GLONASS(Global NAvigation Satellite System)는 고도 19,100km 상공의 위성 정보를 이용하며 GPS와 유사한 방법으로 사용자에게 위치정보를 제공한다. 그래서 최근에는 GPS만을 단독으로 이용하기 보다는 GPS와 GLONASS를 결합하여 안정적인 수신과 위치결정의 정확도를 향상시키기 위한 연구들이 이루어지고 있다. 본 연구에서는 RTK-GPS를 이용한 일필지 좌표결정과 RTK-GPS/GLONASS 결합에 의한 일필지 좌표결정 성과를 기존 성과와 상호 비교 분석하여 봄으로써 RTK-GPS/GLONASS 측량의 지적세부측량에 적용가능성을 고찰하여 보고자 하였다.
본 연구에서는 위성측위의 정확도를 평가하기 위해서 위성 데이터 수신에 장애가 없는 개할지역, 신호차단과 다중경로 오차를 유발하는 고층 건물 및 차량 통행과 전주 등이 산재한 도심지역을 실험지로 선정하였다. 첫째, 재래식 측량방법으로 RTK-GPS와 RTK-GPS/GLONASS 적용가능성을 평가하였고 결과적으로 실시간 GPS단독측위보다 GPS/GLONASS 결합 시 성과가 더 우수하게 나왔다. 그리고 개할지역에처는 실시간 차분측위와 실시간 동적 측위 모두 GPS/GLONASS 결합시 성과가 더 우수하게 나타났다. 따라서 지적 전산화를 위한 필지중심토지정보시스템 구축에 필요한 기본도의 수치화 작업과 기존 도면을 전산화하는 방법에 있어 RTK-GPS, RTK-CPS/GLONASS 방법을 사용한다면 시간과 비용의 절감 효과가 있을 것이며, 향후 GPS와TS 결합으로 국가지리정보체계(NGIS)의 자료기반 구축, 지적재조사 사업 준비 및 현장실시설계 등에 크게 기여할 것이다.
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.
본 연구에서는 위성측위의 정확도를 평가하기 위해서 위성 데이터 수신에 장애가 없는 개활지역, 신호차단과 다중경로 오차를 유발하는 고층 건물 및 차량통행과 전주 등이 산재한 도심지역을 실험지로 선정하여, GPS/GLONASS, TS/RTK-GPS 결합관측의 적용성을 제시하고, 기존 정지관측기법과의 정확도 비교와 결합관측방법의 활용성을 검토한 결과, 먼저 정적상대측위는 대상지별로 GPS 단독, GPS/GLONASS 결합의 방법으로 도근점의 성과와 0∼0.006m의 오차를 보였고, 실시간 위성측위에서 모호정수(Ambiguity) 고정해를 얻지 못한 RTK-GPS와 TS의 결합의 경우에는 도심지에서는 0.010∼0.077m 였으며, 개활지에서는 0.008∼0.078m 오차를 보였다. 이 값은 축척 l/l,200 지적도에서 측선거리 l00m의 경우 연결허용오차 12cm보다 작으므로 실용성이 있다고 판단된다.
RTK-GPS 측량의 경우, 정확성과 효율성이 입증되고 있기는 하나 건물밀집 지역에서의 위성 수신장애로 인한 정확도의 저하, 실무 적용을 위한 세부지침의 불비 등의 여러 문제로 인하여 기초측량과는 달리 지적세부측량에서는 GPS 측량이 활용되지 못하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 현행 실무에서 RTK-GPS 측량 적용의 문제점 분석을 통하여 실용화를 위한 세부 방안을 제시하고자 하였다. 연구결과 실용화 방안으로서 규정 제정 방안, 실질적인 RTK-GPS 측량의 적용을 기존 세부측량 방법 등과의 연계활용 방안, 기준국 배점밀도 향상을 위한 가상기준점 방식의 도입, 정확도와 성과의 안정성 확보를 위한 GPS, GLONASS, Galileo 위성의 통합 활용을 제시하였다.
