디지털 컨텐츠의 정보보호는 근래 매우 중요한 기술로 등장했다. 애써 만든 디지털 컨텐츠가 무차별적으로 복제되어 배포되면 컨텐츠 제공자에게는 커다란 경제적 손실을 입히기 때문에 이를 보호하려는 기술이 개발되고 있다. 특별히 DVD나 MP3, AAC 등 네트워크 환경에서 고급 품질의 영상이 품질의 손상 없이 복제되어 네트워크를 통해 클릭 한 번으로 배포될 수 있기 때문에 이에 대한 대처가 시급한 실정이다. 따라서, 이에 대한 해결책으로 타원곡선 암호시스템을 사용하는 상황에서 필요한 갱신가능 구조를 고려한 Massey-Omura 곱셈기를 제안한다.
지도 제작이 갖는 의미는 그 나라의 측량 기술 수준을 대변한다는 것이다. 또 그 나라 사람들이 얼마만큼 세계속에서 국제적 활동을 하고 있는지에 대한 묵시적 표현 수단이라고 불 수 있다. 현재 우리나라에서는 국가 기본도를 비롯하여 여러 축척의 수치지도가 제작되어있다. 그러나 현재의 수치지도는 항공사진측량 또는 위성영상을 이용하여 신규제작이나 수정 갱신이 이루어지고 있지만, 산업의 발달과 국가경제 성장으로 인하여 수시로 변화하는 지형 지물에 대한 즉각적인 수정이나 갱신을 실시하기에는 많은 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 3차원 레이저 스캐닝(3D Laser Scanning)을 국부지역에 적용하여 실제 지형과 같은 3차원 공간좌표로 취득하여 수치지도 수정 갱신에 요구하는 측위 정확도 제시와 실험에 적용하여 사용자 편의를 제공하고자 한다.
본 연구는 '부유' 단감의 경제적 가치를 평가하기 위해 이루어졌다. 연구를 위해 최근 9년간의 단감 '부유'주산지 소득조사 원시자료(707농가)와 현장을 방문하여 조사한 47농가의 자료를 이용하여 kg당 수취가격, 투입비용, 주당 수량을 분석하였다. 연구결과 단감 '부유'의 손익분기수령은 성장기 8수령과 쇠퇴기 85수령으로 분석되어 단감 '부유'의 경제적 갱신 한계 수령은 85수령으로 나타났다. 주당 수량은 65수령을 전후로 가장 높은 것으로 나타났다. 경제적 내용연수 85수령을 기준으로 한 단감 '부유'의 주당 경제적 가치는 수익접근법에 의해 10,488천원, 비용접근법에 의해 9,249천원으로 분석되었다.
현재 우리나라의 수치지도는 전통적인 항공사진측량 방법을 통해 제작되고 있다. 항공사진측량은 넓은 지역에 대한 지도를 제작하는데 가장 경제적인 방법이다. 그러나 기상 등의 영향으로 적기 측량이 어렵고 측량 면적이 좁은 경우에는 경제성 측면에서 비효율적이다. 따라서 전국에 산재된 소규모의 지형변화지역을 일일이 촬영하여 지도를 갱신하기에는 시간과 비용 면에서 어려움이 크다. 이에 반해 무인항공사진측량은 구름 아래의 저고도에서 촬영하므로 흐린 날씨에서도 작업이 가능하다. 또한 이동성이 우수하고 촬영이 신속하며 측량비가 저렴하여 여러 군데에 산재한 소규모 지도제작에 매우 적합하다. 따라서 본 연구에서는 SIFT와 SfM 기법을 사용한 무인항공사진측량 방법으로 소규모 지형에 대한 정사영상과 수치지도를 제작하고 그 정확도를 검증함으로써 향후 수치지도 갱신에의 적용 가능성을 실험하였다. 제작한 수치지도의 정확도는 검사점에 대한 지상측량 성과와 비교하여 검증하였다. 검증 결과, 수치지도의 좌표는 실측좌표와 비교하여 평균제곱근 오차가 X방향으로 ±2.6cm, Y방향으로 ±2.8cm, 수직방향으로 ±5.8cm의 범위에 들어 무인항공사진측량이 수치지도 갱신에 충분히 적용될 수 있는 가능성을 확인하였다.
