지상사진측량 방법에 의한 도면 작성은 다소의 번거로운 입체영상의 획득 과정과 고가의 해석기기를 바탕으로 한 도화 과정을 필요로 한다. 이에, 본 연구에서는 이러한 영상 해석 과정을 탈피하여 보다 용이한 방법으로 영상을 획득하고 처리하여 대상물에 대한 도면을 작성하고자 하였다. 이를 위해, 단-사진 정사투영 영상을 생성하기 위한 기하보정 시스템을 구축하고 건축물을 대상으로 다양한 워핑 기법을 적용하여 보정 영상들의 성과를 비교·분석하였다. 이로서, 단-사진 기하보정의 수행성을 평가할 수 있었으며 다양한 비-지형 측정 분야에 이의 활용을 기대한다.
현재 제작되어 있는 연속지적도면은 도곽접합 과정에서 발생하는 여러 문제점으로 인하여 다양한 활용이 이루어지지 못하고 있다. 즉, 연속지적도면의 적정한 품질이 확보되지 못하여 활용에 어려움을 겪고 있다. 이러한 문제의 해결을 위해 현재 지적분야에서는 연속지적도의 품질을 확보하기 위한 별도의 사업을 계획하고 있다. 본 연구에서는 GIS와 현황을 정확하게 참조할 수 있는 수치정사사진을 이용하여 현재 제작되어있는 연속지적도면의 제작 오류를 분석하여 봄으로써 향후 연속지적도면이 보다 정확하게 제작될 수 있는 보완 방법을 제시하여보고자 하였다.
종래에 아날로그 방식의 사진측량에서는 중복된 영상을 도화기를 통해 표정과정을 거쳐 입체모델을 생성하고 이를 바탕으로 도화과정을 수행함으로써 최종도면을 획득하였다. 그러나 이러한 과정을 소형컴퓨터를 통해 일괄처리 함으로써 처리과정의 자동화를 꾀할 수 있으며 입체 모델은 생성하지 않고 해석적인 방법을 통해 3차원 수치자료를 쉽게 획득 할 수 있다. 따라서 본 연구는 수치영상을 이용하여 3차원 위치측정이 가능한 측량시스템을 구축하여 기준점 측량작업 및 촬영조건을 획기적으로 줄임으로써 보다 효율적으로 수치도면을 제작하는데 도움을 주고자 한다. 그 결과 비교적 저가의 디지털 카메라로 사진측량이 이루어지고 컴퓨터만으로도 수치도면을 작성할 수 있다. 따라서 소규모 지역에서는 일반측량보다 경제적으로 수치 도면을 작성할 수 있으므로 시설물 관리를 위한 도면제작 등에 활용 될 수 있을 것이다.
본 연구에서는 기존 지형도나 준공도면 자료에서 상세정보가 누락되거나 갱신이 이루어지지 않아 시설물관리체계에 필요한 수치지도의 체계적인 구축이 요구되는 지역에 적용할 수 있도록 지상사진, 항공사진 등 영상자료에 다양한 사진해석 기법을 적용하여 수치지도를 생성하고 공간 및 속성정보를 추출하였다. 본 연구에서는 다중사진 촬영에 의하여 대상물의 3차원 모델과 3차원 사진영상모델을 생성하였다. 또한, 소축척 항공사진을 이용하여 대상지역의 벡터라이징을 실행한 결과, 각 건물과 도로시설물의 위치와 형태 등 공간정보의 추출이 가능하였다.
고고자료의 복원은 과거 기록물로 남겨진 사진과 도면자료를 이용하여 진행하였다. 크게 유구와 유물로 구분하여 살펴보았다. 유구에 대한 복원은 사진으로 남겨진 개개 부위 및 부분을 모델링하고, 이들을 정렬 및 합성하여 하나의 객체로 3차원 복원하였다. 유물에 대한 복원은 사진을 통한 모델링 작업을 우선한 후, 모델링된 유물의 파손 부위에 대한 텍스쳐 이미지를 수정하여 원상 복원하거나, 유물 내 결실부위에 대한 모델링 제작과 합성을 통한 원상을 복원하는 방식이 있다. 도면을 통한 복원은 3차원 모델링 제작과 함께 이미지의 실사맵핑을 통한 복원을 진행하였다. 이렇게 복원된 고고자료는 과거 2D자료를 통한 수치 분석과 해석의 연구성과를 검증하고 비교를 진행할 수 있으며, 추후 더욱 정확한 분석 방안을 제시할 수 있다.
현행 지적도에는 건물 위치가 표시되지 않아 지적도 활용 시 건물 위치 식별이 어렵고, 지적현황측량에 따른 비용과 시간의 소요와 불편을 격고 있으며, 지상 건물의 경계 침범으로 인한 분쟁과 소송이 일어나고 있다. 건축물 경계 추출에 관한 선행연구에서 수치정사사진과 LiDAR를 이용한 건물 경계를 추출은 원칙적으로 지적측량의 원리와 상이한 기준으로 실제 지상의 외벽 경계선이 아닌 건축물의 옥상층 경계선을 추출하였다. 따라서 본 연구에서는 건물등록을 위해 시도해 보지 않았던 건축도면을 이용하여, 기존연구에서 고려되지 못한 지붕선이나 처마선이 아닌 실제 지적측량에서 기준이 되는 외벽의 경계선을 등록하기 위해 건축도면을 활용하였으며, 등록하는 과정에서 ArcGIS 엔진을 이용하여 개발한 자동 등록 방법을 사용하였다. 지적도 필지 경계선과 건축도면의 필지 경계선을 기준으로 등록한 결과 지적현황측량 성과와 수치지역에서 연결오차로 RMSE가 0.10m, 도해지역에서 0.16m로 나타났다. 따라서 건축도면을 이용하여 지적도에 건축물의 경계를 등록함으로써 지상측량을 보완할 수 있으며, 3차원 지적구축을 위한 기반을 조성하고, 지적재조사사업에서 시간과 경비를 획기적으로 절감할 수 있을 것이다.
