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문제 정의
- 본 연구는 기존 지적삼각점 및 지적삼각보조점, 그리고 도근점에 대하여 위성측량을 실시하여 지적삼각점이 가지고 있는 오차량을 분석하고, 이를 기초로 하여 지적삼각보조점과 지적도근점에 어떠한 영향을 미치는가에 대한 연구를 함으로써 차후 지적재조사 사업과 수치 확정측량의 정확도를 향상시키기 위한 방법을 모색하기 위한 것이다.
- 본 연구에서는 기존의 연구를 바탕으로 지적측량 방법으로 확정된 지구를 선정하여 확정측량 당시에 사용 한지 적삼 각 점, 지적삼각보조점, 도근점의 좌표 성과와 위성측량 방법으로 결정된 좌표 성과를 비교하여 시범지역 내의 지적확정을 위하여 사용한 지적삼각점의 오차량과 오차 방향을 분석하여, 지적삼각보조점 성과에 미치는 영향을 분석하였다. 그리고, 사업지구 내의 확정측량 당시의 시가지 도근점을 관측하여 지적삼각보조점의 오차-량과방향이 지구계 전체의 도근점 좌표성과에 미치는 영향을 분석하였다.
- 비교해 보았다. 이것은 망을 구성하고 있는 기준점이 가지는 오차량이 상대적으로 얼마나 되며, 차수가 낮은 관측점 성과에 어떠한 영향을 미치는가를 비교해 보기 위한 것이다. 그리고, 세점을 고정한 경우는 기존 도근점 좌표성과와 어떠한 연관관계가 있는가를 분석할 수 있었다.
- 그리고, 도근점 좌표성과에 미치는 영향과 인접지역과의 관계에 대하여 고찰하였다. 이것은 지적삼각점에 내포되어있는 상대적인 오차가 인접지역에 미치는 영향을 분석하여, 기준점이 가지는 오차로 발생될 수 있는 지적 불부합 문제를 최소화하기 위한 방안을 제시하고자 하였다.
제안 방법
- 또한, 매개변환요소에 따른 WGS84와 Bessel 타원체 간의 좌표변환해석 에서 GPS 관측자료를 토대로 지오이드고를 산정하고 좌표변환을 위한 매개변수를 여러가지 변환요소로 도출하여 각 특성을 고찰하여, 미국방 지도제작소(NIMA : National Image & Mapping Agency)에서 제시된 변환요소와 비교하여 타당성을 확인한 다음 지도투영에 적용에 대한 연구가 일부 수행되었다.6) GPS측량의 7-parameter 산정에서 부산지역에 알맞은 좌표변환 매개변수를 결정하여 위성측량의 실용화를 시키고자 하였으며/ 1999년과 2000년에 GPS에 의한 실용성과를 취득하기 위하여 GPS 측량^ 따른 기준점 선정 및 이용8)과 GPS 기준망의 기준점 추출과 조정9)에서 과대오차가 내재된 기존 삼각점을 제외시킨 기준점을 이용하여 3차원 좌표변환을 실시하여 그 활용성을 제시하여 , .좌표변환에 있어 비선형 좌표변환을 시도하여 변환식의 선형 및 단순화로 인한 오차를 최소화하였다10) 지적측량 기준점에 대한 위치해석은 1996년 GPS에 의한 지적측량 기준점의 위치해석mm에서 지적도근점 위치결정과 같은 소규모 지역에서 정지식 위성측량 또는 이동식 위성측량으로 효율성을 높일 수 있음을 제안하고 있다.
- 궤도정보는 방송력으로 실시하였다. 관측 벡터에 대한 오차타원을 결정하고, 폐합차 검정을 통하여 관측값 처리에 따른 정확도를 판단하였다. 결정된 각 기선 길이를 기초로 편의망조정을 실시하여 각 측점의 오차 타원을 결정하였으며 Tau 검정을 통한 신뢰도 평가를 실시하였다.
- 광어산의 여10, 감비오산의 여17, 감담산의 여18의 좌표를 현재 지적측량에 사용하고 있는 평면직각종횡선 좌표성과로 고정시킨 후 편의망 조정을 실시하였다. 망 조정 결과 각 측점이 가지는 최대 표준편치는 수평의 경우 보1의 180.
