• Spatial Information Research
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• 제15권2호
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• pp.123-134
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• 2007

지적공부 등록요소의 확대와 3차원 지적정보체계 구축을 통한 국민의 안정적인 소유권 보호 등을 위해서는 지적도에 건물경계선의 등록이 필요하다. 본 연구에서는 타켓 TS 측량방법과 무타켓 TS 측량 방법의 정확도 및 효율성에 대한 비교를 통하여 무타켓 TS 측량에 의한 건물경계선 등록의 효율성을 제시하고자 하였다. 연구결과, 타켓 TS 측량과 무타켓 TS 측량성과의 RMS오차가 X좌표는 ${\pm}0.056m$, Y좌표는 ${\pm}0.043m$로 산출되어 무타켓 TS 측량성과의 높은 정확도를 확인할 수 있었다. 그리고 무타켓 TS 측량이 타켓 TS 측량에 비해 인원 및 관측시간 소요 면에서 효율적임을 알 수 있었다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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• pp.1791-1796
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• 2005

Semi-shield tunneling is one of the propulsion construction methods used to lay pipes underground between two pits named 'entrance' and 'destination', respectively. Usually a simple composition, such as 'a fiducial target at the entrance+a total station (TS)+a target on the machine', is used to confirm the planned course. However, unavoidable curved sections are present in small-sized pipe lines, which are laid after implementation of a road system, for public works such as waterworks, sewer, electrical power, and gas and communication networks. Therefore, if the planned course has a curved section, it is difficult to survey the course with the abovementioned simple composition. This difficulty could be solved by using the multiple total stations (MTS), which attaches the cross type linear LED target to oneself. The MTS are disposed to where each TS can detect the LED target at the other TS or the base point or the machine. And the accurate relative positions between each MTS and target are calculated from measured data. This research proposes the relative and absolute coordinate calculation algorithm by using three MTS to measure a curved course with 20m curvature at 30m maximum distance, and verifies the algorithm experimentally.

• 대한공간정보학회지
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• 제22권4호
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• pp.91-97
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• 2014

본 연구에서는 건축물의 구조적 다양성에 따른 토털스테이션 측량과 GPS 측량의 어려움을 보완하고, 무 프리즘 토털스테이션 측량의 건물 재질에 따른 오차 문제를 보완할 수 있는 측량으로 반사시트 토털스테이션 방법을 이용한 건축물 경계 측량의 정확도를 분석하여 지적재조사 측량에서의 활용가능성을 평가하고자 한다. 반사시트 타깃을 거리에 따른 반사각도별로 실험한 결과, 반사각도가 $90^{\circ}$에서는 RMSE가 1.2mm에서 2.8mm로, $60^{\circ}$에서는 2.2mm에서 4.0mm로, $30^{\circ}$에서는 2.5mm에서 4.4mm로 분석되었다. 그리고 실제 건축물의 경계측량을 실험 해본 결과 기존 프리즘과 반사시트 타깃과의 오차는 X축의 RMSE가 0.043m, Y축의 RMSE가 0.038m로 나타났다. 이러한 오차의 발생 원인은 프리즘 소자 뭉치를 건축물의 모서리에 정확히 부착하지 못하는데서 일어나는 오차로 판단된다. 따라서 지적재조사 측량에서 건축물의 경계를 측정할 때 반사시트 타깃을 동시에 활용한다면 건축물의 구조적 문제로 인한 시준의 한계 및 오차 발생에 있어서 상당한 도움이 될 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권6D호
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• pp.931-936
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• 2008

지상LiDAR는 토탈스테이션에 비해 신속한 측량이 가능하기 때문에 터널의 내공단면 측량을 적기에 수행하고 중심선 오차와 여 미굴량 발생을 최소화할 수 있는 강점을 가지고 있어 지상LiDAR를 이용한 터널의 내공단면 측량 및 계측이 점점 증대되고 있으며 보다 효율적이고 정확한 지상LiDAR 활용을 위한 연구도 활발하게 진행 중이다. 현재 일반적으로 터널의 여 미굴량을 계산할 때 사용되는 양단면 평균법의 경우 기존 측량 방식인 토탈스테이션 및 사진측량 등과의 비교는 많이 이루어졌으나 터널 전체의 3차원 위치정보를 얻을 수 있는 지상LiDAR를 이용하여 터널의 내공단면을 측량 체적 및 여 미굴량을 구할 때 관측간격에 따른 기준이 없는 실정이다. 이에 본 연구에서는 시험터널에 대한 reverse engineering을 실시하여 터널 내공단면 측량 시 터널단면의 체적을 비교하여 가장 합리적인 간격을 결정하고 이 결과를 토대로 현재 설계 데이터가 존재하지 않는 시험터널에 대한 CAD도면을 제작하였다. 또한 지상LiDAR 기술의 정확도를 검증하기 위하여 토탈스테이션과의 비교를 통하여 타겟좌표 정확도, 입사각에 따른 정확도 분석을 실시하였다.

