본 연구에서는 택지조성공사가 실시되고 있는 대규모 현장을 대상으로 절$.$성토부 풍화암의 정확한 토량환산 계수를 산정하고자 한다. 이를 위해, 먼저 대상지 내의 절 성토부 각각 20개소를 굴착하고 굴착 후의 체적을 계산하였다. 그 결과, 교차에 대한 체적의 상대정확도는 평균 0.5%로 산출되었다. 또한, 계산된 체적에 의한 습윤 단위중량과 실내토질시험에 의한 함수비를 이용하여 정확한 토량환산계수를 산정하였다. 산정된 토량환산계수를 모래치환법에 의한 건조단위중량시험에 의해 결정된 토량환산계수와 비교 $.$분석한 결과, 미소한 차이를 나타내었다. 이는 불규칙한 굴착부분의 체적측정을 정밀수치사진측량기법을 적용하였으므로 현장시험의 신뢰성이 높고 토량환산계수 산정을 위한 합리적인 설계방법이라 판단된다.
하천 및 그 주변을 포함한 지형에 대한 정밀 측량 자료의 구축은 장기적인 수자원 계획 및 정책을 수립하는데 중요한 요건이 된다. 최근 들어 무인 항공기의 사진측량시스템을 이용하여 수치 표고모형을 구축하는 연구가 진행 중에 있으며, 이를 기존 하도측량 자료와의 통합 과정을 통해 하천 및 주변지형 측정에 대한 자료 구축이 이루어지고 있다. 본 연구의 목적은 무인 항공기와 무인 하천유량측정용 원격조정보트를 이용하여 측정된 주변 지형 및 하천 지형 자료를 통합하고 이를 공인된 측정 자료와의 비교를 통해 본 연구 결과의 정확성과 이에 따른 측정방법의 효율성을 검토하고자 하였다. 이를 위해 낙동강 강정고령보 하류부 지역을 대상으로 하여 무인 항공기와 무인 하천유량측정용 원격조정보트를 이용하여 지형자료를 측정하였다. 이 측정 자료를 하나의 자료로 통합하여 수치표고모형을 구축하였고 이를 국토지리정보원의 1:5,000 수치지도를 이용하여 5m 간격으로 구축한 수치표고모형과 비교하여 그 정확도를 비교해보았다. 그 결과 측정완료시부터 표준화된 데이터 생성 완료시까지의 시간을 기준으로 기존 측량방법 보다 효율성이 높은 것으로 나타났고, 1:5,000 수치지도를 이용하여 구축한 수치표고모형 자료와 정확도를 비교해볼 때 실무에 적용 가능한 수준 내로 오차가 발생하는 것으로 나타났다.
토지재조사 측량을 위한 수치측량과 대축척 도면의 수정에 있어서는 정밀하고도 조밀한 기준점망의 설치가 필요하다. 종래의 항공사진측량에 있어서는 블럭조정에 지상측량에 의한 조정좌표가 사용되었으나 본 연구에서는 거리, 각, 표고차등 3차원 측지관측값이 사진좌표 및 외부표정 요소 등과 함께 결합조정된 번들블럭조정 방법을 사용하여 지상기준점이 없거나 배치가 불량한 지역에서도 사친측량의 정확도가 향상 되도록 하였다. 실험결과 과대오차를 제거한 조정좌표는 기준점이 부족한 경우에는 결합조정의 정확도가 보다 향상되었으며, 기준점이 전혀없는 경우에도 기준점만으로 조정한 경우에 접근되었다.
Direct Georeferencing을 이용한 항공사진측량 방법에서는 항공기에 탑재한 GPS와 INS로 센서의 위치와 회전각을 정확히 결정함으로써 외부표정요소 결정을 위한 지상기준점 측량을 생략하거나 또는 최소한의 기준점만을 사용하여 외부표정요소를 결정할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 측량 시에 항측기에 GPS와 INS 및 CCD 카메라를 탑재하여 동시에 측량을 하고, Direct Georeferencing에 의한 CCD 영상으로 수치정사영상을 제작하여, 수치정사영상의 적용 가능성을 평가하고자 하였다. 본 연구에서 제작된 결과물에 대한 정확도 검증을 위하여 GPS로 측량한 지상 검사점을 기본으로 하여 Direct Georeferencing에 의하여 제작된 수치정사영상의 위치 정확도를 평가하였다. 수치정사영상은 소수의 기준점을 사용한 경우와 기준점을 사용하지 않은 경우의 두 가지로 제작하였다. Direct Georeferencing에 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.