- 광어산의 예0의 좌표를 현재 지적측량에 사용하고 있는 평면직각종횡선 좌표성과로 고정시킨 후 편의망 조정을 실시하였다. 세 점 고정의 경우와 같이 신뢰도 검증을 실시하여 허용범위를 초과한 벡터를 순차적으로 제거함으로써 최종적으로 모든 벡터에 대하여 신뢰도 검증을 통과 할 때까지 반복하여 실시하였다.
- 그리고, 도근점 좌표성과에 미치는 영향과 인접지역과의 관계에 대하여 고찰하였다. 이것은 지적삼각점에 내포되어있는 상대적인 오차가 인접지역에 미치는 영향을 분석하여, 기준점이 가지는 오차로 발생될 수 있는 지적 불부합 문제를 최소화하기 위한 방안을 제시하고자 하였다.
- 분석하였다. 그리고, 사업지구 내의 확정측량 당시의 시가지 도근점을 관측하여 지적삼각보조점의 오차-량과방향이 지구계 전체의 도근점 좌표성과에 미치는 영향을 분석하였다. 그리고, 시범지역과 인접지역의 도근점 성과를 비교하여 확정측량으로 두 지역간에 나타날 문제점과 정확도 향상을 위한 방법에 대하여 고찰하였다.
- 그리고, 사업지구 내의 확정측량 당시의 시가지 도근점을 관측하여 지적삼각보조점의 오차-량과방향이 지구계 전체의 도근점 좌표성과에 미치는 영향을 분석하였다. 그리고, 시범지역과 인접지역의 도근점 성과를 비교하여 확정측량으로 두 지역간에 나타날 문제점과 정확도 향상을 위한 방법에 대하여 고찰하였다.
- 그리고, 지적삼각점 및 지적삼각보조점 좌표 차이에 따른 지역별 도근점 좌표성과 차이를 비교하기 위하여 광어산의 여10과 감담산의 여18을 이용한 송정지역의 1등 도근점에 대하여도 추가적으로 위성관측을 실시하였다.
- 기선 해석을 실시한 후 각 기선에 대한 정도를 확보하기 위하여 폐합차 검증을 실시하였으며, 폐합 기선의 수는 3개로 설정하여 총 12개의 폐합다각형이 형성되었다. 형성된 각각의 폐합 다각형에 대한 정밀도는 표 2와 같이 최소 0.
- 것이다. 따라서, 여 10과 여18이 가지는 오차량^ 송정지역의 도근점 좌표성과에 미치는 영향을 비교함으로써 시범지역과 송정지역의 지적확정에 미치는 영향을 고찰하였다. 표 8은 송정지역의 지적도근점 좌표성과와 GPS 좌표성과와의 차이를 나타낸 것이다.
- 먼저 삽입망을 구성하고 있는 세 개의 기준점 모두를 고정한 경우와 광어산의 여10만을 고정한 경우에 대하여 각각 비교해 보았다. 이것은 망을 구성하고 있는 기준점이 가지는 오차량이 상대적으로 얼마나 되며, 차수가 낮은 관측점 성과에 어떠한 영향을 미치는가를 비교해 보기 위한 것이다.
- 실시하였다. 세 점 고정의 경우와 같이 신뢰도 검증을 실시하여 허용범위를 초과한 벡터를 순차적으로 제거함으로써 최종적으로 모든 벡터에 대하여 신뢰도 검증을 통과 할 때까지 반복하여 실시하였다. 망조정 결과 각 측점이 가지는 최대 표준편차는 수평의 경우, 보1의 7.
- 시범지역의 지적삼각보조점을 설치하기 위하여 사용된 여10, 예7, 여 18의 지적삼각점이 가지고 있는 오차량과 경향을 분석하였으며, 지적삼각점이 가지고 있는 오차량이 지적삼각보조점에 미치는 영향을 분석하였다. 그리고, 도근점 좌표성과에 미치는 영향과 인접지역과의 관계에 대하여 고찰하였다.