• Spatial Information Research
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• 제21권1호
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• pp.45-52
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• 2013

최근 도심기반 지하시설물 정보에 대한 체계적인 관리를 위해 현장시공 시 되메우기 전에 시설물에 대한 3차원 측량을 권장하고 있다. 시설물에 대한 정확한 위치측정 요구 증가와 함께 보다 신속하고 정확하게 각종 지하시설물의 DB 구축을 위해서는 타깃을 포함한 측량방법의 간소화로 비용의 절감 및 데이터 구축의 일관성을 유지할 필요성이 있다. 본 연구에서는 지하시설물 DB 구축을 위한 시설물 위치측정 방법으로 현재 측량에 이용되는 광학프리즘의 재귀반사 원리를 이용하여 최적의 반사체 타깃을 제작(삼각형, 사각형 및 반구형)하여 현장에서 측량자에 의해 되메우기 전에 위치측정을 수행할 수 있는 새로운 유형의 측량타깃을 개발하는데 목적이 있다. 새로운 측량타깃은 지하시설물 측량이 가능하고 데이터의 신뢰성 및 정확도 확보를 위해 유형별로 토털스테이션 측량좌표와의 정량적 비교를 통하여 위치 측정의 정확도를 비교하여 보았다. 연구결과 시설물 위치측정을 위한 반사체 타깃의 유용성을 입증 하였으며 새로운 타깃의 사용으로 보다 신속하고 정확하게 측량자에 의해 지하시설물 DB 구축을 위한 3차원 위치를 획득할 수 있는 기반을 마련하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.592-597
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• 2020

현재 하천측량은 주로 토털스테이션이나 GNSS(Global Navigation Satellite System)를 이용하여 하천의 종단 및 횡단 데이터를 취득하는 것으로 수행되고 있으며, 국토교통부는 최근 전국 주요하천에 드론을 기반으로 한 하상변동조사 및 하천측량 시범사업을 착수하였다. 하천측량과 관련된 연구는 지상 LiDAR(Light Detection And Ranging)를 활용한 연구가 주로 수행되었으며, 대상물의 선형을 추출하거나 토털스테이션 측량 성과와 비교를 통한 정확도 평가가 이루어 졌다. 하지만 드론 라이다를 활용한 연구나 취득된 데이터를 이용한 하천측량의 적용 가능성을 파악한 연구는 부족한 실정이다. 이에 본 연구에서는 하천측량을 위한 드론라이다 데이터의 활용성을 평가하고자 하였다. 연구를 통해 수목과 기타 지물에 대한 데이터를 추출하여 지면에 대한 포인트클라우드 형태의 3차원 공간정보를 생성하였으며, GNSS를 이용한 검사점의 측량성과와 비교를 통해 0.008~0.048m의 차이를 나타내어 하천측량을 위한 드론 LiDAR 데이터의 활용성을 제시하였다. 드론 LiDAR 데이터는 대상지역 전체에 대한 정밀한 3차원 공간정보로 대상지역에 대한 측량성과의 누락으로 인한 음영지역도 줄일 수 있을 것이며, 실제 하천지형의 형상을 보다 정밀하게 나타낼 수 있어 횡단도면의 생성뿐만 아니라 대상지에 대한 면적, 경사 등 다양한 분석이 가능하여 지형분석에 활용이 기대된다.

• 한국측량학회지
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• 제35권6호
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• pp.553-562
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• 2017

무인항공기 (UAV, Unmanned Aerial Vehicle)에 탑재되는 다양한 센서들 중에서 GPS (Global Positioning System) 수신기는 GPS 신호를 기반으로 정지비행 (hovering flight), 경로비행 (waypoint flight) 등 다양한 임무의 수행을 돕는다. GPS신호가 원활하게 수신되는 환경에서는 GPS 수신기를 활용할 수 있지만, 최근에 무인항공기의 활용을 시설물 모니터링, 배송, 레저 등 다양한 분야로 용도가 확대하면서 무인항공기의 비행 장소가 다양해지고 있다. 이러한 원인으로 무인항공기가 GPS 신호의 제약을 받는 음영지역이나 고층 빌딩이 밀집한 지역 등을 비행하면서 신호가 단절되거나 멀티패스로 인해 신호 에 다양한 잡음이 포함될 수 있다. 이에 본 연구에서는 무인항공기의 3차원 위치 결정을 위하여 해석 사진 측량 기법과 오토트래킹 토탈스테이션 기법을 이용하였다. 해석 사진 측량 기법으로는 중심투영의 기하학적 원리인 공선조건식 (collinearity equation)을 이용한 광속조정법을 기반으로 하였으며, 오토 트래킹 토탈스테이션 기법은 360도 프리즘 타깃을 초단위 이하로 추적하는 원리를 기반으로 하였다. 두 가지 기법에서 무인항공기의 위치 결정을 위해 사용된 타깃은 무인항공기 상단에 각각 탑재하였으며, 타깃간에는 x, y, z방향으로 기하학적 이격이 존재한다. 무인항공기의 비행 속도에 따른 결과 확인을 위해 0.86m/s, 1.5m/s, 2.4m/s로 속도를 달리하여 데이터를 취득하였으며, 타깃의 기하학적 이격을 통해 정확도평가를 하였다. 그 결과 무인항공기의 이동 경로인 x, y 방향으로는 최소 1mm에서 최대 12.9cm까지 오차가 발생하였고 비교적 이동이 적은 z 방향으로는 비행 속도와 무관하게 동일하게 7cm 오차가 발생하였다.

