GPS(Global Positioning System)측량을 이용한 차량항법시스템은 인공위성으로부터 전파신호를 받아 차량내부의 수치지도가 내장된 모니터에 차량의 현재 위치 및 진행방향을 표시, 목적지까지의 최단거리 주행로 등을 알려주게 된다 이 수치지도상에 차량의 위치를 표시하기 위해서는 차량에 탑재된 GPS수신기가 위성으로부터 WGS84좌표 계에 의한 경위도 데이터를 수신하여 이를 Bessel좌표계로 변환한 후 다시 TM투영과정을 거쳐 화면상에 나타나게된다. 본 연구에서는 지형도를 디지타이징하여 제작한 수치지도와 GPS장비를 자동차에 탑재하여 획득한 자료를 분석하여 제작한 수치지도를 비교하므로서 WGS84좌표계에 의한 수치지도 제작기법에 대해 고찰하고자 한다.
국내의 수치지도는 도엽단위의 2차원으로 제공되어 사용자가 의사결정에 직접 이용하는데 제약이 따르게 된다. 본 연구에서는 미국, 영국, 캐나다 등 선진국에 대한 수치지도의 현황과 특성을 분석하였다. 연구결과, 미국의 National Map과 영국의 Master Map은 데이터에 연속성과 최신성을 유지하고 있으며, 유일식별자를 포함하고, ISO, OGC 등의 국제표준을 참고하여 수치지도가 제작되고 있었다.
국내 1:1,000과 1:5,000수치지도의 제작이 완성단계에 이르고 다양한 목적에의 활용이 예상됨에 따라 제작된 수치지도의 위치정확도가 주요한 이슈로 부각되고 있다. 제작자의 측면에서 뿐만 아니라 사용자의 측면에서도 수치지도의 위치정확도는 사용목적에 따른 판단의 기준으로 중요한 의미를 갖는다. 기존 수치지도 위치정확도 측정방법은 대부분 표본점의 추출에 의한 통계량 분석에 기초하고 있으며, 최근에 소개된 선형사상의 위치정확도 측정방법도 실폭으로 표현되는 국내 수치지도 도로사상의 정확도 측정에는 적용하기가 어려운 단점이 있다. 본 연구에서는 1:5,000 수치지도의 도로사상에 대한 위치정확도를 측정할 수 있는 방법과 절차를 개발하고 모든 과정을 상용 GIS 소프트웨어를 이용하여 구현하였다. 또한 사례지역으로 서울시 강남구 일부지역을 선정하여 도로사상의 위치정확도를 분석하였다.
최근 국내의 항공디지털카메라 영상의 도입 및 공급이 현실화됨에 따라 정사영상 및 수치지도를 포함한 지리정보제작에 많은 관심이 모아지고 있다. 따라서, 본 연구에서는 항공디지털사진의 정사영상을 제작하여 수치지도를 갱신하는 방법을 제시하고자 하였다. GPS 측량성과를 이용하여 기하보정을 수행하고, 항공 Lidar DEM을 이용하여 정사영상을 제작하였으며, GPS측량성과를 이용하여 절대위치정확도평가, 수치지도의 건물레이어에 대해서는 1/1,000 수치지도를 이용하여 상대위치정확도평가를 수행하였다. 정사영상에 대한 정확도 평가결과, RMSE가 X, Y방향으로 각각 ${\pm}0.076m,\;{\pm}0.294m$가 발생하였으며, 수치지도에 대한 정확도 평가결과, RMSE가 X, Y방향으로 각각 ${\pm}0.250m,\;{\pm}0.210m$이 발생하였으므로, 항공디지털사진의 정사영상을 이용한 수치지도의 건물레이어 갱신결과는 국토지리정보원 규정의 허용오차 이내였으므로, 향후 기본지리정보 구축은 물론 지자체의 GIS사업 및 다양한 분야에 활용할 수 있다.
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.
