현재 지적측량은 전국을 지적재조사측량 지역, 세계측지계변환 지역으로 나누어 현실경계에 부합하는 디지털지적으로 통합될 수 있도록 추진되고 있다. 따라서 본 연구에서는 등록전환 업무를 세계측지계 기준으로 필지 경계점을 좌표화하기 위해 필요한 사항을 새롭게 정립하고자 하였다. 연구 수행을 위해 산지관리법 등 관련법규와 현행 등록전환 관련규정을 검토하고 대한지적공사 12개 본부 자료를 기준으로 경제적 행정적 타당성을 분석하였으며, 기준점과 현형법에 의한 성과결정지역을 선정, 실험측량을 실시하여 측량방법과 절차를 정립하였다. 등록전환 수수료 개정을 목적으로 현행 수수료 산정에 따른 세부내용을 검토하고 시 군 구 지역을 구분하여 품셈조사를 실시하였으며, 품셈조사 자료를 근거로 세계측지계에 의한 등록전환측량 방법과 절차에 적합한 개정 수수료를 산출하였다.
전국적으로 지적도면을 디지털 지적정리(세계측지계 변환)를 하려는 움직임 가운데 그 대상 중 우선적으로 도로, 하천과 같은 대규모 국 공유지로 논의되고 있어 이에 대한 방법론이 필요하게 되었다. 대규모 국 공유지의 디지털 지적정리를 위한 지적도면 정비방안을 중심으로 유사사례와 문헌 조사를 통하여 종합적으로 검토한 결과 세계측지계로 변환하기 전에 미리 지적도면의 정비가 필요하다. 그 정비내용은 도형 및 속성오류의 정비와 현황조사를 통해 필요한 부분은 분할 및 현황측량을 실시하고 군소필지와 지목불일치 해소를 위한 지목변경 및 합병정리가 필요함을 제시하였다. 대규모 국 공유지의 디지털 지적정리에 세계측지계 변환만으로는 지적도면의 부실성은 해소되지 못하며 근본적으로 지적도면의 체계적인 정비가 필요하다고 판단된다.
국토부에서 추진하는 지적도면의 세계측지계변환사업이 면적 위치 등의 미세한 차이로 지적공부에 반영하지 못하고 있다. 경계점좌표등록지역을 세계측지계로 좌표변환 시 경계점좌표를 법정좌표단위로 변경해야 한다. 그런데 좌표단위의 변경 시 나타나는 미세한 면적변화가 기존 지적공부에 등록된 면적과 일치하지 않은 현상이 발생한다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하고자 지적재조사에서 사용하는 수동적 경계미세조정방식을 응용하여 다수의 필지들을 일괄적으로 조정할 수 있는 방식을 개발하였다. 조정구간 범위와 면적조건을 고려해야 하는 필지 수에 따라 전수1, 전수2+1, 구간1, 구간2+1 등의 방식으로 구분하였다. 각 방식의 비교를 위해 SW를 개발하여 실험대상 지역을 분석한 결과 위치 정확성측면에서는 전수2+1, 시간적 효율성은 구간2+1 방식이 적합한 것으로 나타났다.
현대 측지학은 전례 없는 정밀도로 지구의 물리 기하학적 형상과 운동, 특히 이의 변화를 감시하고 있다. 이는 우주시대의 지구관측을 위한 정확하고 통일된 기준좌표계를 제공할 뿐만 아니라, 학제적 연구를 통해 지구형상과 운동의 변화를 일으키는 원인을 규명함으로써 궁극적으로는 지구시스템의 정확한 이해에 기여하고 있다. 국제측지연맹에서는 다양한 측지학적 도구들을 통합하고자 지구측지관측시스템(GGOS)을 구축하고, 전지구관측시스템(GEOSS)의 주요 파트너로서 지구환경변화에 대응하려는 인류의 노력에 기여하고 있다. 여기서는 지구측지관측시스템을 중심으로 측지학이 전지구관측시스템 및 지구과학의 여러 영역과 어떤 관계를 가지는지를 살펴보고, 학제적 연구의 동기 부여를 촉진하고자 한다.
