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.
본 연구의 목적은 위치기준의 근간이 되는 측량기준점 표지 현황 조사율의 향상 및 신뢰도 제고를 위하여 측량기준점 표지 현황조사 업무 개선방안과 업무 프로세스를 제시하고자 한다. 연구의 내용적 범위로 현행 측량기준점에 해당하는 국가기준점, 공공기준점, 지적기준점의 표지 관리 및 조사·보고체계 현황을 조사하고 문제점을 찾았으며 이를 개선하기 위하여 국가기준점 표지 현황조사 단가산출(안), 측량기준점 표지 현황조사 조사·보고 체계 개선(안), 기준점 이용 측량시행자 사전보고(안)을 마련하였다. 또한 측량기준점 표지 현황조사 프로세스 개선을 위한 업무 프로세스 정립과 측량기준점 표지 현황조사 미보고대상 단가산출을 자동화하는 프로세스를 제시하여 향후 측량기준점 표지 현황조사 업무 효율성이 향상 될 것으로 기대된다.
본 연구는 GPS를 이용하여 위성 영상의 입체 해석으로 산출된 SPOT영상의 기준점 및 수치 표고 모형의 평가에 목적이 있다. 이를 위해 삼각점 및 상시관측소를 고정으로 한 GPS 해석을 수행하였으며 정지측량과 이동측량의 정확도를 비교함으로써 위성 영상의 기준점과 수치 표고 모형의 평가를 위한 측량 방법을 분석하였다. 연구 결과, SPOT영상의 해상력을 고려할 때, 이동 GPS측량기법으로도 수치 표고 모형의 정확도 평가가 가능하였으며, 기준점 좌표 산출에 있어서 고정점에 삼각점 대신 상시관측점들을 사용함으로써 경제적인 GPS 측량을 꾀할 수 있었다.
오늘날 항공사진측량은 사용기재와 자료처리방법의 발달과 더불어 위치결정의 정확도가 날로 향상되고 있으며, 지상기준점측량을 하지 않고서 GPS를 이용한 사진기준점측량 방안이 모색되는 단계에 이르렀다. 해석도화기의 등장은 정확도와 효율성면에서 상당한 발전을 가능케 하였고 On-Line System의 구성을 통해서 사진 기준점측량의 작업환경을 크게 개선시켰다. 본 연구에서는 해석도화기를 이용한 사진기준점측량을 실시하여 저등급 측지기준점의 좌표결정에 있어서 정확도의 향상을 그 목표로 하고 있다. 연구결과 정확도 향상의 정도는 기존의 정밀도화기를 사용한 A.T.의 경우와 비교할 때에 평면에서 약 7%, 표고에서 약 40%의 정확도 향상을 가져왔다.
정밀지오이드를 구축하기 위하여 육상, 해상, 항공, 위성 중력측정 방법으로 다양화되고 측정 기술이 발전되어 고해상도 고정밀도의 중력자료 확보가 가능해졌다. 정밀지오이드의 구축은 별도의 수준측량 없이 GNSS 측량을 통해 표고를 빠르고 편리하게 결정할 수 있으며 우리나라는 2014년부터 국토지리정보원에서 GNSS를 기반으로 한 높이측량 정확도를 향상시키기 위해 합성지오이드 모델을 개발하고 있다. 본 연구에서는 공공측량의 GNSS높이측량을 검증하기 위하여 기존의 고시된 공공기준점을 선점하여 GNSS높이측량 결과와 비교 분석하였다. 실험은 연구보고서 등에서 정밀도가 낮은 지역으로 제시되거나 정밀도가 낮을 것으로 예상되는 연안, 접경, 산악지형의 공공기준점에 대하여 GNSS높이측량을 수행하고 정밀도를 분석하였다. GNSS높이측량 검증을 위해 공공기준점 GNSS높이측량 기지점으로 사용될 주변 통합기준점의 GNSS 타원체고를 점검하였다. 점검된 통합기준점을 기준으로 공공기준점의 GNSS 타원체고를 산출하고 KNGeoid18 모델을 이용하여 표고를 계산하여 직접수준측량 표고결과와 비교하였다. 분석 결과 연안, 접경, 산악 지역 공공기준점의 GNSS 높이측량 결과가 3·4급 공공수준측량 정확도에 만족하는 것으로 나타났다. 이를 통하여 사용자가 요구하는 높이 정확도에 따라 기존의 직접수준측량보다 GNSS 높이측량이 효율적으로 이용될 수 있으며, KNGeoid18도 자율주행자동차, 무인항공기 등 다양한 분야에서 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
최근 지식기반정보화 사회로 진입하면서 정보의 수집, 처리, 서비스가 디지털 기반에서 이루어지고 있다. 측량분야 역시 전통적인 아날로그 기반에서 디지털 기반으로 전환하고 있으며, 항공사진측량분야에서도 아날로그항공사진측량에서 디지털항공사진측량으로 변화하고 있다. 이에 본 연구에서는 전통적인 아날로그항공사진측량과 UltraCamX를 이용한 디지털항공사진측량의 사진기준점측량 및 블록조정 후 잔차 특성에 대한 비교분석을 실시하였다. 분석 결과, 사진기준점측량에서는 GPS/INS를 탑재한 디지털항공사진측량의 번들조정법이 아날로그항공사진측량의 전통적인 독립모델법보다 우수하였으며 최소의 기준점만을 사용하여도 우수한 결과값을 가짐을 알 수 있었다. 또한 블록조정 후 잔차 특성 분석에서도 디지털항공사진측량이 우수하였다.
