In cadastral field GPS mainly applies to fundamental survey, while there are numerous research about cadastral detail survey using GPS application in order to increase surveying efficiency as survey technology improve. The purpose of this experiment is to analyze the accuracy of position and estimate the efficiency of GPS/GLONASS combination surveying with control points. As the result of this experiment, Network RTK-GPS/GLONASS combination survey is superior to Newtork RTK-GPS with respect to position accuracy and work efficiency.
최근 동적 DGPS 위치결정에 의한 사진기준점 측량은 국가기본도 작성과 지적재조사 사업을 비롯한 각종 국토개발 분야에 활용할 수 있으며, 앞으로 GPS 수신기 보급의 증가와 더불어 촬영시 비행동체의 정확한 움직임을 고려한 보간기법의 개발, 관성 측량기에 의한 GPS의 단점보완 등에 관한 지속적인 연구가 요청되고 있다. GPS를 이용한 항공사진측량 방법에서는 항공기에 탑재한 GPS 수신기로 촬영 순간의 노출점의 위치와 회전각을 정확히 결정함으로써 외부표정요소 결정을 위한 지상기준점 측량을 생략하거나 또는 최소한의 기준점만을 사용하여 외부표정요소를 결정할 수 있으며, 이에 따라 지형도 제작에 대한 시간과 경비를 크게 절감할 수 있다. 본 연구에서는 전통적 항공사진측량방법과 GPS 항공사진측량방법을 동시에 수행하고 두 방법의 결과를 비교하여 이들 방법간의 정밀도 및 효율성 등을 평가하고자 하였다. 연구결과 전통적 항공사진측량에 비하여 GPS 항공사진측량의 다양한 장점을 확인할 수 있었다. 특히, 외부표정에 필요한 지상기준점의 수는 약 70%~805이상, 지형도제작 비용은 약 30%~50%이상 절감할 수 있었다. 뿐만 아니라 기준점의 수를 크게 생략하였음에도 불구하고 정밀도에는 영향이 없었음을 알 수 있었다.
단시간의 관측으로 해석이 가능한 고속스테틱 측량을 실시할 때에는 고가의 2주파 수신기가 필수적이었으나 최근에 이 문제점을 해결할 수 있는 GPS 측량기와 해석 소프트웨어가 개발되어 1주파형 GPS측량기를 이용한 고속스테틱 관측을 해석할 수 있게 되었다. 본 연구에서는 실제 현장실험을 통하여 단축스테틱 측량의 정밀도와 작업효율 등을 비교, 검토하여 공공기준점 측량에의 적용가능성을 제시하였다.
지구측위사스템(GPS)의 등장은 새로운 기준점망의 구성과 기설망의 해석, 강화, 고밀도화의 작업에 신속성과 경제성을 부여할 수 있게 되었으며, 열악한 기상조건에서도 지도제작, 지적측량, 건설공사의 기준점 설정에서의 적용이 가능하기에 이르렀다. 이 논문에서는 GPS 측량기법의 실용화에 목적을 두고 있으며 기존의 EDM 방식에 의한 정밀기준점 측량을 대체할 수 있는 지를 검토하였다. 정밀 1차 기준점망인 평군변장 10 km의 시범망을 Wild GPS-System 200에 의해 관측하고 이 거리와 EDM 거리 및 실용성과와를 비교분석하였으며 상대고저차를 평균해면상의 값으로 변환코자 하였다. 연구결과를 종합해 보면, 국가기준점망의 구성에 있어 GPS를 하나의 새로운 관측장비로 취급하는 기법에 의하여 기존의 망구성과 계산체계를 유지할 수 있으므로 기존의 측량기법을 대체할 수 있음이 제시되어 있다.
본 연구에서는 해안선 길이 변화량을 모니터링하기 위하여 RTK-GPS 측량방법과 최신 항공 LiDAR 측량 방법을 이용하여 분석하였다. 우선 해안선 길이를 추출하기 위하여 RTK-GPS 관측을 실시하고 관측시간대별 조위관측 자료를 비교하여 조석보정을 실시하였으며, 보정된 GPS자료에 대하여 Autocad Civil3D 프로그램으로 횡단면도를 작성하여 해안선을 추출하였다. 그리고 일정한 시간간격을 두고 2차에 걸쳐 RTK-GPS측량(1차 2007년 8월 29일, 2차 2007년 10월 6일)을 실시한후 해안선을 비교한 결과 2차 측량시의 해안선 길이는 1차 측량시 보다 약 21m 감소하였다. 또한, 항공 LiDAR 측량(2006년 12월 24일)의 결과와 비교한 1차 RTK-GPS 측량에 의한 해안선 길이가 약 15m 감소함을 알 수 있었다. 또한 침식과 퇴적에 대해서는 우측상단(선착장) 부분이 침식되고, 좌측하단(조선비치) 부분이 퇴적됨을 알 수 있었다. 이는 해수욕장의 개장에 따른 모래의 양빈과 태풍, 조류, 풍향 등 자연적인 영향으로 인하여 침식과 퇴적에 대한 면적이 변화하고 그에따라 해안선의 길이가 변화함을 알 수 있었다.
