지구표면에 있는 모든 점의 관계위치를 결정하고, 어떤 부분의 위치·형상·면적을 측정하여 이것을 도시(圖示)하는 기술. 그러나 넓은 뜻으로는 지상에 정지(靜止)하고 있는 점뿐만 아니라 우주공간(천체)·자연환경, 바다와 강물의 흐름과 같이 움직이고 있는 물체의 위치와 각종 인공시설물·지하매장물, 바다 밑의 상태 등의 측정도 이에 포함된다.

또, 근래에는 측량기술이 고도로 발달하여 바다 건너 먼 거리에 있는 곳(점)까지의 거리와 방향을 두 곳에서 각각 동시에 인공위성(측량위성이라고도 한다)까지의 방향을 관측함으로써 아주 정밀하게 얻을 수 있어, 멀리 떨어져 있는 낙도(落島)의 위치를 결정하는 데 응용하기에 이르렀다.

측량법 제2조를 보면, 측량의 정의(定義)를 “토지 및 연안해역(沿岸海域)의 측량을 말하며, 지도 및 연안해역기본도의 제작과 측량용 사진의 촬영을 포함한다”고 규정하고 있다. 그러나 여기서는 토지부분의 측량에 대해서만 설명하기로 한다. 지표상의 어떤 점의 평면상의(상술하면 인천만의 조위관측으로 얻은 평균해면을 통하는 水準面에 투영한 높이) 위치는 이미 그 위치를 알고 있는 한 점(기준점)과 그 점을 연결한 선분의 방향과 그 선분의 길이, 즉 두 점 사이의 수평거리를 재면 결정된다.

또 그 점의 공간에 있어서의 위치는 기준점과의 고저차(高低差)를 재면 결정된다. 모든 점의 위치가 결정되면 이것들을 적당한 축척으로 제도용지 위에 전개(展開)하여 지도를 만들 수가 있다. 지도에 계획선을 넣은 다음, 그것을 지상에 말뚝을 박아 설치하거나, 측정한 고저차를 써서 종단면도(縱斷面圖)나 횡단면도(橫斷面圖)를 만들고 이것들에 계획선을 넣어서 토량(土量)을 산출하기도 하며, 또 측량구역 내의 면적 계산, 수로의 수위나 유량(流量)의 측정, 사진측량을 위한 항공사진촬영 등의 작업도 이에 포함된다.

각종 건설공사의 계획·설계·시공이나 국토에 관한 조사·연구는 측량의 결과를 바탕으로 하여 이루어지기 때문에, 측량은 일정한 기준에 따라 행해져야 하며, 측량법·지적법과 같은 법령으로 그 작업에 필요한 여러 가지 규정이 정해져 있으므로 모든 절차는 이에 따라야 한다.

【측량법에 따른 분류】 지구를 1개의 회전타원체(回轉楕圓體) 또는 구체(球體)로 보는 대지측량(측지학적 측량)과 지표면을 평면으로 보는 평면측량(平面測量)으로 크게 나눌 수 있다.

평면측량은 대체로 기준점측량(基準點測量)과 세부측량(細部測量)으로 나눌 수 있는데, 기준점측량은 측량구역 전체를 삼각점이나 보조삼각점 등으로 덮어서 망(網)을 구성하는 뼈대[骨組]를 만들고, 이 뼈대의 기초가 되는 점(기준점)의 위치를 정하기 위한 측량으로서 삼각측량(三角測量)을 실시하며, 또 보조기준점 측량을 위해서 다각측량(多角測量)이나 도근점측량(圖根點測量)도 실시한다.

측량작업을 측량구역의 한 끝에서 다른 끝을 향하여 모든 점의 위치를 차례로 정해 가는 방법을 쓰면 오차(誤差)가 생기고, 이것이 차차 쌓여서 오차가 커진다. 이것을 방지하기 위하여 기준점측량을 쓰면 측량구역 전체에 걸쳐 평균적으로 필요한 높은 정도(精度)가 능률적으로 유지되는 것이다.

세부측량은 기준점 또는 기준점 사이를 잇는 선분을 바탕으로 하여 그들 부근의 세부적인 위치를 정하기 위한 측량으로서, 평판측량(平板測量)·스타디아측량(視距測量)·사진측량 등을 사용한다. 세부측량에서는 다소의 오차가 생긴다고 해도 그 오차의 양이 극히 미미하기 때문에 문제가 되지 않는다.