- 6 mm로 처리되었다. 여기서 폐합차 검증을 실시하여 미국 FGCC에서 제안하고 있는 10 ppm을 초과하는 폐합망에서 처리 결과가 좋지 않은 벡터를 제거하여 허용범위를 만족하도록 하였다. 이러한 과정에서 최소 망인 삼각형을 형성하지 못하고 방사형태로 구성되는 관측점도 발생되었다.
- 연구지역에 설치되어 있는 지적삼각점과 지적삼각보조점에 대하여 관측 시간대 계획에 따른 세션을 수립하여 정 지식 위성측량방법으로 측량을 실시하였다. 시범지역에 있는 삼각점은 감비오산의 여 17과 감담산의 여18, 광어 산의 여10이며, 지적삼각보조점으로 장산마을의 보1, 신시가지 내의 보5, 보6, 보7, 보8의 총 8점이다.
- 위성측량 관측데이터의 처리는 Geoginus2000 후처리용 소프트웨어를 이용하였으며, 데이터 처리를 위한 위성의 궤도정보는 방송력으로 실시하였다. 관측 벡터에 대한 오차타원을 결정하고, 폐합차 검정을 통하여 관측값 처리에 따른 정확도를 판단하였다.
- 좌표성과에 대한 비교방법은 기존 지적측량 방법에 의하여 결정된 지적삼각점의 좌표성과와 이를 기초로 하여 전개된 지적삼각보조점의 좌표성과, 그리고 1등 도근점의 좌표성과에 대하여 위성측량 방법으로 결정된 관측점의 좌표성과를 서로 비교하는 방법을 사용하였다.
- 지적삼각점이 가지는 오차량을 분석하기 위해서는 위성측량에 의한 망조정을 세 점을 모두 고정한 경우로는 분석할 수 없기 때문에 광어산의 여10 한 점을 고정한 좌표성과를 기초로 분석하였다. 표 4는 기존 지적측량에 의하여 결정된 지적좌표 성과를 나타내고 있으며, 표 5 는 위성측량에 의한 변환 좌표성과와 기존 좌표성과와의 차이를 나타내고 있었다.
대상 데이터
- 지역이다. 따라서, 지적삼각점의 성과가 가지는 오차량이 지적삼각 보조점 좌표성과와 도근점 좌표성과에 어떠한 영향을 미치는가에 대한 검증을 여러 방면으로 분석할 수 있기 때문에 부산광역시 해운대구 신시가지 일원을 대상으로 선정하였다.
- 신시가지 내의 X망과 Y을 구성한 1등 도근점은 총 127점으로 구성되어 있으나 현장 조사를 통하여 망실되었거나 위성 장애물로 인한 위성관측이 어려운 점을 제외한 53점을 대상으로 데이터 수신간격을 5초로 설정하여 두 점을 고정함으로써 최소한의 삼각망을 형성하도록 하였으며, 수신시간은 10~15분 정도 관측한 이동식 위성 관측법으로 각 세션 당 약 120~180개의 데이터를 수집하였다. 그리고, 지적삼각점 및 지적삼각보조점 좌표 차이에 따른 지역별 도근점 좌표성과 차이를 비교하기 위하여 광어산의 여10과 감담산의 여18을 이용한 송정지역의 1등 도근점에 대하여도 추가적으로 위성관측을 실시하였다.
- 지적삼각점과 지적삼각보조점 관측에 사용된 GPS 장비는 Ashtech사의 Z12 2주파 수신기 4대와 GPS+ GLONASS 장비인 TPS(TOPCON Positioning System)의 Legacy 4주파 수신기 2대를 사용하였으며, 데이터 수신 간격을 15초로 설정하여 1시간 동안 정 지식 위성측량 방법을 실시함으로써 총 240개의 GPS 데이터를 수집하였다. 표 1은 관측에 사용된 수신기의 성능을 나타내고 있다.
데이터처리
- 관측 벡터에 대한 오차타원을 결정하고, 폐합차 검정을 통하여 관측값 처리에 따른 정확도를 판단하였다. 결정된 각 기선 길이를 기초로 편의망조정을 실시하여 각 측점의 오차 타원을 결정하였으며 Tau 검정을 통한 신뢰도 평가를 실시하였다.
