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지적 분야에서의 GPS 활용 - GPS 측량실험 성과

제 1 회 GPS 활용 Workshop 대한측량협회 (2002.11.1). 지적 분야에서의 GPS 활용 - GPS 측량실험 성과. 양 철 수 csyang@kcsc.co.kr. 대 한 지 적 공 사. 발표 내용. 1. 지적분야에서의 GPS 활용 목표 2. 국내외 동향 3. GPS 측량 실험 성과 ● 전국 관측 ● 서울시 지적삼각점 점검 측량 ● RTK 실험측량 4. 향후 방향.

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지적 분야에서의 GPS 활용 - GPS 측량실험 성과

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  1. 제1회 GPS활용 Workshop 대한측량협회 (2002.11.1) 지적 분야에서의 GPS 활용 - GPS 측량실험 성과 양 철 수 csyang@kcsc.co.kr 대 한 지 적 공 사

  2. 발표 내용 1. 지적분야에서의 GPS 활용 목표 2. 국내외 동향 3. GPS 측량 실험 성과 ● 전국 관측 ●서울시 지적삼각점 점검 측량 ●RTK 실험측량 4. 향후 방향 Korea Cadastral Survey Corp. Cadastral Technology Education & Research Institute

  3. 1. 지적측량분야의 GPS 활용 목표 ●기술적 목표 - 신속 정확한 지적측량의 실현을 위한 기술개발 - 기술구현에 적합한 측량체계의 구축 및 운영 ● 제도적 목표 - 좌표지적 구현 Korea Cadastral Survey Corp. Cadastral Technology Education & Research Institute

  4. 사무실 인터넷웹서버 (관측소센터) PBLIS서버 (중앙 사무국) CMR 상시관측소 CMR - 수치지적도 - 기준점정보 - 필지정보 - 도면정보 인터넷 NMEA GPS 측량결과 기준점DB서버 거리,방위,좌표 팬탑컴퓨터 또는 CSA(측량단말기) 일반 유저 T/S 현장 측량 지적측량 예상 시스템 구성도 Korea Cadastral Survey Corp. Cadastral Technology Education & Research Institute

  5. 2. 국내외 동향 • ◈우리나라 • - 2001. 12 측량법개정 (법률 제 6532호) • 위성측지기준점표를 측량의 표지에 추가 • 세계측지계의 도입 (2003.1.1 시행) • - 2002. 6 측량법시행령 개정 (대통령령 제17660호) • - 2002. 8 공공측량작업규정세부기준(건교부 고시제2002-177호) • ◈일본 • - 2001. 4 측량법 개정, 2002.4 시행 • - 2002. 4 지적조사작업규정준치 등 개정, 시행 • 지적도에 좌표계 명시 • 도근점측량에 RTK-GPS 방법 도입 • 지적도 도곽 변경 (종30cm 횡40cm에서 A3판으로) • 도해법 폐지 (GIS 기본도로 활용) Korea Cadastral Survey Corp. Cadastral Technology Education & Research Institute

  6. ① 도곽선 2a 도곽선상 구곽선교 기호 2b 도곽내 구곽선교 기호 ③ 도곽선 좌표치 ④ 지적도 명칭 ⑤ 좌표계 기호 ⑥ 지번구역 견출도 ⑦ 좌상정리표제 ⑧ 우하정리표제 ⑨ 정도구분 견출도 ⑩ 인접도곽번호견출도 ① 도곽선 ② 도곽선의 좌표치 ③ 지적도 명칭 ④ 좌표계 기호 ⑤ 측지계 명칭 ⑥ 지번구역 견출도 ⑦ 좌성징리표제 ⑧ 우하정리표제 ⑨ 정도구분 견출도 ⑩ 인접도곽번호견출도 Korea Cadastral Survey Corp. Cadastral Technology Education & Research Institute

  7. 세계 측지계의 좌표치 Korea Cadastral Survey Corp. Cadastral Technology Education & Research Institute

  8. 3. GPS 실험 측량 성과 ● 기준점측량 분야 1996 : GPS 측량의 정확도 분석 (전국 6개 지점) 1997 : 전국 동시 관측 (1/2/3 등 삼각점 58개소) - 현행 기준점망 특성 파악 - 전국변환파라미터 산출 1998 : 특별소삼각지역 특성 파악 (울릉도 ) 2000 : 서울시 지적삼각점 성과 점검 ● 세부측량 분야 2000 : RTK 측량 실험 (경기도 고양, 양평 등) ● GPS지적측량작업규정(안) RTK 측량방법 관련규정 및 검사 방법 Korea Cadastral Survey Corp. Cadastral Technology Education & Research Institute