【측량기계에 따른 분류】 평판측량·스타디아측량·항공사진측량·거리측정기측량[測距儀測量] 외에, 줄자만으로 거리와 각을 구하는 간략한 측량, 각측량(角測量)의 경우의 트랜싯 측량, 산림 내 등에서 자침(磁針)이나 눈금판을 사용하여 간단히 하는 컴퍼스 측량, 항행 중인 선박의 위치 등을 구하기 위한 섹스턴트[六分儀] 측량, 고저차를 직접 구하는 수준의(水準儀) 측량, 청우계(晴雨計)에 의한 기압계 측량 등이 있다.

【목적·방법에 따른 분류】 삼각측량·트래버스 측량·수준측량·지형측량·노선측량 외에 하천을 개수하는 계획, 공사를 위하여 하천의 평면도·종단면도·횡단면도의 작성 및 수위(水位)·유량을 측정하는 하천측량, 항만(港灣)·해안의 심천(深淺)이나 그 변화, 조석(潮汐)의 크기·방향을 측정하는 만측항량·해양측량, 채광(採鑛)에 필요한 갱(坑) 내외의 측량을 하는 광산측량 등이 있다.

또, 토지의 소재·경계·형상·지목(地目)·지번(地番)·면적·소유자를 조사하여 지적도(地籍圖)를 작성 또는 수정함으로써 주로 토지의 소유권을 명확히 하는 지적측량이 있다.

【측량기술자】 측량법에서는 정확하고 공신력 있는 측량성과를 얻기 위하여 건설교통부장관의 면허를 받은 자만이 측량을 할 수 있도록 규정하고 있다. 측량기술자의 면허등급은 국토개발기술사(측지), 측지기사 1급, 측지기사 2급으로 되어 있다.

측량기계(surveying instruments)란 측량할 때 사용하는 기계로서 크고 작은 여러 가지가 있으나 그 중 주가 되는 것은 각(角)측량에 사용되는 트랜싯. 수준(水準)측량에 사용되는 수준의, 세부측량에 사용되는 평판(平板) 등이다. 트랜싯과 수준의에 대해 구조상의 가장 두드러진 차이점을 들면, 트랜싯의 망원경은 상하방향과 수평방향으로 회전되지만 수준의의 망원경은 수평방향으로만 회전된다. 이 밖에 일반적으로 사용되는 측량기계를 들면 다음과 같다.

소형의 기계는 보통 간단한 측량에 사용하는 것인데, 광산측량이나 지질조사에 사용하는 경사계(傾斜計), 자침(磁針)과 시준판(視準板)붙이 눈금판으로 각을 재는 컴퍼스, 대략적인 수평을 보는 핸드레벨 등이 있다. 소형은 아니지만 간단한 거리측량에 사용하는 봉형(棒形)의 측거기(側距器)는 길이가 2∼3 m인 것까지 있다.

하천측량 등에서, 흔들리는 배 위에서 수평각·연직각·경사각 등을 상당히 정밀하게 측정할 수 있는 육분의는 보통 최소의 읽기가 10 " 정도이다. 또 수류(水流)의 유속을 재는 유속계는 공기형 또는 프로펠러형 풍속계와 같은 원리인데, 매초의 회전수에 의해 유속을 측정한다. 대형의 기계로서는 사진측량의 실체도화기(實體圖化機)가 있는데, 핸들조작으로 연동(連動)하여 자동적으로 정밀하게 등고선(等高線)을 그린다.

【토목기계의 망원경】 트랜싯·수준의 모두 망원경 자체의 구조에는 큰 차가 없다. 기계가 정밀해질수록 망원경의 배율을 올려야 하므로 당연히 시야가 어두워져 대물렌즈의 지름을 크게 한다. 또 익숙해지지 않으면 보기 힘들지만, 접안렌즈의 수를 반으로 줄여서 도상(倒像)으로 하는 경우도 있다.

또 배율과 수준기의 감도(感度:기포가 1눈금 이동하기 위해서 수준기를 기울여야 하는 각도)는 균형이 잡혀 있지 않으면 관측결과의 정밀도가 떨어지거나 기계설치에 너무 많은 시간이 걸리게 된다. 보통 배율은 30배 정도, 감도는 40 " 정도이고, 트랜싯의 평반수준기(기계를 수평으로 한다)의 감도는 70 " 정도이다. 또한 망원경에는 외부조준식(外部照準式)과 내부조준식이 있는데, 후자가 많으며 초점조절에 따른 무게중심의 이동이 적다는 등 여러 가지 이점이 있다.