라이다는 고밀도높은 정확도로 지상좌표를 빠르게 측량하여 지구표면의 수치표고모델과 수치표면모델를 취득할수 있는 매핑시스템으로 기존의 항공사진측량과 비교하여 효율적이고 , 경제적으로 지상의 DEM을 효과적으로 구축할 수 있게 되었다. 본 연구에서는 LIDAR와 디지털 카메라를 탑재하여 항공측량을 하고 , 수치정사영상을 제작하였다. 제작된 결과물에 대한 정확도 검증을 위하여 GPS로 측량한 지상 검사점을 기본으로 하여 제작된 수치정사영상의 위치 정확도를 평가하였다. 수치정사영상은 소수의 기준점을 사용한 경우와 기준점을 사용하지 않은 경우의 두 가지로 제작하였다. LIDAR와 디지털 카메라에 의한 수치정사영상의 제작 작업은 소수의 기준점을 사용하는 경우에 1:1,000 수치지도를 수정 갱신할 수 있으며, 기준점 없이 제작된 정사영상의 경우에는 축척 1:5,000 수치지도를 수정 갱신할 수 있을 것으로 판단된다.
최근 여러 측면에서의 효용성 및 다양한 분야에서의 활용 가능성이 높게 평가되고 있는 LiDAR 시스템을 이용하여 취득한3차원의 지형공간정보는 수치지도 제작, 3차원 건물 및 도시모델링, 통신환경 분석 등 많은 분야에서 응용되고 있다. 이에 본 연구에서는 최신의 항공LiDAR 측량 기술을 이용하여 기존 항공사진 측량 기술에 의한 수치지도 제작 기법을 대치할 수 있는 여러 가지 요소 중 가장 기초적인 경제적 비용 부분을 분석하였다. 이는 향후 수치지도의 수정 갱신 및 제작을 위한 항공 LiDAR 측량의 적용성을 판단하는 중요한 기초 자료가 될 것이며, 나아가 국가의 예산절감 효과를 거두는 근거자료로 활용될 수 있을 것이다.
경제가 성장함에 따라 자동차는 현대인의 생활에 많은 영향을 끼치고 있다. 차량항법장치는 운전자에게 목적지까지의 경로를 안내해 주기 때문에 많은 편의를 제공하고 있다. 그러나 개인의 차량 소유가 대중화됨에 따라 교통혼잡이 발생하지만 차량항법장치는 환경을 고려하지 않는 일방적인 경로를 계획한다. 기존의 차량항법장치는 시간대와 상관없이 출발지와 목적지만 같으면 항상 동일한 경로와 소요시간을 제공하는 한계를 가지고 있다. 본 논문에서는 누적된 과거의 주행정보를 퍼지이론과 베이지안 갱신에 적용하여 교통상황을 예측하고 경로 계획에 반영하는 방법을 제안한다. 퍼지 이론을 통해 과거 주행정보의 출발 시간대와 속도율로 분류하고 베이지안 갱신을 사용하여 각 시간대에서 벌어질 교통상황을 확률로 계산한다. 전자지도에서 출발지와 목적지를 포함한 타원관심영역을 설정하고 Dijkstra와 $A^*$ 알고리즘을 융합하여 교통상황을 고려한 최적의 경로를 계획한다. 제안한 알고리즘의 성능과 정확성은 계획된 경로를 실제 주행함으로써 예측된 소요시간과 실제 주행시간을 비교하여 검증하였다.
최근 도시는 신규건축, 재건축 및 부분적인 리모델링 등 다양한 형태로 변화하고 있으며, 이에 따라 수치지도 또한 최신성 및 정확도를 유지할 수 있도록 지속적인 수정 및 갱신을 통해 사용자들에게 최적의 서비스를 제공할 수 있어야 한다. 일반적으로 수치지도 수정 및 갱신 방법으로는 항공사진 혹은 준공도면을 이용하고 있으나, 항공사진은 촬영주기제한 및 경제성 측면에서 국소 지역에 대한 수시 갱신이 어렵고 준공도면의 경우 품질 확보의 어려움이 존재한다. 본 연구에서는 빠르게 변하는 도심지의 건물 개발 현황을 수치지도상의 건물 정보에 신속하게 반영하기 위해 지상라이다로부터 추출한 건물 footprint 자료를 이용하는 방법론을 제안하였다. 우선 지상라이다로부터 취득된 전체 건물의 포인트 클라우드 자료로부터 대표 옆면을 추출하고, 2차원 영상으로 투영한다. 투영된 포인트 클라우드 자료로부터 footprint를 추출하고, 추출된 footprint와 수치지도 상의 건물 footprint 간의 정합을 위해 2D Affine 모델을 사용하였다. 2D Affine 파라미터의 추정에는 두 footprint 자료로부터 취득된 무게중심을 사용하였으며, 무작위로 추출된 무게중심 간의 매칭을 위해 수정된 RANSAC (RANdom SAmple Consensus) 알고리즘을 제시하였다. 다양한 조건하에서 수행된 실험결과 제안된 알고리즘을 적용할 경우, 지상라이다로부터 추출된 건물데이터를 활용하여 효율적인 수치지형도의 갱신이 가능함을 확인할 수 있었다.
