The digital map version 2.0 is national base map which is used for frame work data, paper map making as well as geographic information system. National Geographic Institude has been research to make small scale digital map by using large scale digital map. NGI made from 25 1/5,000 digital maps to one 1/25,000 digital map ver 2.0 with map generalization system in 2003. However, they could not make 1/10,000 and l/50,000 digital map version 2.0 because of There is no portrayal on the scale 1/10,000 and 1/50,000 digital map in the existing regulations. therefore. We create the specification of the digital map on scale in order to make small scale digital map version 2.0 such as 1/10,000 and 1/50,000 scale.
본 연구는 최근 많이 촬영되고 있는 고해상도 디지털 항공영상자료를 가지고 제작된 대축척 수치지도를 이용하여 소축척 수치지도를 제작하는데 있어서의 문제점 및 효용성을 분석하였다. 이를 위하여 수치지도지형 지물들의 상관성 분석을 수행하였고, 이들 자료를 기초로 축소편집 작업 공정에 따라 자료를 입력, 지형 지물항목정리 및 삭제, 자료편집 및 검수 등을 수행하였다. 그 결과 18개의 불필요한 지형지물을 삭제하였고, 1/5,000 수치지도 정확도에 만족하였으며, 자료크기와 지형지물 수는 증가하였으나, 이는 디지털 항공영상의 표현능력이 우수하여 나타난 것으로 분석되었다. 따라서 디지털 항공영상에 의한 대축척 수치지도를 가지고 소축척 수치지도를 제작하는 것은 표현능력이 우수하여 질 좋은 수치지도 정보 제공이 가능한 것으로 나타났다.
기존의 수치지도 1.0에서는 가장 대축척인 1/1,000수치지도를 이용하여 1/5,000과 그 이하 소축척 수치지도를 제작하는 것이 불가능하였다. 이러한 이유로 1/1,000과 1/5,000 이하의 수치지도는 각각 다른 축척의 항공사진으로부터 제작되었다. 차세대의 수치지도는 가장 대축척인 수치지도를 기반으로 점차 소축적의 수치지도가 연속으로 연관되어져야 하며, 이것은 데이터의 공유와 일괄갱신 측면에서 매우 중요한 일이다. 수치지도 2.0이 개발된 이래 다축척 연속수치지도제작에 관한 가능성이 제기되면서 이에 대한 연구가 다시 시작되었다. 다축척 연속수치지도에서 가장 기본이 되는 것은 축척간에 연계되는 일반화 기준을 결정하는 것이며, 본 연구에서는 1/1,000 수치지도를 이용하여 1/5,000수치지도를 제작할 수 있는 일반화 기준을 정립하였다. 또한, 정립된 기준을 이용하여 자동일반화를 수행함으로서 일괄갱신에서의 활용 가능성을 모색하였다.
The subjects of this study are to examine and to apply the methods of making 1:5,000 scale maps using 1m resolution stereo images of IKONOS for the Munsan area of Paju-city where aerial photo surveying cannot possible because of security conditions. GCP(Ground Control Point) were acquired from GPS surveying and were to perform geometric corrections on images. Digital Map used IKONOS stereo images and it worked from the digital analytical stereoplotter. From field investigation, RMSE errors of the plane and vertical positions are estimated to 1.706m and 1.231m, respectively. The plane accuracy is better than an accuracy required by NGIS (national GIS) programs. Local information from field investigation was added and the resulting maps should be good as digital map under the scale of 1/5,000.
수치지도 제작의 일반화 기법은 대축척 실측 지도를 이용한 소축척 편집 지도의 자동 제작과 수치 지도 데이터 베이스 구축 등의 활용 분야에 필수적 요소이다. 본 연구는 수작업으로 처리되고 있는 편집도의 제작을 자동화하기 위한 방안으로 디지탈 환경하에서의 일반화 기법에 대한 연구로서 Zero-Crossing알고리즘을 국립지리원 발행 l/5,000지도 6도엽에 포함되어 있는 전남 여수 일대의 해안선에 적용, 다양한 단순화 허용 범위에 의해 수치 지도를 제작하여 편집도와 도해적인 표현 방법에 대한 문제점을 비교 분석하였다. 또한, Zero-Crossing알고리즘에 의한 단순화의 효용성을 입증하기 위해 Douglas-Peucker알고리즘을 이용한 단순화 결과와 비교 분석을 하였으며, 단순화의 허용 범위별로 일반화가 이루어진 수치 지도와 수작업으로 제작된 편집도와의 비교를 통해 일반화된 Line에 대한 평가를 도출하고, 단순화 허용 범위의 선택에 따른 효율성을 판단하기 위해 일반화 처리 결과의 데이타 용량을 분석하였다.