도시 지역의 대부분을 차지하는 건물에 대한 3차원 정보는 도로, 교통 등의 시설물관리시스템 구축, 도로계획, 택지개발, 도시계획 등 여러 분야에 필요하다. 현재 항공사진, 고해상도 위성영상, LiDAR 자료, 수치사진측량 시스템 등의 보급과 분석 알고리즘의 발전으로 인하여 도시지역 건물 3차원 모델링에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는데, 그 중에서 정밀한 DSM 취득이 가능한 LiDAR 자료가 도시지역 건물 3차원 모델링에 가장 유망한 자료이다. 그러나 LiDAR 자료만을 이용할 경우에는 선형화 과정 등의 수작업이 많이 들어가고, 주관적인 재구성과정이 들어가야 하는 문제점이 있다. 따라서 본 연구에서는 수치지도를 LiDAR 자료와 같이 이용하여 건물 3차원 모델링시 작업자의 수동적인 과정을 단축하였다. 항공사진과 해석도화기를 이용한 정확도 평가 결과 1:5,000 수치지도 정확도 규정을 만족하는 도시지역 건물 3차원 모델링이 가능하였고, 비교적 자동화된 공정을 이루었다.
본 연구에서는 비측정용 주사기를 이용하여 수치정사사진을 제작하는 최적기법을 연구하고자 한다. 비측정용 주사기로 항공사진의 양화필름을 각각 상이한 해상력으로 주사하고 수치사진측량 작업대에서 항공영상의 해상력, 수치표고모델 격자간격, 재배열기법과 출력 영상화소 간격을 고려하여 수치표고모델을 자동으로 생성하여 수치정사사진을 제작하였다. 그 결과 평면위치의 정확도는 우수하지 못했지만, 표고의 정확도는 우수하였다. 이를 통해 비측정용 주사기를 사용해서 제작한 수치정사사진은 고정밀도를 요구하지 않는 지리정보체계(GIS) 등의 자료기반 구축과 수치표고모델을 이용한 토공량 산정 등에 충분히 이용 가능하리라 사료된다.
효율적인 3차원 모델링은 건설, 기계 그리고 디자인과 같은 폭넓은 설계분야에서 필수적으로 되고 있다. 특히, 역설계를 가능케 하는 툴로써 발전하고 있다. 3차원 모델링은 신속성, 정확성 그리고 명확성이 요구된다. 모델링을 위한 데이터 획득은 접촉식 좌표측정기, 레이져스캐너, 패턴스캐너 그리고 수치사진측량방법을 이용한다. 본 연구에서는 모델링 기법을 분석하고 패턴스캐너를 이용한 3차원 모델링기법을 소개하고자 한다. 또한, 본 연구는 OPTO-Top 패턴스캐너를 이용하여 3차원 모델링을 시도하고 신속성과 효율성을 수치사진측량기법과 비교분석하였다. 아울러 3차원으로 사용자가 웹환경에서 시뮬레이션 할 수 있는 환경구축을 시도하였다.
오늘날 토목공사에서 토량을 산정하기 위해서는 많은 지형정보를 필요로 한다. 지형정보 획득의 한 방법으로 라이다측량을 실시하여 지형의 표고를 획득 할 수 있으며, 라이다 데이터는 기존의 일반측량, 사진측량, 원격탐측과 비교하여 좀 더 빠르고 정확한 지표의 표고를 획득할 수 있다. CPS 데이터와 함께 획득한 라이다 데이터는 지상의 수치표고모델 및 등고선 추출이 가능하며, 이 수치표고모델을 이용하여 토량을 산정하고 기존의 1:1000 수치지형도에서 산정한 토량과 정량적 비교를 수행하였다 비교결과 라이다 데이터가 수치지형도 상에서의 토량 산정 보다 더 정확한 결과를 얻을 수 있었다.
디지털 카메라의 개발과 컴퓨터 프로세서의 발달은 수치영상 획득과 분석과정을 단순화시켜 수치사진측량의 실시간 처리를 가능케 하고 있다. 본 연구에서는 centroid기법을 이용한 상 측정 정확도의 향상을 위해 sub-pixel 측정시스템을 개발하고 이미지의 준 자동 측정을 실현하므로서 보다 효과적인 centroid측정기법과 이에 적합한 타겟의 형상을 결정할 수 있었다. 그리고 수치 영상의 기하학적 내부정확도 향상을 위해 Kodak DCS200 카메라의 렌즈 왜곡보정을 실시하므로서 비측정용 카메라의 단점을 보완할 수 있었다.
본 연구는 보존 대상 건조물의 관리를 위하여 종래의 이원화된 관리체계를 일원화하여 수치정보 시스템을 개발함으로써 효율적으로 관리업무를 처리할 수 있도록 하였다. 본 연구에서는 대상물의 수치정보를 획득하기 위하여 근거리 사진측량 기법을 사용하였으며, 도형과 비도형자료를 연계하기 위하여 지형공간정보의 개념을 도입하여 데이터베이스를 구축하였다. 본 연구를 통하여 수치정보 시스템을 개발한 결과 신속 정확한 자료를 제공할 수 있음은 물론 관리업무의 고도화를 이룰 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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