경계점좌표 등록지역에서 지적공부 세계측지계 변환의 정확도는 기준점 측량성과에 의해 결정된다. 하지만 현재 기준점 측량성과는 등록 당시 측량기술과 방식의 한계로 인해 불균질한 성과를 나타내고 있으며, 사업지구별 특성이나 형성 시기에 따라 다양한 오차를 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 경계점좌표 등록지역 사례에 대해 사업지구 유형별 오차 원인을 규명하고, 세계측지계 변환과 검증측량을 통해 최적의 측지계 변환방법과 정확도의 향상 방안을 제시하였다.
지적공부의 세계측지계 변환은 토지소유자의 재산권 보호와 직접적인 관련이 있기 때문에 좌표변환에 따른 공부상의 경계와 면적변화를 최소화할 수 있도록 해야 한다. 하지만 일반적으로 수학적인 변환식을 이용한 좌표변환은 지적도면의 형상을 변환 전 후에 정확하게 유지하기는 매우 어렵다. 현재 지적재조사 사업의 좌표변환 모델은 Helmert 변환방식에 의한 4개 변수를 이용하고 있으며 이중 축척계수는 동일 필지내에 경계점 간 상대적인 위치의 변화와 면적변동에 가장 민감한 영향을 미친다. 본 연구에서는 경계점 좌표등록지역 지적공부의 세계측지계 좌표변환 시 토지소유권과 관련이 있는 경계점에 대한 오차를 공차 범위 내에 유지시키면서 면적의 변화가 없도록 축척계수를 고정할 수 있도록 Helmert 변환식을 응용한 3변수변환 방법을 제시하였다.
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.
현재 드론을 이용한 측량 기술은 '드론 사진측량' 방식이 일반적이다. '드론 사진측량' 방식은 드론의 고질적인 문제점인 배터리 문제와 모델링 시 시간이 오래 소요된다는 단점이 있다. 따라서 효율적이고 새로운 방식의 드론 측량 기법이 필요한 실정이다. 본 논문에서는 드론을 활용하여 수치지적의 경계점 좌표 기반의 새로운 측량 방식을 제안하여 경계 복원 측량의 효율성을 향상시키고자 한다.
지적재조사사업에서는 지적도면을 세계측지계로 변환하는 작업을 추진하고 있다. 본 연구는 이 작업의 효율적 추진을 위한 목적으로 종래의 지적측량성과를 지역측지계 기반에서 조정하여 세계측지계로 좌표변환하는 프로세스를 개발하고 수치실험을 실시하였다. 이 프로세스는 조정좌표의 산출, 조정좌표의 좌표변환, 왜곡량모델링으로 이루어진다. 1단계로 지역측지계 기반의 조정좌표의 산출은 GPS관측의 점간기선거리를 이용하는 삼변망조정계산에 의하였고, 2단계로 조정좌표의 세계측지계 좌표변환은 Affine변환모델에 의하였다. 수치실험에서는 서울시에 소재하는 195점의 동일원점계열의 기준점뿐만 아니라 인천시에 소재하는 61점의 다른 원점계열의 기준점을 통합 활용하는 계산을 실시하였다. 그 결과 조정좌표를 이용하는 좌표변환계산은 특정 공통점의 선택에 관계없이 변환좌표와 관측좌표가 2cm 이내에서 일치하였다. 또, 조정좌표를 이용하는 좌표변환은 변환계산의 지역 범위를 달리하더라도 최종 결과에는 차이가 없었다. 본 연구의 조정좌표를 이용하는 방법은 변환계산의 지역 크기 및 공통점 선택에 무관하게 기준점오차 및 경계점의 왜곡량을 명확히 해주므로 지적재조사사업의 세계측지계 도면변환 과정에서 적합한 왜곡량 보정을 실시한다면 도면의 품질향상을 기할 수 있을 것으로 기대된다.
본 연구에서는 지적좌표체계의 세계좌표체계로의 변환 실험연구를 통하여 위치 및 면적의 변화량과 이로 파생되는 문제점들을 검토 분석하였다. 그리고 이를 기초로 개선점을 모색하여 보고자 하였다. 연구지역의 좌표변환 결과, 모든 필지경계점(총 478점)에 대한 좌표변환의 표준편차가 X=0.0079m, Y=0.0153m로 나타나 매우 양호하게 산출되었다. 면적의 차이량을 분석한 결과, 평균적으로 0.062$m^2$정도의 차이를 보여, 이는 현행 법률에서 규정하고 있는 면적허용오차 이내인 것으로 나타났다. 따라서 연구대상지역에 한정하여 본다면 위치나 면적부분에서 많은 차이를 보이지 않아 세계좌표계로의 전환이 가능한 것으로 나타났다.
본 연구에서는 원형실린더에 의한 음향파의 산란현상을 전산공력음향학 기법을 이용하여 계산하였다. 특히 전산공력음항학에서 정확도를 위해 요구되는 좌표의 직교성을 유지하기 위해서 그에 대한 적절한 관계식을 유도하였으며 정확성의 검증을 위해서 수치적인 해를 이론적인 해와 비교, 분석하였다. 공간차분법으로는 Taylor 전개를 통하여 차 정확도를 가진 차분법을 바탕으로 주파수 공간에서 최적화 된 DRP(Dispersion Relation Preserving) 기법을 사용하였으며, 시간차분법으로는 Adams-Bashford 방법을 기준으로 최적화된 4단계 외재적(explicit) 적분방법을 사용하였다 벽면 경계조건으로는 가상점 개념을 이용한 경계조건을 사용하였으며 원방 경계조건으로서는 선형화 된 Euler 방정식의 점근해(Asymptotic Solution)을 이용한 방사경계조건(Radiation Boundary Condition)을 사용하였다.
지적측량의 경우 수치측량을 실시하는 지역에서는 사실상 면적오차를 허용하고 있지 않으며, 도해측량을 실시하는 지역에서는 필지 형상과 무관하게 면적오차를 규정하고 있다는 문제점이 있다. 본 연구에서는 이 두 가지 문제점의 파악에 필요한 면적오차의 일반식을 도출하였다. 이 수식을 이용한 계산에 의하면, 현실적으로 지적재조사 사업의 필지경계점의 좌표오차를 5cm+10ppm으로 둘 경우, $100 m^2$ 필지라 해도 면적오차가 $0.71m^2$ 로서 무시할 수 없는 것으로 나타났다. 또, 지적법시행령에서 규정한 면적오차는 경계점 오차를 ${\sigma}_o=0.3mm{\times}$ 도면축척으로 둘 경우 변장 비율이 1:5인 직사각형의 면적오차와 일치하였다. 이러한 결과는, 다각형 필지의 면적오차는 경계점 좌표의 오차 크기를 지정함으로써 측량 방법을 구분하지 않고 하나의 수식에 의해 면적오차의 허용범위를 정할 수 있다는 것으로, 지적측량의 면적오차를 규정하는 현행 규정을 합리적으로 개정하는 데에 활용될 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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