오늘 날, 수치지도는 모든 정보시스템의 기초자료로서 그 가치가 높으며 사회시스템을 구축 관리하는데 있어 수치지도 활용도가 보다 높아지고 있다. 본 논문은 수치지도와 측량값의 경사 분석 데이터를 비교하여, 수치지도를 통해 경사값을 분석하는데 있어 그 신뢰성을 확보하고자 하는데 목적이 있다. 본 연구에서는 수치지도의 경사 정확도에 대한 국내 및 국외의 기준을 제시하고 ArcView를 이용한 경사분석값과, 측량기기를 이용한 실측값을 비교하여 수치지도의 경사 정확도를 분석하는 단계로 진행할 것이며, 도심지역에서 제공되는 1:1000, 1:5000 지도를 이용하여 각 축척별로 경사에 대한 오차율을 밝히고 통계값을 제시하는 순서로 진행될 것이다. 본 연구를 통해 실측을 통하지 않고 수치지도만으로 경사를 분석하는 경우, 그 신뢰성을 가늠해 볼 수 있을 것이라 기대한다.
수치정사사진지도를 제작하기 위한 기반 자료로 스캐닝한 수치항공사진영상과 항공사진의 왜곡 보정을 위한 표정, DEM의 추출과 편집 및 편위 수정에 이르기까지 다양한 처리절차가 필요하다. 또한 영상과 벡티 자료의 중첩을 통해 생선한 영상지도의 편집과 지도제작 작업에는 다양한 미적 요소가 필요하다. 본 연구에서는 수치항공사진 영상을 이용하여, 영상에 내포하는 기하학적 변위를 3차원 모델링 결과와 수치표고모델을 이용하여 소거하고, 수치정사사진을 제작한 후에, 1/5,000 수치지도에서 필요한 레이어와 중첩시킨 수치정사사진지도를 제작하여 그 정확도를 분석하였으며, 각 처리 단계별 문제점의 분석과 개선방안을 제시하였다.
수치지도의 지리조사 기준은 80년대 후반 수치지도 전산화 작업이 국토지리정보원에서 시작되면서 건설부령으로 작성되어 몇 차례 수정이 되어 온 수치지도작성작업규칙과 내규에 의하여 작업되고 있다. 그러나 수치지도작성 작업지침은 수치지도 1.0을 기준으로 하고 있어 수치지도 2.0과 기본지리정보 등이 종이지도에서 수치지도 개념으로 제작환경변화가 발생하여 현재의 현지조사 기준에 문제점이 나타나고 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 수치지도의 지리조사 작업기준을 정립하기 위하여 작업규정, 속성자료, 관련자 설문 및 면담을 수행하여 문제점을 분석하였고. 적합한 수치지도 지리조사 작업기준을 제시하였다.
현재 제작되고 있는 수치지도 지리조사 기준은 수치지도작성작업내규를 기준으로 각종 작업지침서에 의해 이루어지고 있다. 그러나 수치지도작성작업내규는 과거 종이지도 제작에 사용된 규정을 수정하여 사용하고 있어 현재의 수치지도 품질상에 여러 가지 문제점들이 나타나고 있다. 그러므로, 고품질 수치지도를 제작하기 위해서는 지리조사에 관련된 전반적인 기준들이 재검토되어야 하고, 이를 기준으로 정확한 수치지도를 제작하는 것이 매우 중요하다. 따라서, 본 연구에서는 기존 수치지도 지리조사에 관련된 문제점들을 분석하여 보다 합리적인 지리조사 기준을 정립하므로써 정확한 수치지도를 제작하고자 한다. 이를 위하여 수치지도 작성에 관련된 작업규정들을 분석하고, 기구축된 수치지도 속성자료와 지리조사자료 등을 비교.분석하였으며, 분석된 결과를 지리조사자들과 관련 전문가의 의견을 수렴하여 합리적인 수치지도 지리조사기준을 제시하였다.
수치지도가 제 때 갱신되지 않으면 그 정확성과 신뢰도가 떨어지는 것은 당연하다. 본 연구에서는 이 문제를 고민해보고자, 아직 연구가 미흡한 실정인 수치지도 속성부분의 갱신에 있어 건축물대장의 적용가능성을 건물레이어를 중심으로 분석하고자 하였다. 이를 위해 먼저 수치지도 건물레이어의 속성정보와 건축물대장의 항목들을 살펴보았다. 그 다음, 두 자료 간 연관성을 분석하고, 건축물대장을 이용한 갱신 가능 항목을 선정하였다. 최종적으로는 건축행정정보시스템의 건축물대장동별개요 테이블을 참조하여 갱신 관리 데이터베이스를 설계하였다. 본 연구는 수치지도와 건축물대장의 갱신가능 속성항목을 대응시키는 실제적인 방법론 대신 건축물대장의 적용가능성을 분석해 본 것으로, 허가받은 건물만이 존재한다는 건축물대장의 특성상 수치지도의 모든 건물도형을 갱신하지 못하는 한계점을 가진다.
