단시간의 관측으로 해석이 가능한 고속스테틱 측량을 실시할 때에는 고가의 2주파 수신기가 필수적이었으나 최근에 이 문제점을 해결할 수 있는 GPS 측량기와 해석 소프트웨어가 개발되어 1주파형 GPS측량기를 이용한 고속스테틱 관측을 해석할 수 있게 되었다. 본 연구에서는 실제 현장실험을 통하여 단축스테틱 측량의 정밀도와 작업효율 등을 비교, 검토하여 공공기준점 측량에의 적용가능성을 제시하였다.
위치결정은 삼각측량, 다각측량, 천문측량으로 결정하지만, 측점이 이동하는 경우는 종래의 측량방법으로는 불가능하다. 인공위성측량은 이러한 문제점을 해결하여 자동차에서 위치를 확인하는 것이 가능하다. 자동차 위치결정의 이론적 방법은 인공위성위치결정시스템을 사용할 수 있으며, 위성측량시스템 중공학적으로 가장 활용범위가 넓고 이용이 편리한 것은 1980년대 완성된 미국의 GPS로서 궤도고도 20,000km 상공에 6개의 궤도면에 4개씩 총 24개의 위성을 배치하여 전세계 어디에서도 수초안에 위치를 측량하는 시스템이다. 이 시스템은 항공기나 선박 등의 항법유도에 이용되고 있다. 따라서 본 연구에서는 GPS를 이용한 인공위성측량방법으로 자동차위치결정을 실용화시키고자 하는 실험적 연구이다. 연구방법에는 1점측위와 상대측위를 비교하였다.
1957년 이후 현재까지 국내에서 발표된 측량관련 논문과 저서들을 조사하고 취합하여 논문의 목록을 작성하였고, 발표된 논문제목의 변화를 통하여 본 우리나라에서의 측량학의 변천에 대하여 고찰하였다. 일반측량과 사진측량의 분야는 현재까지도 측량학의 중심 연구 주제로서 꾸준히 다루어지고 있으며, 1980년대 초부터 측지학, 원격탐사, GIS, GPS등의 분야로 측량학에서의 연구대상의 범위가 확대되었다. 특히 GIS는 사회전반에 걸쳐서 활용되는 분야로서 연구의 폭이 확대되는 가운데 최근에는 국가GIS사업으로 큰 관심사로 대두되었다. GPS와 원격탐사는 GPS수신기와 인공위성 등의 첨단장비를 이용하여 측량학의 연구범위를 범지구적측위체계로 넓혀가면서 첨단 측량기술의 발전을 도모해 나가고 있다.
기존의 터널 측량 방법은 관측시간이 많이 소요되고, 이로 인한 공사비 증가 및 공사기간 지연 등의 문제점을 가지고 있기 때문에 터널측량에서의 오차요인과 시간 및 경비절감 문제 등을 해결할 수 있는 측량시스템을 개발하여 효율성 증대를 위한 측량방법을 제안하였다. 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 측량 장비와 Note book 컴퓨터를 연결하여 현장에서 실시간으로 터널측량과 동시에 위치 및 오차들을 결정할 수 있는 시스템을 개발하였다. 터널측량시스템을 개발함으로서 터널 측량시 오차발생과 터널 굴착시의 미굴 및 여굴의 가능성을 최소화하여 시공품질의 향상과 원가 절감 및 공기 단축 등의 효과를 가져 올 수 있도록 하였다.
측량기준점은 측량을 포함한 지형공간정보의 생산 및 구축과정에 있어서 기본이 되는 매우 중요한 지형공간정보이다. 현재 우리나라의 측량기준점은 국가기준점, 공공기준점, 지적기준점으로 분류되며 생산, 관리, 운영의 주체가 측량기준점의 종류에 따라 다르다. 또한 측량기준점에 대한 일관된 형식 또는 표준이 정의되지 않아 측량기준점에서 제공되는 기본적인 정보가 상이하고, 측량기준점 간의 연계, 통합 활용 및 관리, 운영이 어려운 실정이었다. 따라서 측량기준점의 효율적인 생산, 관리, 운영, 유통을 위한 표준의 제정이 필요하다. 이에 본 연구에서는 측량기준점의 운영현황을 조사하여 표준의 작성을 위한 측량기준점의 대상을 선정하고, 국내 외의 측량기준점의 성과항목을 조사하여 측량기준점의 표준화 항목과 관리 데이터모델을 결정함으로써 기관표준 및 TTA표준을 제정하고 이를 활성화 할 수 있는 방안을 제시하였다.
대규모의 토목공사에서 토공량의 확인은 공사비 산정의 적정성 여부와 직결되는 매우 중요한 검토항목 중 하나이다. 이러한 토공량을 정확히 산정하기 위해서는 정밀한 측량이 요구되고 있으나, 대규모 토공공사가 수행되는 시공현장에서는 토털스테이션과 같은 광학식 장비를 사용하여 토공량 확인측량을 실시하므로 관측시간이 과다하게 소요되고 이로 인하여 작업일수가 부족해져 정밀한 측량을 수행하지 못하는 사례가 빈번히 발생하게 되는 것이 현실이다. 이러한 사안은 후일 토공사 시공시 토사 반출입량의 정산문제로 발주자와 시공자간의 분쟁을 야기하는 등 현장에서 많은 문제점을 발생시키게 된다. 본 연구에서는 토털스테이션 등의 기존의 측량방법에 의해 토공량 확인측량을 실시하는 것과는 달리 VRS-RTK 측량기법에 의한 새로운 기법을 채택하여 신속하고 정확한 측량이 가능하도록 하는 기법을 고찰하였다. 본 연구에서 제시한 VRS-RTK 시스템은 소수의 인원으로 원지반의 3차원 좌표를 높은 밀도로 신속하게 관측하는 것이 가능하며, 이 기법은 제한된 시간 내에 정확한 토공량을 산출할 수 있는 가장 경제적인 측량기법 중 하나라는 것을 확인할 수 있었다.
