량에서는 전시와 후시의 시준거리를 동일하게 함으로써 지구 곡률에 의한 오차(구차), 대기 굴절에 의한 오차(기차), 시준축 오차 등을 상쇄할 수 있다. 구차와 기차를 통틀어 양차라고 한다. 수준측량의 왕복차 및 폐합차에 대한 허용오차는 측량 등급별로 규정되어 있으며, 예를 들어 기본측량 1등 수준측량의 왕복차 허용오차는 2.5mm√L(L은 km 단위 거리)이다.
활용 분야 수준측량은 도로, 철도, 교량, 터널, 댐 등 각종 건설공사의 설계 및 시공, 지반 침하 관측, 지각 변동 모니터링, 지형도 제작, 국토 개발 계획 수립 등 광범위한 분야에서 활용된다.