성능/효과
- Y망을 구성하고 있는 도근점 중에서 보8에 결합된 72 번에서 95번까지는 보8에 가까운 도근점은 보8의 영향을 받고 있으며, 교점에 가까울수록 보5와 보7의 영향을 받아 종선 방향으로 보5, 보7과 동일한 방향으로 오차가발생되고 있음을 알 수 있었다. 그리고, 보5와 보7에 연결된 97번에서 127번까지의 도근점 좌표성과는 보5와 보 7의 영향을 받고 있음을 알 수 있다.
- 표 7은 Y망을 구성하고 있는 각 도근점들의 지적좌표성과와 차이를 나타내고 있다. 그리고, X망을 구성하고 있는 지적삼각보조점인 보6, 보7, 보8은 각 좌표성과가 기지고 있는 오차량과 방향으로 인하여 교점의 좌표성과는 서로 상쇄되어종선에서는 2 cm 정도의 오차만 발생되었으며 , Y망을 구성하고 있는 보5, 보7, 보8의 성과 중에서 종선 좌표의 경우 보5와 보7은 동일한 방향으로, 보8은 반대방향으로 차가 발생되고 있으므로 교점의 좌표는 보5와 보 7의 영향을 많이 받고 있음을 알 수 있었다.
- 넷째, 국지적인 지구 확정을 하는 경우라 하더라도 기존 삼각점들의 성과를 비교 분석하여 오차량이 큰 삼각점은 배제하고 위성측량에 의한 방법으로 정확한 지구 확정 기준점을 결정하여야 됨을 알 수 있었다.
- 둘째, 지적삼각보조점을 기준으로 한 도근점의 좌표성과는 교점을 중심으로 오차량이 서로 상쇄되어 상대적으로 정확하지만, 각 도선 별 오차 발생경향은 지적삼각보조점에 가까운 도근점일수록 지적삼각보조점의 오차량 및 방향에 많은 영향을 받고 있음을 알 수 있었다.
- 오차의 방향은 두 삼각점 모두 4상한의 오차 경향을 보이고 있었다. 따라서, 그림 6과 같이 세 점을 고정한 삽입망으로 설치한 지적삼각보조점(보1)의 경우여17과 여18의 GPS에 의해 관측된 각의 크기가 지적측량에 사용된 각의 크기 보다 작고, 측점간 GPS에 의한 거리가 예7-보1은 길고, 여18-보1은 짧기 때문에 기존 좌표성과와 비교할 때 종선의 경우 반대(-)로, 횡선의 경우 동일방향(+>으로 오차가 발생됨을 알 수 있었다. 보5의 경우 여17과 여 10을 고정으로 한 삽입망 형태로 설치된 것으로 여17과 동일한 방향으로 오차.
- 또한, 지적좌표성과가 실제 좌표성과보다 종선으로 북(+) 방향, 횡선으로 동(+)방향으로 발생되고 있으므로 시범지역과는 서로 반대의 오차 경향을 나타내고 있음을 알 수 있다. 따라서, 시범지역과 송정지역의 경계 지역은 여10을 기준으로 하지 않고 다른 삼각점 성과를 사용하여 관측하게 될 경우 서로 중첩되는 현상이 발생됨을 알 수 있었다.
- 여기서, 부산 169는 여 18에 가까운 점이며, 도근점 3069번으로 갈수록 여10에 가까운 도근점이다. 따라서, 오차의 발생 경향을 살펴보면 종선의 경우 여18이 가지는 오차량과 동일한 방향으로 오차가 발생되고 있으며, 오차량은 여18에 가까울수록 크게 나타나고 있음을 알 수 있었다.
- 이러한 현상은 지적측량에서 가장 큰 문제점인 지적불부합지의 발생 원인 중 하나이며, 서로 부합되는 기준점을 사용함으로써 기준점 오차로 인한 지적불부합지의 추가 발생을 최소화할 수 있음을 알 수 있다. 따라서, 지적삼각점이 나지 적삼 각 보조점을 신설하여 성과를 결정하기 위해서는 기존의 삼각점 좌표성과가 가지는 오차량을 분석하여 상대적으로 오차량기 작은 성과를 기준으로 관측망을 구성하여 신설해야 함을 알 수 있었다.