경상북도 전역과 충청북도 일부지역을 포함한 경도 1도 32분, 위도 1도 7분에 이르는 지역을 대상으로 우리나라 측지계와 WGS 84 측지계간의 좌표변환연구를 수행하였다. 이 연구의 대상범위는 1992년 발표한 1단계 연구의 약 4배에 해당한다. 이 연구를 위하여 7개의 천문점과 3개의 삼각점으로 구성된 10개의 기준점 및 근처의 8개 수준점을 GPS로 관측하였고, 변환요소 방법과 Molodensky 방법, MRE 방법의 3가지 좌표변환 방법으로 WGS 84를 우리나라 측지계로 변환하여 좌표변환 정밀도를 비교하고 변환요소 방법의 적용성 여부를 검토하였다. 변환요소 방법에 의한 좌표변환 정밀도가 다른 두 방법에 비하여 3배정도 더 우수한 것으로 나타났으며 변환요소 방법을 이용한 경우 위도, 경도, 높이에서 각각 0.017초, 0.016초, 0.329초의 정밀도를 좌표변환이 가능하였다. 기준점 근처의 수준점을 GPS로 동시에 관측하므로서 기준점 높이성과의 과대오차를 검출하고 보정할 수 있었으며 이러한 과대오차를 보정하므로서 좌표변환의 정밀도가 훨씬 더 나아짐을 보였다.
우리나라에서는 2003년부터 세계측지계로 전환하였으며, 이에 따른 우리나라의 행정구역도상의 면적 변화를 살펴보기 위해 통계청에서 제공하는 센서스용 행정구역경계 자료를 이용하여 전국토를 대상으로 면적의 변화량을 계산하였다. 면적 계산 과정에서는 국토지리정보원에서 제시하는 표준절차를 이용하였으며, 전국 단일 원점TM좌표를 세계측지계로 변환한 후 타원체면 및 투영평면상에서 면적을 대상으로 하였다. 광역시도행정경계가 우리나라 직각좌표의 두 개 이상의 원점에 해당하는 경우에는 각 좌표계의 경계선을 기준으로 행정경계를 개별 폴리곤으로 분할한 후 별도의 원점을 기준으로 투영하였다. 세계측지계 변환 후 모든 행정경계가 북서방향으로 이동함으로써 결과적으로 우리나라 전체 면적이 투영평면 기준으로 $1.36km^2$(약 0.0013%) 감소하는 것으로 나타났다. 이는 타원체의 장반경이 확대됨으로 인한 면적증가보다 행정경계의 경위도 좌표가 고위도로 변경됨으로 인한 면적감소가 크기 때문으로 판단된다. 각 행정구역별 면적변화율은 고위도에 위치한 광역시도가 더 민감하게 반영되었다. 이와는 별도로 통계청에서 제공하는 행정구역경계 자료로부터 계산된 면적은 국토해양부의 국토해양통계 자료와 상당한 차이를 보이고 있으며 이에 대한 일원화가 진행되어야 할 것으로 판단된다.
지적 분야의 세계측지계 도입은 "측량 수로조사 및 지적에 관한 법률"의 제정을 계기로 본격 시행될 예정이다. 그러나 우리나라의 지적측량기준점은 여러 가지 이유로 인해 그 성과가 균질하지 못하며 국가기준점과도 일치되지 않는 문제를 내포하고 있다. 따라서 본 연구는 약 20,000여점에 달하는 지적기준점의 일제조사를 통해 국가기준점인 GPS기준점과 연동될 수 있는 약 1,600점의 기준점을 선별하고 이렇게 선별된 기준점에 대한 정확한 세계측지계 성과산출을 통해 지적측량을 위한 단일 관측망을 구축함으로써 향후 추진하게 될 전국 규모의 지적재조사 시행기반의 효과적 조성에 기여하는데 연구의 주안점을 두었다.