항공사진측량 분야에 대한 GPS 기술 응용의 한 예로, 수신기를 항공기에 탑재하여 카메라의 위치를 정확히 측정함으로써 기존의 항공사진측량에서 필요했던 많은 지상기준점을 항공기준점(aerial control points)으로 대체하려는 이론적 연구를 수행했다. 본 연구에서는 GPS 데이타를 항공사진측량에 이용하기 위해 여러 가지 경우에 대해서 Simulation을 통해 항공사진측량에서 대상점의 위치결정에 영향을 주는 조건들을 규명하고, 이에 따라 1:1,000 지형도 작성을 위해 필요한 조건들과 실제의 적용을 위한 값을 제시하였다. 본 연구의 결과는 104매의 사진 블럭에서 지상측량을 포함하고, $10\mu{m}$ 이상의 정밀도로 좌표측정을 하였을 경우에 6점의 지상기준점 만으로도 충분한 정도의 결과를 얻을 수 있음을 보임으로써 이 기술의 실제적용이 이론적으로 가능함을 입증하였다.
GPS 측량의 정확도는 다양한 해석조건에 따라 그 영향을 받는다. 본 연구에서는 위성궤도정보의 정확도와 GPS데이터를 해석하는 사용자의 차이에 따른 결과값의 차이를 알아보고자 하였다. 그 결과 모든 해석조건에서 결과값이 차이를 나타내었지만 특히 사용자에 의한 차이가 가장 큰 것으로 나타났다.
수문조사시설 중 하나인 영점표고검정수준점은 장기간의 시간 경과에 따른 하천 수문관측 환경변화로 망실 및 침하 등으로 인한 신뢰도가 저하되고 있는 것이 현실이다. 수위표 영점표고는 일반적으로 하상부터 자유수면의 높이까지를 일컫는 수위에 대한 기준 높이가 되는 값으로 영점표고의 변동은 수위의 변동을 초래하기 때문에 관측된 수위의 시계열 연속성을 확보하기 위해서는 영점표고검정수준점의 신뢰도가 대단히 중요하다. 따라서 본 연구에서는 수문자료에 직접적인 품질에 영향을 줄 수 있는 영점표고검정수준점에 대하여 체계적이고 전문적인 공공측량을 실시하였으며, 왕복수준측량 과정에서 발생할 수 있는 오류 및 오차를 검증하기 위해 RTK-GPS 측량을 병행 실시하였다. RTK-GPS 측량을 실시하기 전 낙동강권역내의 국립지리정보원에서 관리하고 있는 통합기준점을 대상으로 삼각망 구축을 실시하였다. RTK-GPS 측량의 결과를 토대로 직접수준측량과의 비교 검토를 실시하였으며, 두 측량성과간의 차이가 0.2m 이상을 경우에는 재 측량을 실시하여 발생될 수 있는 오류를 최소화 하였다. 또한 수준측량과 RTK-GPS 측량으로 확정된 영점표고검정수준점의 표고값을 이용하여 수위표 영점표고의 적정성을 검토하고자 하는 해발수위 비교를 실시하였다. 비교방법은 비교적 수면경사가 크게 나타나지 않는 지점을 선택하여 적정성을 검토하였으며, 기존 영점표고검정수준점보다 개선되는 효과를 얻을 수 있었다.
실시간 동적 GPS (Real-Time Kinematic Global Positioning System) 측량과 관성항법장치인 IMU(InertialMeasurement Unit)는 보다 정확한 지형정보의 획득과 동체의 모니터링에 이르기 까지 그 활용범위가 확대되어가고 있다. 실시간 동적 GPS 안에 신속히 수행할 수 있으며 , IMU는 정확하게 동적자세를 결정할 수 있기 때문에 교량 등 대형구조물의 거동을 모니터링 하는데 유용한 방법으로 대두되고 있다 . 따라서 본 연구에서는 대형구조물의 거동을 모니터링하는 시스템을 구축하기 위해서 GPS 측위방법 중 실시간 동적 GPS 측량 방법을 이용하여 현수교 주탑의 거동을 측량함에 있어, 먼저 GPS에 의한 정확한 위치를 분석하였으며 , 이를 바탕으로 실시간 동적 GPS 측량과 IMU를 이용한 모니터링 경보 시스템을 개발하였다 . 개발된 시스템으로 관측한 결과와 비교하여 , X축은 1mm, Y축은 1mm, Z축은 2.2m 로서 실시간 동적 GPS 측량과 IMU를 이용한 구조물 모니터링 측량이 가능함을 입증할 수 있었다 .
본 연구에서는 GPS/INS 항공사진측량 기술을 이용하여 1/1,000 수준의 대축척 수치지형도를 제작하고 전통적인 항공사진측량과의 차이점, 즉 정확도, 경제성 등을 평가하여 GPS/INS 항측의 효율성을 평가하였다. 연구결과, 지상 기준점측량 공정에서 약 40%의 작업량 절감효과가 발생한 것으로 나타났으며, 작업지역의 크기에 따른 작업효율성은 1/5,000 항측의 경우 전통적인 방법과 동일한 정확도를 유지하는 것을 기준으로 할 때 대략 10모델과 20모델 블록에서는 55%, 30모델 블록의 경우 60%의 지상기준점이 감소함을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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