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.
현재 GPS/INS 운영 방법은 일정한 범위 내에 GPS 지상기준국을 설치하도록 되어있다. 그러나 촬영지역이 넓을 경우나 작업의 우선순위 등에 따라 지상기준국의 운영이 곤란한 상황이 발생할 수 있으며, 작업자의 실수, 수신기의 오류 등으로 지상기준국을 항상 안정적으로 운영하기 어렵다. 이에 본 연구에서는 국토지리정보원의 GPS 상시관측소를 활용하여 항공레이저측량 원시자료를 구축하고, 지상 기준국을 사용한 결과와의 비교를 통해 기준국이 항공레이저측량 결과에 미치는 영향을 분석하고자하였다.
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.
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.
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.
GPS를 이용한 RTK(Real Time Kinematic) 측량의 경우 기준국으로부터 거리가 멀어짐에 따라 측위오차가 증가하는 문제점이 발생하게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 국토지리정보원은 네트워크 RTK의 일종인 VRS(Virtual Reference System) RTK 시스템을 구축하였다. 이 연구에서는 국토지리정보원에서 구축한 VRS RTK 시스템을 이용한 측량 정확도를 평가하였다. VRS 기준망 내부에 위치한 3등 기준점 50개소를 대상으로 VRS RTK 측량을 실시하고 그 결과를 3등 기준점 고시성과와 비교하는 방식으로 측위 정확도를 검증하였다. 또한 VRS RTK 측량과 동시에 단일 기준국을 이용한 일반 RTK 측량을 실시한 뒤 두 RTK 측량 방식의 측위오차를 비교하였다. 그 결과, VRS RTK 측량의 수평방향 평균제곱근오차는 평균 3.1cm, 일반 RTK 측량의 수평방향 평균제곱근오차는 평균 2.0cm로 1cm 정도의 편차만을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. VRS RTK 측량의 수직방향 평균제곱근오차는 평균 6.8cm로 수평방향보다 크게 나타났다.
본 연구에서는 국내의 항공사진측량에서 적용되지 않고 있는 광속조정 Program을 구현하였다. 또한, 구현된 프로그램을 이용하여 과천지역에 대한 측량자료를 처리하였다. GPS를 이용하여 결정한 카메라 노출중심 위치를 이용하여 광속조정에 적용한 결과는 지상기준점수가 감소하여도 정확도는 완만하게 저하되었으나, 지상기준점만을 이용하여 광속조정에 적용한 결과는 지상기준점수가 감소함에 따라 정확도는 급격하게 저하되었다. GPS를 이용하여 결정한 카메라 노출중심 위치를 광속조정에 적용한 결과 블록 가장자리에 배치한 4개의 지상기준점 만으로 공공측량에 적합한 결과를 얻을 수 있었다. 본 연구를 통하여 GPS로 결정한 카메라의 노출중심위치를 항공삼각측량에 적용할 경우 필요한 지상기준점수를 축소함으로써, 비용을 절감할 수 있을 것으로 판단된다.
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.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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