최근 지형공간정보체계의 자료구조 및 형태가 다양하고 복잡함에 따라서 자료의 효율적인 수집과 처리기법에 대한 연구가 이루어지고 있으며, 이와 관련되는 공간정보 관리분야에서 수치지도와 수치정사사진이 이용 되고있다. 그러나. 국가 주도로 시행하고 있는 NGIS구축에서 수치지도와 수치지적도의 자료불일치로 효율적인 자료 구축이 되지 않고 있다. 또한 이러한 문제뿐만 아니라 앞으로 발생할 수 있는 지적 불일치 문제에 대한 연구 및 수치지적도 갱신에 대한 체계적인 연구가 거의 이루어지고 있지 않는 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 항공사진으로 수치정사사진을 제작하여 도심지의 변화분석을 실시한 후 비교적 도심지 변화가 많은 지역을 선정하여 전산화 사업으로 구축되어진 수치지적도와 수치지도 및 수치정사사진을 중첩하여 지적도의 수정 및 갱신방안과 적용가능성에 대하여 연구하였다.
최근 지형공간정보체계의 자료구조 및 형태가 다양하고 복잡함에 따라서 자료의 효율적인 수집과 처리기법에 대한 연구가 이루어지고 있으며, 이와 관련되는 공간정보 관리분야에서 수치지도와 수치정사사진이 이용 되고있다. 그러나. 국가 주도로 시행하고 있는 NGIS구축에서 수치지도와 수치지적도의 자료불일치로 효율적인 자료 구축이 되지 않고 있다. 또한 이러한 문제뿐만 아니라 앞으로 발생할 수 있는 지적 불일치 문제에 대한 연구 및 수치지적도 갱신에 대한 체계적인 연구가 거의 이루어지고 있지 않는 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 항공사진으로 수치정사사진을 제작하여 도심지의 변화분석을 실시한 후 비교적 도심지 변화가 많은 지역을 선정하여 전산화 사업으로 구축되어진 수치지적도와 수치지도 및 수치정사사진을 중첩하여 지적도의 수정 및 갱신방안과 적용가능성에 대하여 연구하였다.
Recently, structure and type of GIS data is various and complicated. Therefore, there is a research on efficient data collecting and processing method. Digital maps and orthophotos are needed for efficient usage in the field of GIS. Digital maps which are one of the part of NGIS and digital cadastra...
Recently, structure and type of GIS data is various and complicated. Therefore, there is a research on efficient data collecting and processing method. Digital maps and orthophotos are needed for efficient usage in the field of GIS. Digital maps which are one of the part of NGIS and digital cadastral maps are different, and data construction isn't performed. Furthermore, there are no research on the improvement of difference between digital maps and cadastral maps. In this paper, manufactured digital orthophotos using aerial photos are used for change detection in a central area of a town. Selecting a town which has various changes, and digital maps and cadastral maps overlap each other, and analyze them for correction, renovation and possible application.
Recently, structure and type of GIS data is various and complicated. Therefore, there is a research on efficient data collecting and processing method. Digital maps and orthophotos are needed for efficient usage in the field of GIS. Digital maps which are one of the part of NGIS and digital cadastral maps are different, and data construction isn't performed. Furthermore, there are no research on the improvement of difference between digital maps and cadastral maps. In this paper, manufactured digital orthophotos using aerial photos are used for change detection in a central area of a town. Selecting a town which has various changes, and digital maps and cadastral maps overlap each other, and analyze them for correction, renovation and possible application.
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문제 정의
또한 지적 전산화 사업은 많은 인력과 예산, 기간 등이 소요되기 때문에 효과적이고 경제적인 방안을 찾아이하는데 적절한 대처 방안이 없는 것이 현실이다. 따라서, 본 연구는 도심지를 중심으로 구축된 수치지적도를 활용하여, 수치지도와 자료 불일치 및 경계의 불부합에 따른 문제를 항공사진을 이용한 수치지적도의 갱신방안과 수정방안을 제시하고자한다. 또한 수치정사사진과 수치 지적도를 중첩하여 지적 전산화 과정에서 발생하는 경계불일치 및 이중 경계 문제 해결에 항공사진의 적용 가능성을 건물 및 도로 등의 갱신에 대하여 연구하고자 한다.
따라서, 본 연구는 도심지를 중심으로 구축된 수치지적도를 활용하여, 수치지도와 자료 불일치 및 경계의 불부합에 따른 문제를 항공사진을 이용한 수치지적도의 갱신방안과 수정방안을 제시하고자한다. 또한 수치정사사진과 수치 지적도를 중첩하여 지적 전산화 과정에서 발생하는 경계불일치 및 이중 경계 문제 해결에 항공사진의 적용 가능성을 건물 및 도로 등의 갱신에 대하여 연구하고자 한다.