최근 측량장비의 발달 및 사용확대와 더불어 국토지리정보원의 네트워크 RTK 측량 기반조성으로 인하여 네트워크 RTK 측량이 측량산업 전반에 많이 활용되고 있다. 현재 공공측량작업규정에는 네트워크 RTK 측량 성과를 수준측량에 적용하기 위해서는 작업지역에 균등하게 분포한 5점 이상의 수준점을 사용하여 사이트 캘리브레이션을 한다고 되어있다. 그러나 지오이드의 기복에 따라 사이트 캘리브레이션이 가능한 수준점 간의 거리와 필요한 점의 수가 다를 수 있다. 본 연구에서는 이를 검증하기 위해 지오이드 기복이 완만한 인천지역과 지오이드 기복이 큰 태백지역을 대상으로 네트워크 RTK 측량을 수행하고 사이트 캘리브레이션에 사용되는 기준점 간의 거리별, 기준점 개수별로 정확도를 비교하였다. 본 연구의 결과 공공측량 규정에서 정한 수직정밀도(0.1m) 허용범위에 들기 위해서는 네트워크 RTK 측량의 사이트 캘리브레이션에 사용되는 기준점의 수와 점간 거리를 상호보완적으로 적용할 수 있는 공공측량작업규정의 개선이 필요함을 알 수 있었다.
본 연구는 건설교통기술혁신 사업의 일환으로 "국가기준점의 관리 및 위치정보서비스 제공을 위한 전자표지석개발" 과제에 관한 연구내용 및 결과를 중심으로 하고 있으며, 주 내용은 1차년도 연구에서 수행한 전자표지석 개발에 관한 것이다. 국가기준점의 가장 중요한 기능이 측량을 수행하기 위하여 기준이 되는 정확한 위치 데이터를 제공하는 것이다. 이러한 중요성을 감안하여 기준점의 관리 및 보호에 관한 법적인 규제가 마련되어 있으나 현실적으로는 관리에 어려움이 많은 실정이다. 본 연구에서는 중요한 국가기준점을 관리하는데 있어 효율적인 방안을 도출하는 것을 목적으로 하고 있으며, 세부적으로 전자표지석 시스템을 개발하여 기준점 관리에 적용하기 위하여 연구를 수행하였다. 전파를 이용하여 기준점의 현황을 모니터링 가능하도록 기준점의 움직임을 파악할수 있는 센서를 부착한 전자표지석을 설계 및 시제품을 제작하였으며, 테스트 결과 목적했던 성과를 확인할 수 있었다. 향후 보완연구가 완료된다면 기준점 관리에 있어 실제 적용 가능한 연구결과를 얻을 수 있을 것이다.
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 임의의 수상기준점을 배치하고, UAV를 활용하여 해상에서의 사진측량 정확도 분석을 수행하였다. 소규모 저수지를 연구지역으로 선정하여 20개의 부표를 임의의 수상기준점으로 사용했으며, 사용되는 기준점의 수를 조절하여 위치 좌표의 오차를 확인하였다. 사진당 기준점수에 따라 case별로 분류하였으며 X의 정확도는 0.141m ~ 0.166m, Y의 정확도는 0.137m ~ 0.241m로 나타났다. 해상경계측량을 위한 오차범위가 ${\pm}2m$임을 고려할 때, 이 수치는 해상과 같이 특이점이 부족하여 사진측량이 어려운 곳에서 임의의 기준점을 이용한 무인항공기 사진측량으로 사용 가능한 수준의 위치 데이터 정확도를 확보할 수 있을 것으로 사료된다. 또한, 사진당 기준점 평균 사용수, 기준점 사용 부표수, 면적당 기준점비율, 기준점 사용 부표 비율등 4개의 수치와 x, y의 상관분석을 실시하였다. 각 요소와 x, y는 강한 음의 상관관계를 보였고 면적당 기준점 비율, 사진당 기준점 평균 사용수 기준점 사용 부표 비율의 순서로 x, y와의 상관도가 높은 것으로 나타났다. 기준점 사용 부표수와 x, y간의 관련성은 매우 낮은 것으로 나타났다. 이러한 상관분석의 결과는 실제 사용되는 기준점의 총 개수보다 각 사진에 사용되는 기준점의 수가 위치 정확도에 더 큰 영향을 미친다고 분석할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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