  9. 3-1 기준점 측량 - 전국 ●전국 규모 - 관측 1차 : 33점 (98.4.22 10:30~16:30) 2차 : 31점 (98. 5. 7 10:30~16:30) * 3점 1,2차 중복관측 * 평균거리 64 km - 성과 (활용) –측지학적 연구 좌표변환 표고 우리나라 측지망 특성 파악 Korea Cadastral Survey Corp. Cadastral Technology Education & Research Institute

  10. 좌표변환 좌표변환 보정량 (WGS84/Bessel) Korea Cadastral Survey Corp. Cadastral Technology Education & Research Institute

  11. 실제지형 표고 지오이드면 지오이드고 타원체면 표고 점검 표고= 타원체고도(GPS관측) - 지오이드고 * 지오이드고 - 지오이드 모델 - 수준점 관측 * 표고 - 수준점 - 삼각점 - 상시관측소점 타원체고도 Korea Cadastral Survey Corp. Cadastral Technology Education & Research Institute

  12. 표고 - 수준점 ◈수준점에서의 등록표고와 계산표고와의 차이 15cm (RMS) Korea Cadastral Survey Corp. Cadastral Technology Education & Research Institute

  13. 표고 - 상시관측소 (국립지리원) Korea Cadastral Survey Corp. Cadastral Technology Education & Research Institute

  14. 표고 - 삼각점 40 ~ 60cm ◈삼각점에서의 등록표고와 계산표고와의 차이 47cm (RMS) Korea Cadastral Survey Corp. Cadastral Technology Education & Research Institute

  15. 기선장 비교 - 남한 전역 ◈ GPS - 구성과 Korea Cadastral Survey Corp. Cadastral Technology Education & Research Institute

  16. 기선장 비교 –남한 전역 ◈ GPS –정밀망조정 50km 이하 10cm 50~100km 15cm 100~200km 20cm 200~300km 22cm 300~400km 25cm 2.7 ppm Korea Cadastral Survey Corp. Cadastral Technology Education & Research Institute

  17. 3-2 기준점 측량 - 서울 Korea Cadastral Survey Corp. Cadastral Technology Education & Research Institute

  18. 기지점 좌표입력 (WGS84, BESSEL) 미지점 좌표입력 (WGS84) 편 집 변환파라메터 산출 변환파라메터 적용 변환성과 산출 성과 비교 양호, 불량 판정 변환파라메터 확정 변환파라메터 이용 기지점 변환성과 미지점 변환성과 좌표변환계산 용마 Korea Cadastral Survey Corp. Cadastral Technology Education & Research Institute

  19. 서울시 지적삼각점 점검 성과 Korea Cadastral Survey Corp. Cadastral Technology Education & Research Institute

  20. 3-3 RTK-GPS 실험 회전 테이블 - 직경 : 2.2m - 회전속도 5 rpm - DC/AC 겸용 이동점의 위치 실시각 산출 - 원활한 데이터 통신 실험 - 이동중 초기화 기법 사용 * OTF < 회전데이블 > Korea Cadastral Survey Corp. Cadastral Technology Education & Research Institute

  21. RTK/GPS – 회전테이블 • 기선장 10km • 최대편차 : • - 남북 4cm • - 동서 2cm • - 높이 6cm Korea Cadastral Survey Corp. Cadastral Technology Education & Research Institute

  22. 후처리 Kinematic 측량의 재현성 반경 2cm 용인 –경안 IC (중부고속) 기선장 : 25km 반경3cm Korea Cadastral Survey Corp. Cadastral Technology Education & Research Institute

  23. RTK -세부측량  RTK세부 측량 o 양평군 용문면 광탄리 문화마을 o 면적 2,675.8 m2 o 토탈스테이션 측량 병행 Korea Cadastral Survey Corp. Cadastral Technology Education & Research Institute

  24. PPK RTK 1 2 상시관측소 3 4 GPS 측량의 실무 활용 ●충분한 실험 검증에 기반한 제도 개선 추진 - GPS지적측량작업규정(안) GPS 측량기법 (static, kinematic) 의 적용 방법 성과산출/검사 방법 관련서식 ●RTK/PPK 관련규정 및 검사 방법 - 지적삼각점, 도근점, 필계점 - 세트간 교차 점검 RTK, PPK Korea Cadastral Survey Corp. Cadastral Technology Education & Research Institute

  25. 4. 향후 방향 • ◈ 문제점 분석 - 도근점 • - 정확도 낮은 측량방법, 복잡한 원점체계에 기인한 원초적 한계 • - 지적도 한장(500m x 400m)에 도근점을 6점 이상 배치하였으나 • 도근점 밀도가 낮아 세부측량에 불충분 • 일부 도시지역을 제외하고는 영구표지 미설치로 회손 • 도시의 고밀도, 고층화로 점간시통 불량에 의한 시준 장애 증가 • 각종 개발사업, 공사로 인한 도근점 회손 증가 •  정확한 도근점의 부족으로 지적측량의 오차 및 분쟁 증가 •  수치지적측량시 재설해야 하는 등 활용도 제한 Korea Cadastral Survey Corp. Cadastral Technology Education & Research Institute