그리고 이들 지역에 대해 지적재조사를 실시하여 지적도를 갱신하거나 수정하여 지적의 신뢰도를 높일 수 있다. 그리고 본 연구에서는 수 치정사사진 외 에도 수치지형도와 지적도를 중첩함으로써 수치정사사진의 오차에 의한 과오의 가능성을 고려할 수 있었다.
제안 방법
그리고, 항공사진에서 제작되어진 수치 정사투영사진을 제작하여 지적 전산화의 갱신과 수치지적도에 활용할 수 있는 수치정사사진의 활용방안이 미비한 실정이다. 본 연구는 크게 3단계 과정으로 나누어지는데 먼저 연구대상 지역인 부산광역시에 있는 일부 지역에 대하여 1:6,000축척의 항공사진을 1993년, 1995년, 2000년의 한 쌍의 입체 사진으로 수치 정사 사진을 구축한다. 주거지역에 대한 필지 경계에 건물이 걸쳐 있는 지역을 수치정사사진과 지적도를 중첩함으로써 수치지적도를 갱신한다.
본 연구는 크게 3단계 과정으로 나누어지는데 먼저 연구대상 지역인 부산광역시에 있는 일부 지역에 대하여 1:6,000축척의 항공사진을 1993년, 1995년, 2000년의 한 쌍의 입체 사진으로 수치 정사 사진을 구축한다. 주거지역에 대한 필지 경계에 건물이 걸쳐 있는 지역을 수치정사사진과 지적도를 중첩함으로써 수치지적도를 갱신한다. 그리고, 수치 지도의 중첩을 통하여 수치정사사진의 오차에 따른 고려하였다（그림 1）.
19 m가 되므로 1:1,000수치지도에 허용오차 범위 내에 들어감을 알 수가 있다. 따라서 본 연구에서는 800 dpi 고밀도로스캐닝 하였다. 기계적 외부 표정은 입체 시를 위한 상호 표정 및 지상 좌표계와 연결을 위한 절대 표정으로 이루어지는데 수치적인 외부표 정은 각 항공사진의 촬영 당시 카메라의 절대 위치 및 자세를 모델링함으로써 이루어진다.
카메라 보정 계수와 항공사진 스캔 영상을 이용하여 내부표정을 수행하였으며, 지상기준점 및 tie point를 이용하여 외부 표정을 실시하였다. 표1은 항공사진별 절 대표 정수행에 따른 외부표정결과를 나타낸 것이다.
정사 영상의 생성에는 카메라에 대한 정보 없이 지상기준점과 영상관계만 을 고려하는 고차다항식을 이용한 방법과 기존의 영상의 밝기값을 이용한 수치편위 수정법이 있다. 본 연구에서는 수치편위 수정법에 의한 방법을 이용하였는데 이 방법은 DEM 각각의 픽셀에 지상 좌표를 공선조건에 대입한 후 원래 영상 좌표로 변환하여 해당하는 원래영상좌표 주위에 있는 픽셀을 내삽법을 이용하여 영상의 밝기 값에 일치시키는 것이다. 항공사진의 지상기준점 선정은 1:1,000수치 지도를 이용하였으며, Image Analyst를 이용하여 지상기준점을 선정하고, PCI (6tho-engine에서 정사 사진을 생성하였다.
본 연구에서는 수치편위 수정법에 의한 방법을 이용하였는데 이 방법은 DEM 각각의 픽셀에 지상 좌표를 공선조건에 대입한 후 원래 영상 좌표로 변환하여 해당하는 원래영상좌표 주위에 있는 픽셀을 내삽법을 이용하여 영상의 밝기 값에 일치시키는 것이다. 항공사진의 지상기준점 선정은 1:1,000수치 지도를 이용하였으며, Image Analyst를 이용하여 지상기준점을 선정하고, PCI (6tho-engine에서 정사 사진을 생성하였다. 그림 2는 PCIS.
부산광역시청 일대의 항공사진과 해당 지역에 대한 수 치지도를 정사사진과 중첩하여 위치 정확도를 비교하였다. 이는 수치 지도의 장점인 위치정확성, 제작과정에서 특별히 선택된 대상물만을 표현하는 높은 인지도와 영 상데이터의 장점인 시간의 정확성과 해당 지역의 현황을 그대로 보여줄 수 있다.