무인항공기(UAV: Unmanned Aerial Vehicle)는 저고도 비행으로 인해 고해상도 영상을 취득할 수 있으며, 수시촬영이 가능하여 지도제작에 있어 수시갱신이 가능하다. 이러한 이점으로 인해 무인항공기 영상을 이용한 대축척 수치지도 제작 가능성에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 정밀한 수치지도는 디지털트윈이나 스마트시티의 기반 데이터로 활용될 수 있다. 정밀한 수치지도를 제작하기 위해서는 지상기준점을 이용한 정밀 센서모델링이 반드시 선행되어야 한다. 본 연구에서는, 자체 개발한 정밀 센서모델링 알고리즘을 통해 무인항공기 영상의 기하모델을 수립하였다. 그리고 수치지도를 제작하여 대축척 수치도화 가능성을 평가하였다. 연구 데이터는 인천 간석동과 서울 여의도를 대상으로 영상 및 지상기준점을 취득하였다. 정밀 센서모델링 정확도 분석 결과, 두 지역에 대해서 체크 점 평균오차 3 픽셀 이내, RMSE 4 픽셀 이내의 높은 정확도를 확인하였다. 수치도화 정확도 분석 결과, 국토지리정보원에서 고시한 1:1,000 세부도화 수평오차(0.4 m) 및 표고오차(0.4 m)를 만족하는 범위의 정확도를 확인하였다. 따라서 본 연구에서 자체개발한 정밀 센서모델링 기술은 무인항공기 영상의 1:1,000 대축척 수치도화 제작 가능성을 시사한다.
우리나라의 수치지도제작은 축척에 따라 독립적으로 제작되어 활용되어 왔다. 따라서 다른 축척의 공간자료를 원할 경우 다시 제작해야 하기 때문에 막대한 시간과 경제적인 손실을 가져온다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 방안으로 대축척 수치지도를 원시데이터로 하여 다양한 소축척 수치지도를 제작하기 위한 지도 일반화의 연구가 많이 진행되고 있다. 본 연구는 여러가지 일반화 처리 기법중 단순화에 의한 선형요소와 건물 레이어의 소축척 변환 특성을 연구하는데 그 목적이 있다. 이를 위하여 단순화 처리를 위한 알고리즘을 제시하였으며, 1:5,000수치지도로부터 1:25,000 수치지도로의 변환에 이를 적용, 수치지도의 단순화 특성을 분석하였다. 연구결과 면적분배 알고리즘이 Douglas-Peucker 알고리즘이나, Reumann-Witkam 알고리즘보다 건물의 최초면적과 형상을 잘 유지함을 알 수 있었다.
1/5,000 수치지도는 국토관리, 지자체의 도시정보 체계, 민간분야의 내비게이션 등의 다양한 업무에 활용이 되는 기초정보를 제공하고 있다. 1/5,000 수치지도는 전국을 대상으로 구축되어 기본도의 역할을 수행하고 있으나 1/,000 수치지도에 비해 도시지역에서 활용하기에는 위치정확도 및 속성정보 측면에서 한계를 가지고 있다. 또한 공간정보 서비스의 패러다임이 변화되면서 행정업무와 민간 지도 서비스 분야에서는 좀 더 정확한 위치정보와 풍부한 속성정보를 필요로 하고 있다. 특히, 도시지역에서 빠르게 변화되고 있는 도시시설물의 관리와 다양한 공간분석적인 측면에서 대축척 수치지도 기반의 정밀 공간정보에 대한 필요성이 증가하고 있다. 이에 본 연구에서는 1/1,000 수치지도를 기반으로 하는 정밀 공간정보 활용방안을 제시하는 것을 목적으로 연구를 수행하였다. 이를 위해 대축척 수치지도 관련 법제도와 공간정보 관련 법제도를 분석하고 1/1,000 수치지도를 제도적으로 활용할 수 있는 개선방안을 제시하였다. 또한 공공부문의 행정업무와 민간분야에서 기존 공간정보 활용사례를 분석하고 정밀 공간정보를 활용할 수 있는 개선방안을 제시하였다.
고해상도 위성영상의 공급이 현실화됨에 따라 위성영상을 기반으로 한 수치지형도나 주제도의 신규제작 및 갱신에 많은 관심이 모이고 있다. 본 연구는 아이코노스 위성영상을 이용하여 기존의 축척 l/5,000 및 l/25,000수치지도의 수정 및 갱신 가능성을 제시하고자 하였다. 아이코노스 단영상에서 기존 수치지도상의 기준점을 활용하여 기하보정을 수행하였으며, 기존 수치지도의 3차원 등고선자료와 표고성과에 의해 수치표고모형을 추출하여 정사영상을 생성하였다. 정사보정된 위성영상과 기존 수치지도를 중첩하여 변화된 지형지물들을 스크린 디지타이징 방법으로 수정하였고, 위치정확도 분석을 위해 변하지 않은 지역의 지형지물들을 위성영상위에 직접 작도하여 비교하였다. 그 결과, 평면위치오차를 $\pm$3.35m의 평균제곱근오차로 산출할 수 있었으므로 축척 1/10,000 이하의 수치지도 갱신에는 충분히 그 활용이 가능한 것으로 판단되며, 입체영상을 사용하고 지상기준점 측량을 병행한 갱신방법을 사용한다면 축척 l/5,000이상의 대축척 수치지도 갱신도 가능할 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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