측량법 개정으로 세계측지계를 전면 사용하게 됨에 따라 기존 한국측지계로 구축된 원주시 UIS DB의 좌표 변환을 수행해야 한다. 그러나 원주시는 한국측지계의 구성과와 신성과로 이원화된 기준점 성과를 이용하여 지형공간정보 자료가 구축되어 있어 좌표체계가 통일되어 있지 않음으로 각 기준점 성과에 대한 세계측지계 변환 방안이 요구된다. 이에 본 연구에서는 한국측지계의 기준점 성과별 좌표변환계수를 산출하고, 변환계수에 대한 정확도를 검증하여 한국측지계상 이원화된 원주시 도시기반정보 DB를 효과적으로 세계측지계로 전환할 수 있었다.
우리나라에 세계측지계 기반의 한국측지계(KGD2002)가 도입됨에 따라 국가 측지기준점에 대한 새로운 성과의 산정이 필요하다. 본 연구에서는 국가 2등측지기준점의 세계측지계 성과 산정을 위하여 GPS관측데이터의 처리를 통해 얻어진 3차원 기선벡터를 이용한 측지망조정을 실시하였다. 3단계에 걸친 최소제약조정을 통하여 기선벡터에 포함된 과대오차를 체계적으로 검출소거하고 경험적 통계모델링 기법을 적용하여 기선벡터의 수평 및 수직방향의 오차 크기를 4mm+0.4ppm와 8mm+0.8ppm으로 각각 결정하였다. 국가 1등측지기준점 성과의 다점고정에 의한 망조정을 실시하여 수평과 수직방향에 2cm와 4cm 정확도로 최종성과를 산정하였다.
본 연구에서는 우리나라의 측지기준점의 개선에 대하여 소개하였다. 개선의 내용은 기준점의 구조와 정확도에 중점을 두어 설명하였으며, 구조의 경우 3차원 기준점으로 변화하면서 정확도, 포함 정보, 그리고 기준점의 위계에 대하여 서술하였다. 정확도의 개선은 위성측지 기술의 발달과 정밀지오이드를 기반을 주 내용으로 하고 있으며, 기준점의 개념은 위치뿐 만 아니라 중력, 환경정보와 같은 다양한 공간정보를 포함하여 전반적인 정보의 분석이 가능한 점이 강조되었다. 또한 RFID와 CDMA 기술을 이용한 공간정보의 효율성과 신속성을 소개하였다. 이러한 모든 노력으로 한국의 측지망은 보다 정확하고 다양한 공간정보를 효율적으로 전달할 수 있을 것이라 판단되며 이러한 개선이 측지 기준점의 역할과 미래의 방향에 큰 영향을 미칠 것으로 기대된다.
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.
국내에 GPS 측지기준점을 설정하고 GPS의 장거리 측정 정밀도를 고찰할 목적으로 국내의 2개지 점과 일본의 1개지점에서 GPS 관측을 동시에 실시하여 자료처리방법에 따른 위치결정 정밀도를 비교 분석하였다. 그 결과 WGS 84 좌표계 내에서 국내 2지점의 3차원 좌표를 정확하게 설정할 수 있었고, GPS의 장거리 측정능력이 0.1 ppm에 달하는 것으로 입증되었다. 이 결과는 앞으로 국내의 GPS 측지기준점 확보를 위한 기초자료가 될 것으로 기대된다.
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.
우리나라 국토지리정보원에서는 3등측지기준점의 세계측지계 전환을 위해 1997년에서 2005년까지 총 69개 사업지구에서 관측된 약 11,000여개 삼각점의 GPS관측데이터를 확보하였다. 본 연구에서는 3등측지기준점 관측데이터와 관련된 사항을 요약하고, 연도별 사업지구별 데이터를 분석한 후 40개 지구의 데이터를 재처리하였다. 또한, 과대오차 검출과 통계모델의 추정을 위해 사업지구별로 최소제약조건에 의한 망조정을 실시하고 추정한 정확도는 수평 $5mm{\pm}0.5ppm$ 수직 $10mm{\pm}1ppm$을 얻었다. 한국측지계 2002(KGD2002)의 최종성과 산정을 위한 GPS망조정은 GPS기선벡터를 기선해석 S/W별로 구분하여 총 17개의 블록으로 구성하고 블록별 최소제약 조정에 의해 평가하였으며, 다점고정 조정에 따라 최종성과를 산정하고 절대정확도 점검을 실시하였다.
본 연구의 목적은 국가기준점체계의 세계측지계 전환에 따른 인천 연안지역의 환경지리정보 변환 방안을 연구하는데 있다. 이를 위해 세계측지계 변환 방안과 관련된 각종 자료를 수집 분석하여 환경지리정보의 세계측지계 변환을 위한 방안을 연구하였다. 환경지리정보들을 다양한 구축방법에 따라 다양한 형태로 제공되고 있어 일괄적은 변환에는 어려움이 있을 것으로 판단된다. 환경지리정보들을 변환하기 위해서는 우선 국토지리정보원의 수치지도의 세계측지계 변환 지침을 기준으로 원시자료부터 변환을 수행하여 환경지리정보를 다시 구축하는 방안과 기존에 구축된 환경지리정보를 변환하는 방안이 있음을 알 수 있었다. 새로운 측지좌표계 도입에 따른 환경지리정보의 세계측지계 변환 방안을 제시하고, 환경지리정보에 대하여 국가기준계의 세계측지계 전환에 능동적으로 대응하고 세계측지계 도입에 따라 예상되는 초기 혼란을 최소화 하고 향후 구축될 환경지리정보들의 정확도 향상의 기반을 조성 할 수 있을 것으로 기대된다.
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.
일반적으로 측지망 최적화의 목적은 측지망의 형상과 관측계획의 문제를 해결하기 위한 것이다. 본 연구에서는 측지망의 형상은 일정한 것으로 간주하고, 측지망의 정확도를 향상시키기 위한 조정점의 선택과 조정방법에 관해 고찰해보고자 한다. 국가기준점을 구성하는 측지망의 조정계산은 조정기준점의 선택과 조정방법에 따라 그 결과가 달라질 수 있다. 따라서 본 연구에서는 모든 점을 고정하지 않는 자유망조정 방법에서 조정기준점으로 선택한 기준점좌표를 고정시켜 자유망조정을 반복 수행하는 알고리즘을 소개하고, 조정점으로 사용한 기준점의 오차를 점검하여 오차가 큰 기준점은 미지점으로 간주하고 반복조정하므로써 조정망의 신설점의 좌표를 최적화할 수 있는 방법을 제안하였다. 본 연구의 조정계산 방법을 시뮬레이션 망에 적용한 결과, 조정점으로 선택한 기준점의 성과에 대한 오차를 확인할 수 있었으며, 오차가 큰 조정기준점을 제외하므로써 조정망의 오차를 줄여 신설망의 좌표를 최적화할 수 있음을 알 수 있었다 따라서 국가기준점망의 순차 조정이나 국가기준점을 이용한 공공측량 등에 이 방법을 적용하므로써 조정망의 정확도를 높일 수 있을 것으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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