GPS를 이용한 RTK(Real Time Kinematic) 측량의 경우 기준국으로부터 거리가 멀어짐에 따라 측위오차가 증가하는 문제점이 발생하게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 국토지리정보원은 네트워크 RTK의 일종인 VRS(Virtual Reference System) RTK 시스템을 구축하였다. 이 연구에서는 국토지리정보원에서 구축한 VRS RTK 시스템을 이용한 측량 정확도를 평가하였다. VRS 기준망 내부에 위치한 3등 기준점 50개소를 대상으로 VRS RTK 측량을 실시하고 그 결과를 3등 기준점 고시성과와 비교하는 방식으로 측위 정확도를 검증하였다. 또한 VRS RTK 측량과 동시에 단일 기준국을 이용한 일반 RTK 측량을 실시한 뒤 두 RTK 측량 방식의 측위오차를 비교하였다. 그 결과, VRS RTK 측량의 수평방향 평균제곱근오차는 평균 3.1cm, 일반 RTK 측량의 수평방향 평균제곱근오차는 평균 2.0cm로 1cm 정도의 편차만을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. VRS RTK 측량의 수직방향 평균제곱근오차는 평균 6.8cm로 수평방향보다 크게 나타났다.
수치사진측량은 1960년대 처음으로 도입되었지만 당시 컴퓨터 및 수치영상처리 기술의 한계로 발달할 수 없었다. 그러나 최근에는 컴퓨터기술과 영상처리 기술의 발달에 힘입어 사진측량분야에서 그 영역을 구축하기 시작했다 또한 인공위성과 CCD카메라, 사진의 수치정사(스캐닝)등에 의해 대량의 수치데이타를 얻을 수 있게 됨으로써 수치사진측량에 관한 많은 연구가 이루어지고 있다. 전통적 인 사진측량과 수치사진측량은 초기의 입력데이타(아날로그/수치)에 따라 확연히 구분된다. 즉 수치사진측량은 컴퓨터를 이용하여 수치영상처리의 완전자동화가 가능하다. 그러나 수치사진측량은 아직 걸음마 단계이고 실제로 이론과 기술에 대한 이해부족으로 해결해야 할 문제가 많다. 효율적인 수치지도제작과 경제적인 GIS 데이타베이스구축에 대한 수요가 점차 증가하고 있는 현실을 감안할때, GIS와 수치사진측량기법의 연계는 필연적이다 이 논문에서는 수치 영상과 수치사진측량 워크스테이션 등 수치사진측량의 현재수준과 GIS에서 수치사진측량의 역할에 대해서 논의 하였다.
지상 또는 해상에서 주로 이루어지고 있는 수심측량은 측량선을 타고 사람이 직접 측량하거나 측량선을 이용하여 목표지점을 측정하는 방법 등이 주로 이용된다. 그러나 현재 이용되는 측량선은 유인과 무인시스템으로 나누어져 있어 수심의 상태 또는 기상상태에 따라 능동적인 대처가 어려웠다. 따라서 본 연구에서는 악천후나 광활한 지역과 같이 접근성이 어려운 곳은 무인 원격제어를 이용하여 수심 측정이 가능한 측량선을 구현하고자 한다. 본 연구에서 개발된 유 무인 측량선의 제어시스템은 무선통신을 이용하여 사용자에 의해 미리 설정한 경로대로 움직이는 자동제어방식과 제어국에서 직접 측량선의 방향과 속도 등을 제어 할 수 있는 최적화 된 수동제어방식의 측량이 가능하게 하였다.
현재 수치지적 시행 지역에서의 지적측량은 전자측판 측량을 이용하는데, 이는 측량부분에 토탈스테이션과 이로 취득된 좌표정보를 기록 편집을 위한 컴퓨터 시스템으로 구성되어 있다. 본 연구에서는 토탈스테이션을 대체하여 RTK-GPS 측량으로 경계점의 좌표를 취득하고 자료처리와 결선처리 등은 기존의 컴퓨터 시스템을 이용함으로써 수치지적측량의 효율성을 제시하고자 하였다. 연구결과, RTK-GPS측량 성과를 기존 전자측판(토탈스테이션)성과와 비교한 결과 거의 차이가 없었고, 소요시간과 소요인력을 분석한 결과 현행 토탈스테이션을 이용한 전자측판 측량보다 많이 줄일 수 있는 것으로 나타났다. 이외에도 전자측판 시스템을 이용하여 현장에서 자료처리 및 결선작업 등이 이루어질 수 있도록 함으로써 수치지적시행 지역에서 효율적인 측량방법이 될 수 있을 것으로 기대된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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