도시공간모델은 공간의 문제 또는 현상들을 보다 종합적, 합리적으로 파악하는데 중요하다. 본 연구에서는 수치지도와 도화원도로부터 저렴하고 수치지도 기반의 공간분석에 유용한 지형과 건물을 포함하는 도시공간모델을 생성하고자 한다. 도시공간모델은 지면모델과 건물모델로 나누어 생성한 후 통합한다. 지면모델은 수치지도를 이용하여 DEM을 생성한다. 건물모델은 수치지도와 도화원도를 융합하여 생성한다. 제안된 방법은 영등포구 전체를 포함하는 수치지도와 서로 다른 시기에 생성된 3 set의 도화원도에 적용하였다. 본 연구에서 생성된 도시공간모델은 수치지도를 기반으로 공간분석을 하는 응용분야에서 요구하는 입력 형태로 제공할 수 있으므로 유용하다. 따라서 본 연구에서 제안하는 도시공간모델의 생성 방법론은 더 많은 분야의 공간분석을 위해 활용될 것이다.
본 연구에서는 복단면 사행수로의 흐름특성과 수위특성을 정량적으로 분석하고자 코사인 유도형(cosine-generated) 복단면 만곡 수로 실험 자료를 기초로 3차원 수치모의를 수행하였다. 수치모의에는 3차원 수치모의 프로그램인 Flow3D을 사용하였고, 난류 모델은 RNG ${\kappa}-{\epsilon}$ 모델을 사용 하였다. 수치모의 결과는 실험 결과와의 비교를 통하여 평면유속분포 및 유속벡터, 만곡부 단면에서의 수위분포 등으로 분석하였고, 이는 이전의 실험결과와 일치하는 것으로 나타난다. 특히, 평면 유속분포는 수위 증가에 따라 저수로 중심의 최대 유속선이 만곡 내측으로 이동하는 것이 모의되었다. 이런 흐름구조는 다른 연구자들이 이전까지 연구한 실험 및 수치모의 결과와도 일치한다. 또한, 수위 분포 결과에서는 사행하도의 원심력에 의한 흐름특성인 만곡부 내측과 외측의 수위차가 미세하게 발견되었다.
국내에서의 수제는 하안 및 제방의 보호, 유로제어 및 주운 등의 목적에 의해 설치되기 보다는 수제로 인해 발생되는 수제역(recirculation zone)의 다양한 흐름이 수중생물의 다양한 서식처 및 홍수 시 어류의 피난처 제공한다는 환경적인 목적이 지배적이다. 따라서 홍수시 하천의 통수능 감소영향이 상대적으로 작고 국부세굴에 대해 안정적인 경사형 수제에 대한 관심이 크며 몇몇 곳에서는 시공되어 졌다. 하지만 경사수제에 대한 설계기법은 현재 미미한 상태이며 선행되어져야할 구조물 주변의 흐름해석에 관한 연구도 미미하다. 이에 본 연구에서는 3차원 수치모형을 적용하여 주수로와 수제역의 흐름해석을 수행하였다. 연구내용은 수리모형변화와 수치모형실험을 병행하여 수행하여 수치모형결과를 검증하였으며 그 결과를 적용하여 경사형 수제주변의 흐름을 해석하였다. 수치모형은 Flow 3D모형을 이용하여 경사형 수제조건에 따른 흐름해석을 수행하였고 수리모형실험은 수치모형과 동일한 2가지 조건에 대해 수행하여 수치모형결과와 비교 분석 하였다. 본 연구의 목적은 경사형 수제설치로 변화되는 수제역 흐름을 3D 수치해석으로 분석하여 수제역의 환경적 효과(수중생물의 서식처 등)에 대한 기초자료를 제공하는 것이다. 연구결과, 수치모형실험은 수리모형결과와 일치하였으며 경사형 수제특성에 따라 수심별 흐름변화를 분석할 수 있었으며 기존 불투과 및 투과수제와 다른 결과를 도출하였다.
최근 인간의 활동에 의해 나타나는 인문 활동의 중요한 요소로써 지리현상을 체계적으로 이해하고 활용하고자하는 노력이 증가하고 있다. 이를 위해 지형을 공간과 연계하여 표현할 필요성이 있으며, 특히 수치표고모형을 활용한 지형분석의 기술은 지형에 대한 정밀한 수치표고모형을 생성하여 고품질의 3차원 지형정보가 필요한 분야에서 신속하고 정확하게 지표면에 대한 표고 및 경사도에 대한 정보의 제공이 가능하게 되었다. 본 연구에서는 라이다측량 데이터를 활용해 대상지역에 대한 좀 더 정밀한 수치표고모형을 만들어 기존의 축척 1:1000인 수치지형도와의 비교를 통한 정량적 분석을 실시하였다. 라이다 데이터에 의해 생성된 수치표고모형 자료를 이용하여 지형경사도를 분석한 결과 대상지역 및 주변의 경사도를 비교적 상세하게 표현할 수 있었으며, 표고 해석 결과도 라이다 데이터를 활용한 분석이 수치지형도를 이용한 분석보다 대상지역 및 주변의 표고를 비교적 상세하게 표현할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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