본 연구에서는 지적확정측량의 지구계측량에 따른 유형별 예정지적좌표도 작성 현황과 주변 도해 필지와의 불부합 문제를 분석하고, 향후 이를 최소화하기 위한 개선방안을 제시하고자 하였다. 현재 예정지적좌표도는 기준점 가감, 기준점 가감 및 현형법, 기준점 및 현형법 등 다양한 방법을 이용해 작성되고 있는 것으로 나타났다. 이로 인하여 지적 확정측량 지구계 예정지적좌표도와 주변 개별 필지들에서 중첩이나 공백 등의 불부합 문제가 발생하고 있는 것으로 나타났다. 또한 성과결정에 있어 불부합 문제 발생을 최소화하기 위한 구체적이고 세부적인 통일된 기준이 부족한 것으로 나타났다. 분석된 문제점에 대한 개선방안으로서 연구에서는 지구계 주변 필지들에 대한 수치좌표의 취득 및 관리, 예정지적좌표도 작성을 위한 성과결정 표준 매뉴얼의 작성 및 보급, 성과결정에 관한 교육프로그램 마련을 제시하였다.
이 논문에서는 한국경위도원점의 실용성과 및 VLBI 관측점과의 연결에 의한 국제지구기준좌표계94(ITRF94)성과의 결정과정을 설명하고 있으며 이를 이용한 원점변환요소를 도출하고 있다. 또한 실용성과와 31점으로 구성된 지구중심좌표계 KTRF94 성과간의 국가변환요소를 가중변수법을 이용하여 산정하고 결과를 제시하였다. 이 변환요소에 대한 특성을 분석한 결과, 앞으로 KTRF성과를 사용한다면 기선해석의 초기좌표 계산이나 지구중심좌표계의 3차원 성과산정에 활용될 수 있음을 보여주고 있다.
본 연구에서는 현재 활발한 연구가 진행되고 있는 고정밀 지오이드 모델 개발에 있어서 중요한 요소 중 하나인 지상중력자료를 획득하기 위해 상대중력계를 이용하여 중력을 측정 하였다. 1등 수준노선 총 58점의 수준점에 대하여 상대중력측량을 실시하였고 이렇게 얻어진 중력값으로부터 지구조석보정 및 기계고 보정 후 자유망조정 방법을 이용하여 중력성과를 계산하였다. 이와 같은 방법을 통해 얻어지는 지상중력자료들은 고정밀 지오이드 모델 개발에 큰 기여를 할 것으로 판단된다.
중력측량은 지구중력장 결정, 지각의 수직운동, 지오이드면의 변화, 해수면변화, 기후변화 등 측지학적, 지구동력학적 연구의 기초이다. 국토지리정보원에서는 최근 들어 FG-5 절대중력계를 도입하여 절대중력 기준망의 구축을 위한 틀을 마련하였고 다차원 다기능 기준점인 통합기준점을 전국에 약 1,200점을 설치하여 상대중력측량을 실시함으로써 한국의 고정밀 지오이드모델의 개발에 큰 기여를 할 것으로 판단된다. 본 연구에서는 상대중력측량의 기본적인 이론 및 방법을 상세하게 설명하였고, 최신 상대중력계 Scintrex CG-5를 이용하여 총 21점에 대한 상대중력측량을 수행하였으며, 자유망조정 및 무게제한 망조정 방법을 이용하여 중력성과를 계산 및 비교 분석하였다. 결과, 두 가지 방법 모두 높은 정밀도의 중력성과 계산이 가능하지만 자유망조정이 무게제한 망조정 방법에 비해 상대적인 우위를 보여주는 것으로 나타났다.