- 세 점 고정의 경우와 같이 신뢰도 검증을 실시하여 허용범위를 초과한 벡터를 순차적으로 제거함으로써 최종적으로 모든 벡터에 대하여 신뢰도 검증을 통과 할 때까지 반복하여 실시하였다. 망조정 결과 각 측점이 가지는 최대 표준편차는 수평의 경우, 보1의 7.6 mm, 높이의 경우 도근점 119번의 17.5 mm로 결정되었다.
- 셋째, 시범지역과 인접지역의 경계지역은 지적삼각점의 오차로 인하여 도근점 좌표성과는 공통점(예0)을 기준으로 서로 반대 방향으로 오차가 발생되고 있어, 서로 다른 기준점을 이용하여 측량할 경우 불부합이 발생 됨을 알 수 있었다.
- 여기서 굵은 실선으로 표시된 여18여10 벡터와 예8-예7 벡터는 신뢰도 검정을 통과하지 못한 벡터로써 상대적으로 고정점 성과에 많은 오차를 내포하고 있음을 알 수 있다. 신뢰도 검증에 통과하지 못한 벡터를 순차적으로 제거함으로써 최종적으로 모든 벡터에 대하여 신뢰도 검증을 통과 할 때까지 반복하였다.
- 오차량이 크거나 오차의 방향이 다르게 나타나는 지적삼각점을 사용하여 지적삼각보조점을 신설할 경우 삽입 망으로 결정된 지적삼각보조점의 좌표성과에 미치는 영향은 오차가 서로 상쇄되어 작아지는 경향을 보이고, 도근점 좌표성과 결정에 있어서도 단일 도선으로 도근점의 좌표를 결정하기보다는 X망 혹은 Y망인 다각 망도 선법으로 좌표성과를 하는 것이 기존 삼각점의 오차를 분산 또는 상쇄시키게 되므로 지구 내 도근점 간의 상대적인 오차는 작아짐을 알 수 있었다. 이로 인하여 전체적으로 사업지구 내에서의 위치 정확도는 확보되지만, 오차 방향이 다른 기준점을 사용한 인접지역을 기준으로 측량하게 되면 사업지구를 구분흐}는 경계지역에서 중복되거나 벌어지는 현상이 발생하게 됨을 알 수 있었다.
- 작아짐을 알 수 있었다. 이로 인하여 전체적으로 사업지구 내에서의 위치 정확도는 확보되지만, 오차 방향이 다른 기준점을 사용한 인접지역을 기준으로 측량하게 되면 사업지구를 구분흐}는 경계지역에서 중복되거나 벌어지는 현상이 발생하게 됨을 알 수 있었다. 이러한 현상은 지적측량에서 가장 큰 문제점인 지적불부합지의 발생 원인 중 하나이며, 서로 부합되는 기준점을 사용함으로써 기준점 오차로 인한 지적불부합지의 추가 발생을 최소화할 수 있음을 알 수 있다.
- 지적재조사 사업이 국지적, 단계적인 사업으로 진행된다고 하더라도 행정구역 단위의 통합 관측망을 형성하여오차량을 종합적으로 분석하고, 사용 가능한 기준점을 선별함으로써 이를 기준으로 기존 삼각점 좌표성과를 재조정할 필요가 있음을 알 수 있었다. 이때 관측망이 가지는 오차량의 한계범위 결정에 대한 연구와 지적좌표성과를 결정하기 위한 타원체의 정의 및 지적 상시관측소의 WGS84 좌표성과를 기준으로 한 좌표변환 매개변수의 결정이 선행되어야 할 것이다.
- 첫째, 오차 벡터의 방향이 반대인 기존 지적삼각점을 기준으로 지적삼각보조점의 좌표를 결정할 경우 그 오차가 서로 상쇄되어 지구계 내의 전체적인 오차가 작아짐을 알 수 있었다.
후속연구
- 필요가 있음을 알 수 있었다. 이때 관측망이 가지는 오차량의 한계범위 결정에 대한 연구와 지적좌표성과를 결정하기 위한 타원체의 정의 및 지적 상시관측소의 WGS84 좌표성과를 기준으로 한 좌표변환 매개변수의 결정이 선행되어야 할 것이다.
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