  26. 4. 향후 방향 ◈ 개선방안  보존, 관리에 한계. 따라서, 고정도의 상위 기준망을 이 용한 실시간적 설치가 가능한 체제 구현 필요 GPS/지상측량방법 활용이 편리해야 함 Korea Cadastral Survey Corp. Cadastral Technology Education & Research Institute

  27. 4. 향후방향 (1) –새로운 지적기준점망 구축 방안 1 • ◈측량체계 • ● 새로운 좌표체계에 적합한 지적기준망 구축 • - 1차 기준망 • 평균 10km 간격, 약 1,000점으로 구성 • 현행 지적삼각점 19,700점 성과점검 및 선점 • : 작업표준제정 (망구성, 관측방법, 성과산출 및 관리) • : 안정점 조사 (토지조사당시의 1-2-3 등 삼각점) • - 2차 보조망 • GPS 및 지상측량의 병행활용에 적합한 점 • : 지역별 구축 (지적삼각점, 도근점) Korea Cadastral Survey Corp. Cadastral Technology Education & Research Institute

  28. ◈안정점 추출 방안 1) 기본자료조사 - 토지조사당시 성과표 및 이력관리 상태 - 관리 상태 및 활용도 2) 점검계산 - 고정점을 필요로 하지 않는 조건에 의한 계산 - 분산 (오차, 즉 변동량)의 총합을 최소로 하는 처리 (Trace(Q)=min) - 측지망 전체의 정확도 평가에 적합 - 기준점 상호간의 상대적 위치관계 파악 → 자유망조정, 좌표변환 Korea Cadastral Survey Corp. Cadastral Technology Education & Research Institute

  29. 4. 향후방향 (2) - 기준점성과관리시스템 구축 방안 ◈기본방향 ● 기준점망 구축과 병행하여 현행체계 및 향후 새로운 체계 의 활용에 효율을 기할 수 있도록 설계 - 현행성과, 세계좌표계(GPS)성과, 변환성과, 관측데이터, 정확 도 등 다양한 이력의 입력 및 관리 ● 기준점측량계산등 응용SW의 연계구동에 적합한 데이터 편 집 관리 기능 ● 실시간(one-step) 지적측량의 활용에 적합한 데이터 access 기능 보유 (Web server 체제) Korea Cadastral Survey Corp. Cadastral Technology Education & Research Institute

  30. ●입력데이터 정의 - 기준점 이력사항 (점명, 등급, 관리상태, 활용도 등) - 현행성과 (경위도좌표, 평면좌표, 투영방법/원점) - 세계좌표계(GPS)성과 - 변환성과 (변환요소, 지역명/계산입력점, 변환오차 등) - 관측데이터 (원시자료, RINEX자료 등 )의 소재 ● 그래픽 표현 방법 결정 - 주변지형, 접근로, 관측장애요소 등 (1/50,000 수치지형도) - 점간시통 및 상공시계도 ● 식별코드 및 속성자료 정의 - 각종 응용 SW 의 효율적 활용 Korea Cadastral Survey Corp. Cadastral Technology Education & Research Institute

  31. 4. 향후방향 (3) - 3차원 성과의 취득 활용 방안 ●국내외 현황분석 및 적합한 활용 모델 설정 ● 표고 측량 도입 - 도근점 : GPS/TS 측량 지오이드 모델, 타원체 비고, 수준점 관측 - 일필지 : 항공 LiDAR 측량 수평 : 1 ~ 2 m 수직 : 15 cm Korea Cadastral Survey Corp. Cadastral Technology Education & Research Institute

  32. 4. 향후방향 (4) - 실시간 측량기술 개발 방향(1) ● One-step (or mobile) 지적측량 실현 - RTK/TS 측량방법 병행 - 기준점측량 +세부측량 - GPS 상시관측망 실시간 데이터 서비스 활용 ● 기준점성과관리시스템과 연계 운용 ●VRS체제 구축에 대비 Korea Cadastral Survey Corp. Cadastral Technology Education & Research Institute

  33. 좌표계 성과관리 새로운 지적측량 모형 측량체계 성과활용 지적기준점망 지적 위성기준점망 (GPS상시관측소) 활용체계 측량기술 개발 정밀좌표 결정 데이터 가공기술 개발 모바일기법 개발 표준안제정 S/W 개발 망구성, 관측, 성과 산출 RTK/VRS 서비스망 구축 GPS/TS 3차원 측량 구현 단계별 측량/성과 결정 측량 모니터링 기법개발 실험 측량 DB 구축 Web 서버 구축 운영 실시간 측량/성과 검사체제 구축 DB 설계 도농 복합지역 구소삼각, 특별소삼각 지역 지적불부합 지역 실험/시범 사업 제도 개선 3차원 지적측량 구현