문무대왕이 674년에 동궁과 월지를 조성한 후, 1922년에 측량이 이루어지기까지 1249년 동안 어떻게 변형되었는지 자료가 없어 원형경관을 추정 할 수 없다. 그래서 본 연구는 월지 경관변화를 좀 더 심도 있게 추정하기 위하여 그동안 연구되지 않았던 Hara(1932)의 연구와 일제강점기의 사진 등을 분석하였으며 그 결과는 다음과 같다. 1922년 측량도면과 1975년 측량도면을 비교해 본 결과 53년 동안, 섬을 제외한 월지 전 지역에서 2~4m가 낮아졌으며, 심한 곳은 10m나 낮아진 조산(造山)지역도 있었다. 제1 건물지 남쪽 호안에는 산을 연상시킬 만큼 많은 경석이 놓여 있었으며 이곳에 입수로가 있었음이 1922년 측량도면과 1950년대 사진자료를 통해 확인할 수 있었으며, 이러한 유구는 발굴 직전까지 남아 있었음을 확인 할 수 있었다. 건물지 3, 5는 건물지 1, 2, 4에 비해 봉우리 형상으로 더 높았다. 따라서 높은 기단 위에 건축물이 세워져 있었을 가능성이 매우 높으며, 현재와 같이 제 3, 5 건물지가 여타 건물지와 함께 같은 높이로 정비된 것은 잘못된 것이며, '경주 임해전지 조경정비계획(2009)'과 '종합정비기본계획(2012)'은 잘못된 것이다. 월지 발굴 이전의 사진을 통해 경관변화를 추정해 본 결과, 도면상에서 많은 변화가 있었던 조산 지역의 경관변화와 경석의 변화를 확인할 수 있었다. 이번 연구에서는 지면 관계상 제한적이었지만 좀 더 많은 사진자료를 분석한다면 월지 원형경관 추정에 도움이 될 것으로 판단된다.
본 연구에서는 지하시설물도 구축에 기존의 수치지도 및 편집지적도의 대안으로 가독성 및 일반인의 접근성을 높인 항공사진을 사용하여 하수 지하시설물도를 시범구축 하였다. 구축된 하수 지하 시설물도는 기존의 편집지적도기반 지하시설물도와 연계하여 그 활용 가능성 및 정합성 연구를 수행하였다. 지적도와 항공사진을 융합하여 지하시설물도를 구축 활용하면 지하시설물에 대한 다양한 공간정보 분석과 체계적이고 종합적인 통합정보 활용이 가능하다. 또한, 고도정보화 사회에서 항공사진을 이용한 지하시설물도 작성은 관리기관별로 존재한 도면 및 기존 도면의 사용에 따른 문제점에 대한 대안으로 통합관리를 위한 기본도로서의 구실을 할 수 있을 것으로 판단된다. 또한, 항공사진을 이용한 하수 지하시설물도 구축 정보는 앞으로 도시정보시스템 구축에 연계하여 체계적인 도시계획의 수립 및 관리의 효율 성도 도모할 수 있을 것으로 생각한다.
본 연구는 객체 정합 기법을 적용하여 건물 인허가 과정에서 제출되는 설계도면에 실세계의 좌표를 등록하는 방법을 제안한다. 일반적으로 설계도면에는 건물과 함께 건물이 위치할 필지 경계선이 포함되어 있다. 필지 경계선으로부터 얻어지는 폴리곤과 KLIS 연속지적도 상의 필지 폴리곤은 동일한 형상을 가지므로, 형상 정합 기법을 적용하여 좌표 등록에 필요한 변환 정보를 얻을 수 있다. 본 연구는 설계도면에 존재하는 선형들의 기하학적 왜곡을 방지하기 위하여 상사 변환을 적용하였다. 이 변환에 필요한 평행 이동량, 축적 변화량 그리고 회전 변화량은 각각 건설도면과 연속지적도의 대응 폴리곤의 무게중심 차이, 면적비, 그리고 선회 함수를 이용한 형상 정합 과정에서 얻어지는 최적 회전 변화량으로 결정하였다. 제안된 방법을 경기도 수원시를 대상으로 세움터에 제출된 건설도면에 적용하였으며, 좌표 등록의 위치정확도를 평가하기 위하여 좌표 등록된 설계도면의 건물 객체와 항공사진을 중첩하여 건물 모서리의 좌표를 비교하였다. 평가 결과 좌표 등록에 참조한 연속지적도와 항공사진의 위치 오차의 크기에 따라 구도심지역에서는 RMSE 기준 2.37m의 정확도를, 신도심지역에서는 0.95m의 위치 정확도를 얻을 수 있었다.
본 연구에서는 기존 지형도나 준공도면 자료에서 상세정보가 누락되거나 갱신이 이루어지지 않아 시설물관리체계에 필요한 수치지도의 체계적인 구축이 요구되는 지역에 적용할 수 있도록 지상사진, 항공사진 등 영상자료에 다양한 사진해석 기법을 적용하여 수치지도를 생성하고 공간 및 속성정보를 추출하였다. 본 연구에서는 다중사진 촬영에 의하여 대상물의 3차원 모델을 생성하고, 촬영된 사진영상을 이용하여 대상물의 형태와 특징을 파악하는데 유용한 3차원 사진영상모델을 생성하였다. 또한, 소축척 항공사진을 이용하여 대상지역의 벡터라이징을 실행한 결과, 각 건물과 도로시설물의 위치와 형태 등 공간정보의 추출이 가능하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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