토지정보시스템을 구축하기 위해서는 행정구역별, 도엽별, 축척별로 분리제작된 많은 도해지적도를 도곽선을 통하여 모두 연결하여 구축된 수치지적도와 수치 정사 사진을 중첩하여, 지적 분야에서 수치정사사진을 활용할 수 있는 방안을 제시한다. 또한, 수치정사사진을 이용한 도심지역의 수치지적도의 자료 갱신이 가능하여야 한다.
첫째, 수치정사 사진을 이용하여 도심지를 중심으로 구축된 수치지적도를 활용하여, 수치지도와 자료 불일치 및 경계의 불부합에 따른 문제를 해결하여 수치지적도의 갱신방안과 수정방안을 제시하였다.
대상 데이터
이 사진을 컴퓨터에서 사용이 가능한 데이터로 만든 것을 수치정사사진이라고 한다. 사진 촬영시의 카메라 초점거리는 152.85 mm이며 구경 40 mm의 광각 렌즈를 장착되어진 Wild RC30 사진기로 촬영된 사진을 이용하였다. 수치정사사진은 정확한 영상스캐너로 항공사진을 스캐닝하고, 스캐닝한 영상의 변위 및 왜곡을 제거하여 생성하였다.
85 mm이며 구경 40 mm의 광각 렌즈를 장착되어진 Wild RC30 사진기로 촬영된 사진을 이용하였다. 수치정사사진은 정확한 영상스캐너로 항공사진을 스캐닝하고, 스캐닝한 영상의 변위 및 왜곡을 제거하여 생성하였다.
그림 3은 1993년에 대한 1:1,000 수치 지도와 정 사사진의 중첩된 자료를 보여준다. 대상지역은 부산광역시 부산광역시청 중심부로써 구체적인 정보 획득이 가능하며, 1:1,000수치지도에서 나타내는 정보 이상의 자료를 정사 사진으로부터 정보를 추출할 수가 있다. 또한 연도별로 도심지의 경년 변화에 따른 수치지도의 정보의 갱신이 가능하다.
이론/모형
기계적 외부 표정은 입체 시를 위한 상호 표정 및 지상 좌표계와 연결을 위한 절대 표정으로 이루어지는데 수치적인 외부표 정은 각 항공사진의 촬영 당시 카메라의 절대 위치 및 자세를 모델링함으로써 이루어진다. 이 과정에는 X, Y, Z 값을 아는 지상기준점이 필요하며 공선 조건식을 이용한 번들조정법에 의하여 모델링을 실시하였다. 공선조건식에 의한 광속조정법은 사진을 단위로 하여 조정하며, 사진기의 위치를 나타내는 6개의 외부 표정요소와 대상점의 3차원 좌표를 결정한다.
성능/효과
둘째, 수치정사 사진, 수치지도, 수치지적도를 중첩한 결과 건축물의 경계불일치를 수치정사 사진과 수치지도를 중첩함으로서, 수치지도에 나타나지 않는 건물 및 도로 등의 갱신이 가능하였다.
셋째, 항공사진과 수치지도, 수치지적도를 중첩한 결과 지적공부상 지목과 현장지목의 비교분석이 가능하였으며, 지적공부의 지목을 현실에 맞게 지목변경 및 토지합병 정리를 함으로써 지적공부 공신력 재고에 기여할 것으로 판단된다.
후속연구
수치정사 사진을 제작하기 위해서는 촬영된 항공사진을 스캐너를 통해서 수치화하는 작업이 필요하며 양화 사진을 직접 이용한다. 그리고, 항공사진의 스캐닝 해상도 의 결정을 위해서는 자료의 이용 특성을 분석해야 하는데 본 연구에서는 도심지의 건물 변화 분석이기 때문에 상당히 고밀도의 스캐닝이 필요하다. 지상기준점 선정은 1:1,000수치지도를 이용하였다.
수치 정사 사진을 지적도 좌표계와 동일화하여 모니터상에서 대조함으로써 사진에 나타난 필지 경계를 기준으로 불일치하는 경계를 편집할 수 있다. 또한 그림 5과 같이 수 치지도와 수치 지적도의 불일치로 인하여 수치 지적도를 편집해야 하는 지역도 많이 발생하는데 이러한 지역은 차후 소유권 분쟁이 발생할 수 있는 지역으로, 수치 정사 사진과 현장 측량으로 차후 분쟁에 대한 신속한 처리가 필요할 것이다.
그러나 이러한 문제는 저고도 항공사진을 이용하여 정사사진을 생성한다면 연구에서 발생하는 문제점을 어느 정도 해결이 가능할 것으로 판단된다. 앞으로는 고해상도 위성영상을 이용한 지상자료 분석 및 도심지 분석에 관한 지속적인 연구가 이루어져야 할 것이다
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