현재 우리나라의 수치지도는 5년 주기로 갱신되고 있어 국토변화에 신속하게 대응하지 못하는 문제점을 가지고 있다. 본 연구에서는 이러한 수치지도를 건설공사 준공도면을 활용한 수시갱신이 이루어 질 수 있도록 건설공사 현황, 관련규정, 해외사례 검토, 준공도면을 이용한 수치지도의 시범제작을 통해 현재의 관련규정 및 제도상의 문제점을 도출하고, 개선방안을 제시하였다. 이를 종합한 결과 수치지도 수시갱신을 위해 준공도면을 활용하기 위해서는 첫째, 준공도면의 명확한 정의와 세부지침의 마련이 필요하다. 둘째, 준공측량의 제도적 근거 마련과 성과심사가 필요하다. 셋째, 준공도면 작성비용의 부담주체 설정해야 한다. 넷째, 정보공유협력체계가 마련되어야 한다. 준공도면을 활용하여 수치지도를 수정하는 방법은 매우 효율적인 것으로 판단되며, 준공도면 제출제도를 활성화시키기 위한 노력을 통해 신속하고 정확한 수치지도를 제공할 수 있는 기반을 마련할 수 있을 것이다.
최근 활발한 수치지도의 제작과 함께 수치지도 수정/갱신의 필요성도 증대되어가고 있다. 수치지도를 수정/갱신하는 방법에는 사진측량, 지상측량, 인공위성의 활용 등 많은 방법이 이용되고 있으나, 작업의 과정에 많은 시간이 소요되고, 소규모 지역적인 부분의 갱신에는 경제적, 시간적인 문제로 적용하는데에 제한적인 요소들이 존재한다. 따라서, 본 연구에서는 공사의 준공시에 작성되는 준공측량도면을 이용하여 수치지도를 수정/갱신하는 방법을 제시하고 이에 대한 정확도를 분석하여, 경제적인 수치지도의 수정/갱신방법을 제시 하였다. 본 연구의 결과, 1/1,000 수치지도를 수정/갱신하기 위하여 1/1,200 준공측량도면을 이용한 결과, 국가 수치지도 제작 정확도에 준하는 수치지도의 수정/갱신이 가능하였다. 또한, 수치지도의 갱신을 위하여서는 전산화된 파일의 제공이 필요하며, 보다 정확한 준공측량도면의 작성을 위하여 지역기준점 개념의 도시보조 기준점의 도입이 적극적으로 검토되어야 할 것으로 조사되었다. 이를 뒷받침하기 위하여 준공단계에서 측량을 실시하여 준공측량도면을 작성할 수 있는 법률적인 지원이 있어야 할 것이다.
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 센서스와 GIS가 어떻게 연계활용 될 수 있는지, 센서스 자료의 원할한 활용을 위한 전용의 수치지도가 왜 필요하며 그 제작은 어떠하여야 할지, 인구주택센서스 자료들의 발표기본단위가 될 센서스트랙과 블락 그룹이 왜 필요하며 어떻게 결정되어야 할 지에 관한 연구를 수행하였다. 본 연구의 결론에 의하면: 첫째, 센서스와 GIS가 결합됨으로 인하여 센서스의 방법이며 절차가 좀더 명확히 효율적으로 진행될 수 있고, 각종 분석과 표현이 다양해지고 용이해질 수 있으므로 이에 대한 고려와 연구가 요구되며, 둘째, 한국에서 제작되고 있는 각종의 수치지도들은 방대한 정보들을 포함하고 있어 제작기간이 길고 갱신상의 어려움이 존재하므로 센서스만을 위한 간결한 수치지도를 간략히 개편하여 활용하여도 좋다고 보며, 셋째, 센서스자료의 기본발표단위를 현재의 읍, 면, 동 보다 좀더 세분화된 센서스트랙과 블락그룹 등으로 지정하여야 자료의 유용도가 높아질 것으로 본다. 이들 경계선응 현재 인구주택총조사에 쓰이고 있는 조사구의 경계와 근린주구 이론과 아울러 여러 가지 물리적, 사회적, 경제적, 행정적 요소들을 감안하여 결정하는데, 한 개의 센서스트랙에 인구를 4,000명 정도로 하고 블락그룹은 1,500명 정도로 하되, 한 개의 센서스트랙에 1-9개의 블락그룹이 탄력성 있게 포함되도록 하면 좋을 것으로 본다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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