우리나라의 지적기준점은 구소삼각원점, 특별소삼각원점, 특별도근측량원점 및 통일원점 등 다양한 원점체계를 기준으로 하고 있다. 이러한 다양한 원점체계를 가진 수치지적도는 통일원점을 기준으로 하는 국가 GIS 데이터와의 연계에 어려움을 가지고 있다. 본 연구에서는 구소삼각원점에 기준한 지적기준점 성과를 통일원점을 기준한 성과로 변환하기 위한 실험을 실시하였다. 변환 방법은 2차원 등각변환에 의한 변환 매개변수를 산출하고 이를 적용하여 간접변환한 성과를 GPS로 측량한 성과와 비교하였다. 또한 통일원점 기준의 지적기준점 성과를 세계측지계 기준의 성과로 변환하기 위한 최적합 실험을 실시하였다.
본 연구에서는 세계측지계 기준에 따라 지리정보를 효율적이고 정확하게 좌표변환하기 위한 방안을 도출하기 위하여 기존 1/1,000 수치지형도와 GIS 응용시스템 DB의 구축 현황 및 문제점을 파악하고, 좌표변환 파라미터 산출과 변환 성과의 정확도 평가 등을 수행하여 실용적인 좌표변환 방안을 제시하였다. 국가좌표변환계수에 의한 좌표변환 정확도를 분석하였으며, 연구대상지역의 국가기준점 및 도시기준점을 이용하여 지역좌표변환계수의 특성을 고찰 하였다. 또한 항공삼각측량 성과를 이용한 1/1,000 수치지형도를 도시기준점을 이용한 측량성과와 비교 하여 수치 지형도 제작 당시 국가기준점의 편의량을 분석하고, 도시기준점을 이용하여 추정한 좌표변환계수를 사용하여 세계측지계로 좌표변환한 성과의 정확도를 분석하였다. 마지막으로 1/1,000 수치지형도의 좌표변환 방법을 적용하여 지하시설물 DB를 대상으로 좌표변환 정확도를 평가하였다. 본 연구를 통하여 지자체 단위의 좌표변환을 수행하는데 있어 도시기준점을 이용한 Molodensky-Badekas 방법에 의한 좌표변환계수 적용과 2차원 Affine 변환도 국지적인 범위에서 적용 가능하였음을 확인하였다. 또한 수치지형도를 기반으로 지거측량 방법으로 구축된 GIS 응용 DB의 경우에도 좌표변환 및 편의보정을 통해 약 10cm 이내의 변환 정확도로 좌표변환이 가능하여 세계측지계 전환에 큰 문제가 없다고 판단하였다.
인공위성기술의 비약적인 발전은 각종 공간정보의 취득과 이를 응용하는 다양한분야에 광범위하게 이용되고 있다. 특히 GPS를 이용한 위치결정은 국가 기준계가 세계좌표계로 전환되는 시점을 맞이하여 더욱 활성화 될 전망이다. 현재 국토지리 정보원에서 발급하는 삼각점에 대한 성과는 신성과와 구성과로 구분하고 있고 2007년부터는 전면 세계좌표계로 전환할 예정에 있다. 현재 제주지역의 삼각점은 최초, 복구 또는 재설한 삼각점 성과 차이로 인해 측량자 들이 그 성과를 이용함에 있어 많은 혼란을 초래하고 있다. 따라서 본 연구는 제주지역의 현행삼각점간 부합관계를 점검하기 위해 1, 2등 삼각점을 기준으로 최초 측량 당시의 측지망을 재 구성하여 GPS 관측을 수행하였다. 관측 후 성과분석을 통해 삼각점간 부합되는 안정점을 추출하고 제주지역에 적합한 측지기준망을 구축하고 그 활용방안을 제시하였다. .
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[게시일 2004년 10월 1일]
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