  34. 기준망 측량기술 시스템 • 위성기준점좌표 결정 • 네트워크, VRS 중앙센터 기능보완 2004 ~ 2005 • 관련S/W 및 자료 처리기술개발 • 작업표준개발 1차 기준망 약1000점 10km간격 2002 ~ 2004 모바일 측량기술 개발 및 실험측량 ~ 2004 보조관측망 구축 2006 ~ Web Server 구축운영 기준망 DB 구축 운영 ~ 2004 2차 기준망 신설점 ~ 2006 법•제도 개선 2004 ~ 2005 • 인터넷 측량민원처리 • 관측데이터 서비스 실시 • 신, 구체계 병행 2005~ 실시간 지적측량 실현 신체계 운영 3차원좌표지적 Korea Cadastral Survey Corp. Cadastral Technology Education & Research Institute

  35. 4. 성과고찰 (1) • ◈정밀1차망 성과산정의 문제점 • 1) 1점 1방향 고정에 의한 변동벡터 산출 • - 고정점의 위치 및 방향에 의존 • 고정점에서 멀어지면서 변동량이 크게 증대 • 계산에 채용한 고정점 및 방향 결정 방법 불명확 • 2) 블럭별 망조정계산 • - 고정점 선정 방법 불명확 (블록 1 : 8점, 블록 2 : 5점) • ●고정점 선정의 불명확 이유 (추정) • - 관측성과(원시자료 즉 변장)의 직접 활용에 한계 • 복수점의 신/구 좌표성과 (즉 변동벡터)의 비교를 위해서는 관측성과의 • 가공처리 필요 • - 전국규모의 자유망조정계산을 실시 그 결과를 이용하는 것이 타당 Korea Cadastral Survey Corp. Cadastral Technology Education & Research Institute

  36. 4. 연구내용 (1) –새로운 지적기준점망 구축 방안 2 ◈우리나라 측지망 (삼각망, 수준망)의 구축 ●1910~1915년 6년간 구축 (외국의 경우 10년 이상) - 검기선 : 13개소 - 대삼각본점 (현재의 1등삼각점) : 400점, 변장 30km, 전국 23개망 - 대삼각보점 : 2401점, 변장 10 km - 소삼각점 : 31646 점, 변장 2.5 km - 수준노선 : 6629 km - 검조소 : 5개소 ◈ 문제점 - 구소삼각, 특별소삼각 체계 공존 - 손망실 ~80 % - 이원화 관리체계 Korea Cadastral Survey Corp. Cadastral Technology Education & Research Institute

  37. 4. 연구내용 (3) • ◈ 국립지리원 정밀1차기준점측량 (1975~1992) • - 1,2,3 등 기준점 총관측점 963점, 총관측변수 2,800변, 평균 • 변장 10.8 km • - 블록별 계산 처리 • 1점 1방향 고정에 의한 변동벡터 산출 • 성과갱신벡터가 20cm 이하인 점을 고정하여 망조정 실시 • (1) 북위 36도 이북 (75~86, 500점, 1409변) • 태백11 고정, 완전점 93점의 변동벡터 최대 17.74m, 평균 7.5m • 완전점 8점 고정, 망조정계산 실시 • 조정성과와 실용성과의 차이 –평균 0.52m, 93점중 특이점 6점 • 을 제외 Korea Cadastral Survey Corp. Cadastral Technology Education & Research Institute

  38. 4. 연구내용 (3) • ◈ 국립지리원 정밀1차기준점측량 (1975~1992) • (2) 북위 36도 이남 (87~92, 463점, 1302변) • 이리21 고정. 완전점 58점의 변동벡터 최대 8.36m, 평균 • 1.95m • 완전점 5점 고정, 망조정계산 실시 • 조정성과와 실용성과의 차이 - 평균값 0.65m, 58점중 특이 • 점 3점을 제외 • 소블럭 (각 5구역) 성과산정시 해당 블록에 포함되는 (1),(2) • 의 고정점 채용 Korea Cadastral Survey Corp. Cadastral Technology Education & Research Institute

  39. 기선장 비교 (전국) ◈ GPS - 구성과 ◈ GPS - 정밀망 Korea Cadastral Survey Corp. Cadastral Technology Education & Research Institute

  40. 4-2 기선장 비교 - 구성과 ◈중부계열 ◈동부계열 Korea Cadastral Survey Corp. Cadastral Technology Education & Research Institute

  41. 4-4기선장 비교 - 정밀망조정성과 ◈중부계열 3.2 ppm ◈동부계열 1.4 ppm Korea Cadastral Survey Corp. Cadastral Technology Education & Research Institute

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