최근 우리나라에서는 위성측위시스템의 보급에 따라 측지분야에서 뿐만 아니라 지적 및 GIS/LIS 데이터베이스 관리분야에서도 그 활용성이 커지고 있으며, 지구중심좌표계(geocentric coordinate system)에 대한 관심도 높아지고 있다. 이 논문에서는 현행의 측지기준계를 분석하여 지구중심좌표계에 의한 새로운 측지기준좌표계(geodetic reference frame)의 설정방안을 고찰하였고, 이에 따른 국가기준점망의 구축방법과 기존의 좌표체계에서 새로운 좌표체계로 변경하고자할 경우에 고려되어야 할 기준점관리와 성과관리 등에 대하여 고찰하였다.
지구기준계 실현을 위해 최적망 구성 알고리즘에 근거하여 선택된 142개의 IGS 관측소를 선정하고 7년간 GPS 자료를 처리하였다. 본 연구에서 결정된 기준좌표와 속도를 이용하여 본 연구의 지구기준좌표계와 ITRF2005와의 변환매개변수를 추정하였으며, 각각의 관측소에서의 좌표와 속도를 비교하였다. 산출한 변환매개변수는 최대 4.3mm 이내에 분포하였고, 좌표와 속도 차의 RMS(root mean square)는 수평성분이 6.7mm와 1.3mm/yr, 수직성분이 13.3mm와 2.4mm/yr로서 ITRF2005와 잘 일치하고 있다. 이러한 연구는 측지기준계 결정을 위한 자체기술개발에 의의를 가지며 판구조운동 연구와 같은 전지구 관측을 위한 연구에 활용될 수 있다. 향후 다양한 자료처리 전략 개발과 더불어 관측소의 개수와 관측기간을 확대함으로써 보다 향상된 지구기준좌표계가 결정될 것이다.
경계점좌표 등록지역에서 지적공부 세계측지계 변환의 정확도는 기준점 측량성과에 의해 결정된다. 하지만 현재 기준점 측량성과는 등록 당시 측량기술과 방식의 한계로 인해 불균질한 성과를 나타내고 있으며, 사업지구별 특성이나 형성 시기에 따라 다양한 오차를 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 경계점좌표 등록지역 사례에 대해 사업지구 유형별 오차 원인을 규명하고, 세계측지계 변환과 검증측량을 통해 최적의 측지계 변환방법과 정확도의 향상 방안을 제시하였다.
현재 우리나라의 측량체계는 크게 측지분야와 지적분야로 이원화되어 있으며 측지분야에서는 2001년도에 측량법을 개정하여 ITRF2000좌표계와 GRS80 타원체를 측량기준으로 사용하는 세계측지계를 도입하였다. 하지만 지적 분야에서는 국민의 재산권과 직접적으로 관련이 있는 필지의 경계와 면적의 변화 연구는 미미한 상태이다. 따라서 본 연구는 2010년 세계측지계 도입 후 지적분야에서 발생할 수 있는 필지별 면적 변동에 따른 사회적 혼란 여부를 판단하기 위하여 서울특별시 종로구 숭인등 숭인4구역주택재개발지구를 연구 대상지로 선정하여 세계측지계 전환에 지적 필지별 면적 변화를 분석하였다. 분석결과 연구대상지는 세계측지계와 지역측지계가 종선(X)축으로 305.87m. 종선(Y)축으로 70.87m 편차로 두 좌표계 간 북동방향으로 313.97m의 차이가 있고, 현행성과와 비교한 결과 종선(X) 방향으로는 평균 +4.0cm, 횡선(Y) 방향으로는 평균 -3.0cm의 차이가 나타났으며, 필지별 면적의 변동량은 $1.0m^2{\sim}3.0m^2$ 차이가 있지만 허용오차 범위 내에 있으므로 세계측지계 전환에는 문제점이 없는 것으로 판단된다. 하지만 본 연구의 결과는 그 대상범위가 한정되어 있고 기 검증된 지적기준점 성과를 사용한 결과이므로, 향후 보다 효율적인 세계측지계 전환과 도입을 위해서는 현 지적기준점체계의 정확한 세계좌표계 변환 성과를 기준으로 한 대단위의 필지별 면적 변동량 및 허용범위 분석과 같은 추가적인 연구가 조속히 이루어져야 할 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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