현재의 GNSS 측위 방법 중 네트워크(network) RTK(Real-Time Kinematic) 측량은 비교적 저렴하고 쉬운 조작방법 등으로 GNSS 측량의 대중화를 형성하고 있다. 하지만 네트워크 RTK 측량 시 현장 여건 및 기타 조건에 관계없이 모호정수(ambiguity) 고정해를 취득한 데이터에 대하여 대부분 그 결과를 무조건적으로 수용하고 이를 실무에 적용하고 있다. 따라서 본 연구에서는 장애물이 존재하는 지역에서 조건별 네트워크 RTK 측량 데이터의 정확도 변화를 고찰하였다. 연구방법으로 수신점으로부터 장애물과의 거리 및 고도각 변화를 주고 GPS 단독수신에 의한 측량과 GPS+GLONASS 조합에 의한 측량을 실시하고 각 취득 데이터의 위치정확도를 비교 분석하였다. 그 결과 시통이 용이한 지역에서는 GPS 단독측위 방법이 정확도에서 양호한 결과를 보였으며, 장애물에 근접한 지역일수록 GPS+GLONASS 조합에 의한 방법이 안정적인 결과로 나타났다. 본 실험의 결과를 기반으로 측위정확도에 영향을 줄 수 있는 다양한 조건별 연구가 진행된다면 대중화 되고 있는 네트워크 RTK 측위 방법의 정확도 향상을 기대할 수 있을 것이다.
도로상에서 발생되는 교통사고의 많은 부분이 도로의 선형불량에 기인된다. 이러한 도로의 개량설계를 위하여서는 도로의 선형을 정확히 분석할 필요가 있으며, 도로의 설계도와 주요점의 좌표가 필요하게 된다. 따라서, 본 연구에서는 현재 많이 연구되고 있는 인공위성중 RTK GPS/GLONASS의 조합에 의하여 획득된 3차원 자료를 기존 설계도의 제원을 근거로 하여 위치정밀도를 비교하며, 이렇게 재현된 도로의 선형을 평가함으로써 인공위성을 이용한 도로의 선형정보체계를 보다 효율적이고 실용적으로 사용하기 위한 한 접근방법을 제시하고자 한다.
GPS만에 의한 위성측위는 city cannon 지형적 조건과 장애물에 의한 관측이 불가능한 경우가 발생한다. 한편 GLONASS 위성은 현재 가동 위성 수가 부족하여 자체적으로 정확한 측위능력이 없으나 GPS와 통합할 경우 GPS의 단점을 보완할 수 있다. 본 연구에서는 위성수신기를 이용하여 4가지(수신 가능한 위성 수, 원시 데이터의 정밀성, 기지점에 대한 편차, RTK측량의 편차) 분석 방법을 통해 GPS 단일측위와, GPS와 GLONASS의 통합측위에 대하여 분석하였다. 위성측위 실험의 결과 위성측위에 반드시 필요한 최소위성 4개만이 수신된 시간은 1개월에 단일측위 11시간이고 통합측위 4시간이 되었다. 위성의 원시 데이터의 정밀성에서는 단일측위보다 통합 측위의 표준편차가 0.08~l.8m 정도 좋은 값의 분포가 나타났다. GPS에 의한 좌표성과에서 3~11mm의 보다 높은 정확도를 나타냈다. RTK에서는 편차차가 N좌표에서는 GPS 단일측위가 E좌표에서는 GPS와 GLONASS 통합측위가 나은 값의 분포를 나타냈다. 하지만 모든 조건에서 통합측위가 우세한 것은 아니며, 그 역할에는 한계가 있다.
On this study, it was applied that the method of Coastline extracting by aerial photogrammetry so as to extract the coastline using the method of RTK GPS/GLONASS. The observed area is Gwanganri beach that is located in Pusan and it was observed according to high wave of scar when the approximate highest high water and it was surveyed according to that the boundary line connecting to sea water surface at random time-zone. Observation analysis was used digital map of 1:1,000 and compared coastline that was converted tide with coastline of high tide. So this conclusions was agreed with converted coastline and high tide coastline.
GPS를 이용한 RTK 측량은 이동국과 기준국과의 기선거리가 멀어질수록 측위오차가 증가하는 문제점이 있다. 그러나 최근 GLONASS 현대화, Galileo Project 등 위성 수신환경의 개선 및 GNSS 수신기의 성능향상에 따라 이러한 영향을 고려한 정확도 평가가 필요하다. 이에 본 연구에서는 국토지리정보원, 위성항법중앙사무소 등에서 운영 중인 위성기준점 망을 이용한 인터넷 RTK 측량을 수행하고, 위성 수신환경 변화에 따른 분석을 수행하였다. 연구결과, 기선거리의 증가에 따른 측위 정확도의 영향을 파악할 수 있었으며, 위성 수신환경을 고려한 분석을 통해 RTK 측량 성과의 정확도를 정량적으로 제시하였다. 향후 전국적인 GNSS 시스템이 완성된다면 측량 및 측지를 포함한 다양한 응용분야 발전에 크게 기여할 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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