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.
본 연구에서는 통일원점 지역 중 중부원점과 동부원점이 접하는 지역에서의 지적기준점의 위치정확도를 분석하여 봄으로써 향후 세계좌표변환시 지적 원점계열 상이 지역에서의 세계좌표계 변환의 가능성을 제시하여 보고자 하였다. 연구결과, 실험지역의 지적삼각점 총 12점의 GPS 관측 데이터를 추출하여 중부원점과 동부원점이 접하는 지역에서의 좌표변환의 정확도를 분석한 결과 X좌표의 RMSE는 ${\pm}0.0014m$, Y좌표의 RMSE는 ${\pm}0.0011m$로 매우 양호한 성과가 산출되어 세계좌표로의 변환이 가능한 것으로 분석되었다. 따라서 세계좌표로 변환에 있어 다양한 주변 삼각점에 대한 성과의 점검을 통하여 우선적으로 성과가 안정적인 점을 먼저 선별한 후 이점 들을 최대한 활용하여 세계좌표로의 변환을 시행한다면 원점 접경 지역에서도 좌표변환이 가능할 것으로 판단된다.
GPS 관측에 의해 구한 기선벡터를 이용하여 평면에서의 삼변망 조정계산에 의하여 지적측량기준점의 베셀좌표를 산출하는 소프트웨어를 개발하고 우리나라 전역 지적측량 기준점의 성과 통일에 활용하였다. GPS 관측점간의 기선 거리를 평면에 전개하는 데에는 PNU95 지오이드모델을 이용하여 지오이드면상의 거리를 산출하고, 다음으로 베셀 타원체상의 좌표에 바탕하여 구한 증대율을 적용하여 평면투영거리를 산출하였다. 우리나라 전역 지적측량기준점의 통일성과를 산출하는 데에는, 우선 자유망조정에 의해 전국 32개소 GPS 상시관측소의 베셀좌표를 산출하고, 다음으로 이들 GPS 상시관측소에다 지적측량기준점과 결합하는 망조정계산을 실시하였다. 그 결과 GPS 기선벡터를 이용하여 현재의 지적기준점 성과를 정비할 경우 전국 어디에서나 점간거리 1ppm 이내에서 일치하는 베셀좌표의 결정이 가능하였다.
본 연구에서는 지적재조사 사업을 원활하게 추진하기 위한 기술적 기반을 조성하고, 정확한 지적정보 제공을 위해 정밀측량기술을 도입하여 지적측량 성과의 정확도를 향상시킬 수 있는 방안을 연구하였다. 이를 위해 GNSS 기술기반의 GPS, RTK-GPS, 네트워크 RTK 및 GPS_토털스테이션을 도입하여 지적도근점과 필지경계점에 대한 측량성과의 목표 정확도를 확보할 수 있는 방안을 제시함으로써 지적재조사 사업을 위한 통일된 정확도 기준을 설정하고자 하였다. 세부적인 연구로써 현행 지적측량 작업과정과 성과를 비교 분석하고, 방법별로 작업의 효율성을 분석하였다. 또한, 지적재조사 사업의 수행 시 다양한 최신 측량기술을 도입함으로써 높은 지적측량 정확도를 확보할 수 있는 측량규정을 제시하고, 지적기준점과 측지기준점을 일원화하여 지적기준점의 정확도를 향상시킬 수 있는 방안을 제시하였다.
통일원점과 구소삼각원점 계열의 성과가 혼재되어 있는 지역의 지적측량기준점에 대하여 GPS관측거리를 이용하는 삼변망조정계산 방법에 의하여 단일 원점계열의 성과를 산출하였다. 삼변망조정계산의 적용은 각 원점계열별로 성과가 상호 부합하는 점들을 추출하여 자유망조정을 실시하고, 다음으로 이들 자유망조정의 성과에다 나머지 점들을 연결하는 고정망조정계산에 의해 지역 내 모든 점들의 좌표를 산출하였다. 실제 계산은 인천광역시의 가리계열 18점, 계양계열 17점, 중부계열 33점 등의 원점계열별 기준점을 이용하여 지역 전체의 합계 68점의 기준점에 대한 단일 원점계열의 성과를 산출하였다. 새로이 산출한 각 원점계열의 좌표 간에는 정량의 방위각과 축척계수의 차이가 있고 수작업으로 이를 보정하는 계산에 의해서도 서로 다른 원점 계열의 근사 좌표 산출이 가능하였다.
Research that establish new cadastral survey model that use GPS to introduce GPS observation technique in cadastral survey and research that develop connection technologies are gone abuzz. The purpose of this research is to keep in step in such trend and grasp present condition and performance of surveying connection to common use GPS data processing software, and analyze data processing algorithm, and develop suitable GPS data processing software in our real condition regarding GPS data processing and result of control point calculation. This research studies analysis common use software and error occurrence by data processing method that college and company have. Also, It analyzes algorithm that is applied to existing GPS data processing software. After that we study algorithm that is most suitable with cadastral survey and then develop cadastral survey calculation software for new cadastral control points
본 연구에서는 지적기준점과 도시기준점을 연계 활용의 가능성을 제시하고자 창원시를 대상으로 세계측지계 성과로 고시된 창원시 도시기준점(32점)의 GPS 관측데이터를 이용하여 도시기준점에 대한 지적좌표 성과를 산출 분석하여 보았다. 연구결과 3가지 서로 다른 계산 S/W를 이용해 지적좌표를 산출하고 이를 기존 도시기준점 고시 성과와 비교한 결과 현행 법률에서 규정하고 있는 오차의 허용범위 이내로 분석되어 지적측량에 활용 가능성이 있는 것으로 나타났다. 다만 실무에서 안정적인 활용 위해 현행 도시기준점 고시 성과를 직접 지적측량에 이용하기 보다는 새로이 지적성과를 산출해서 활용하는 방안을 제안하였다. 또한 지역 삼각점에 대한 사전 정밀한 성과점검이 필요함을 제시하였다. 끝으로 계산 S/W는 삼변망조정계산 S/W가 적합한 것으로 나타났다.
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 연구는 지적기준점과 필지경계점에 대하여 무인항공기를 비행고도별로 40m, 100m로 구분하고 정사영상과 GNSS 지상현황측량을 통한 필지경계점 좌표간의 차이를 비교하여 정확도를 제시하였다. 연구결과, 첫째, 공간해상도 분석에서 비행고도별 정사영상에 대한 평균오차는 40m일 때 0.024m, 100m일 때 0.034m의 정확도로 나타났고, 비행고도 100m보다 40m에서 공간해상도와 위치 정확도가 높은 것으로 분석되었다. 둘째, 비행고도에 따른 지형지물별 영상인식의 정확도 분석을 위해 대공표지 없음, 녹색, 적색의 세가지 경우로 구분하여 비교한 결과 적색의 경우 RMSE가 X=0.039m, Y=0.019m, Z=0.055m로 가장 높은 정확도로 나타났다. 셋째, 정사영상과 현장실측을 통한 좌표를 비교한 결과 지적기준점의 경우 전체 RMSE는 X=0.029m, Y=0.028m, H=0.051m로 나타났고, 필지경계점의 경우 X=0.041m, Y=0.030m로 나타났다. 결론적으로 본 연구결과를 토대로 볼 때, 지적측량을 위한 정사영상 관련 법률규정에서 비행고도별 평균오차 0.05m 미만으로 제한한다면, 공간정보취득 뿐만 아니라 지적측량에도 경제적이고 효율적인 방법이 될 것으로 기대한다.
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.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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