• 한국측량학회지
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• 제38권1호
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• pp.35-41
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• 2020

3D 레이저 스캐너는 대상물에 대한 많은 양의 데이터를 빠른 시간 내에 취득할 수 있는 효과적인 방법으로 최근 측량, 변위측정, 대상물의 3차원 데이터 생성, 실내공간정보 구축, BIM (Building Information Model) 등 다양한 분야에 활용되고 있다. 3D 레이저 스캐너를 통해 취득되는 점군데이터의 활용을 위해서는 정합과정을 거쳐 많은 측점에서 취득한 데이터를 통일된 좌표체계를 가진 하나의 데이터로 만드는 과정이 필요하다. 따라서 정합 방법에 따른 점군데이터의 정확도에 대한 분석적 연구가 필요하다 이에 본 연구에서는 3D 레이저 스캐너를 통해 취득되는 점군데이터의 정합방법에 따른 정확도를 분석하고자 하였다. 3D 레이저 스캐너를 통해 연구대상지의 점군데이터를 취득하고, 자료처리를 통해 ICP (Iterative Closest Point) 와 형상정합 방법에 의해 점군데이터를 정합하였으며, 토털스테이션 측량성과와 비교하여 정확도를 분석하였다. 정확도 평가 결과 ICP와 형상정합 방법은 각각 토털스테이션 성과와 0.002~0.005m, 0.002~0.009m의 차이를 나타내었다. 각각의 정합 방법은 실험결과 모두 0.01m 미만의 편차를 나타내어 1:1,000 수치지형도의 허용정확도를 만족하였으며, ICP 및 형상정합을 이용한 점군데이터의 정합이 공간정보 구축에 충분히 활용 가능함을 제시하였다. 향후 형상정합 방법에 의한 점군데이터의 정합은 3D 레이저 스캐너를 활용한 공간정보 구축 과정에서 타겟의 설치를 줄임으로써 생산성 향상에 기여할 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.520-525
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• 2019

광산은 자원확보를 위한 중요한 기반시설이지만 운영과정에서 근로자의 안전문제가 발생할 수 있고, 지반침하와 같은 재해가 발생할 수 있다. 최근 광산 규모의 대형화와 기계화로 인해 채광공정이 과거에 비해 매우 복잡해져 체계적이고, 안전한 광산 운영을 위해 광산에 대한 정확한 공간정보 구축이 필요한 실정이다. 기존의 광산공간정보는 주로 토털스테이션을 이용해 구축되어 왔지만 이 방법은 목표물을 일일이 시준하고 측정해야 하기 때문에 많은 작업시간이 필요한 단점이 있다. 본 연구에서는 토털스테이션과 3D 레이저 스캐너로 광산에 대한 데이터를 취득하고, 형상 정합 방법을 이용하여 광산공간정보를 구축하고자 하였다. 토털스테이션의 기준점 측량성과를 적용한 일부 영역의 고정식 스캐너 데이터를 이용하여 이동식 스캐너로 취득된 넓은 지역에 대한 정확한 성과를 효과적으로 구축할 수 있었으며, 구축된 광산공간정보의 정확도 평가를 통해 평균 0.083m의 편차를 보임으로써 연구결과의 적용성을 제시하였다. 연구를 통해 구축된 포인트클라우드 형태의 성과물은 갱내 형상의 가시화, 거리, 면적, 경사도 등 정량적인 분석과 단면 형상에 대한 도면 생성의 자동화 등이 가능하여 광산관리의 효율성 향상에 기여할 것이다.

• 대한공간정보학회지
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• 제24권2호
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• pp.79-87
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• 2016

As 3D geospatial information is demanded, terrestrial laser scanners which can obtain 3D model of objects have been applied in various fields such as Building Information Modeling (BIM), structural analysis, and disaster management. To acquire precise data, performance evaluation of a terrestrial laser scanner must be conducted. While existing 3D surveying equipment like a total station has a standard method for performance evaluation, a terrestrial laser scanner evaluation technique for users is not established. This paper categorizes and analyzes error sources which generally occur in terrestrial laser scanning. In addition to the prior researches about categorizing error sources of terrestrial Laser scanning, this paper evaluates the error sources by the actual field tests for the smooth in-situ applications.The error factors in terrestrial laser scanning are categorized into interior error caused by mechanical errors in a terrestrial laser scanner and exterior errors affected by scanning geometry and target property. Each error sources were evaluated by simulation and actual experiments. The 3D coordinates of observed target can be distortedby the biases in distance and rotation measurement in scanning system. In particular, the exterior factors caused significant geometric errors in observed point cloud. The noise points can be generated by steep incidence angle, mixed-pixel and crosstalk. In using terrestrial laser scanner, elaborate scanning plan and proper post processing are required to obtain valid and accurate 3D spatial information.