최근 들어 디지털 기반의 산업환경 변화와 더불어 관련 기술의 변화가 급속히 진행되고 있다. 측량분야에서도 과거 단순히 항공사진을 이용하여 도화를 하던 방식에서 벗어나 GPS 및 INS 등의 멀티센서 및 디지털 카메라를 이용한 디지털 방식의 작업환경이 도입되고 있다. 지형에 대한 정확한 데이터는 국토의 효율적 이용 및 관리, 도시계획 수립, 환경 및 재난관리 등 여러 분야에서 광범위하게 활용되고 있으며 지식정보시대의 필수적인 정보인프라로 인식되고 있다. 본 연구에서는 수목 등에 투과성이 우수하며 비행설계에서부터 최종성과물까지 디지털 방식으로 정확 신속하게 데이터를 산출할 수 있는 항공레이저측량을 이용하여 지형정보를 취득하였으며, 이를 통해 제작된 등고선과 항공사진 도화에 의한 현행 수치지형도(1/1,000 및 1/5,000의 등고선을 비교하여 그 정확도와 세밀도 및 경제적 관점에서 효율성을 평가하였다. GPS측량에 의한 정확도 평가 결과, LiDAR 데이터의 표고 정확도는 평균 $0.089m{\pm}0.062m$로써 1/1,000 수치지형도보다 우수하게 나타났으며, 복잡한 도시의 지물을 보다 더 세밀하게 표현할 수 있었다. 경제적 측면에서는 현행 항공사진 도화에 의한 1/1,000 수치지형도 등고선 제작비용($100km^2$ 기준)과 비교하여 약 48%의 비용절감 효과를 나타냈다. 본 연구결과, 갱신주기가 수년에 이르는 수치지형도의 수정 갱신이 미흡한 현재의 상태에서 항공레이저측량에 의하여 획득된 LiDAR 데이터를 이용할 경우에 등고선의 최신성 및 현시성을 충족시킬 수 있는 대안임을 보여 주었다.
GIS를 이용한 시설물 D/B화의 중요한 사항은 최신의 자료를 수집하고 신설, 보수 및 교체에 따른 정보를 갱신하는 것이다. 따라서 신속하고 경제적인 시설물 자료의 구축은 물론 모니터링할 수 있는 시스템 개발의 필요성이 요구되고 있다. 본 연구에서는 시설물 관리를 위해 모바일 GIS 솔루션의 활용 가능성을 제시하고자 한다. 이를 위해서 기존의 수치지도를 활용목적에 적합하게 가공할 수 있는 맵가공 기술과 필요한 도면을 현장에서 전송 받을 수 있는 무선통신서비스가 필요하다. 또한 신설 또는 보수에 따른 결과 및 관련 정보를 GPS 및 수치사진측량으로 구해진 3차원 위치정보와 함께 본부(Server-side)의 데이터베이스 serve의 D/B를 실시간으로 갱신할 수 있는 Mobile GIS시스템관련기술의 개발이 필요하다. 뿐만 아니라 부가서비스로써 현장까지의 최적경로 안내, VoIP 기술을 이용한 실시간 쌍방향 정보교환을 통해 작업의 효율성은 물론, 관리를 위한 효율적인 모니터링 기술도 필요하다. 본 시스템이 구축되어 응용분야에 적용되게 되면 실시간 데이터베이스의 구축 및 갱신을 효율적으로 수행할 수 있으며 급변하는 현장 상황에 적절하게 대처할 수 있는 방안으로 여러 분야의 실무에 접목이 가능할 뿐만 아니라 국가 기술력의 확대 및 국제 경쟁력 확보를 확신할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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