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문제 정의
- 그래서 본 연구는 현실감 있는 3차원의 더 다양한 입체적인 정보를 실시간으로 제공하며, 그 사용 및 제공에 있어 지방자치단체에서의 예산적인 측면에서 더 경제성이 있는 Gogle Earth Web상의 영상과 연속지 적도를 이용하여 대구시 전체지역과 각 행정구별로 중첩을 통해 보정 전과 보정 후의 중첩정확도를 비교분석하여 향후 지자체의 이용가능성이나 활용방안 및 방향제공에 기여하고자 함이 본 연구의 목적이다.
- 본 연구에서 Google Earth와 연속지적도를 중첩하여 중첩정확도를 비교분석한 후 그 활용가능성이나 그 활용방향을 제시하였다.
- 본 연구에서는 대구시 전체지 역을 Gooe Earth Web 상에 중첩하기 위해서 2009년도의 연속지적도를 사용하여 대구시 전체면적을 모두 KM파일로 변환하였다. 대구시 전체 지역을통합한KM0파일로 연속지적도의 필지경계점과 일치를 위한 기준이 되는 검사점을 선점하였다.
제안 방법
- 각 행정구역별 중첩의 정확도를 비교하기 위해 세부적으로 대구시의 8개의 행정자치구를 각각 KML파일로 일차적으로 변환하여 각 행정구역 별로 Google Earth Web 상에서 제공하는 영상을 기준으로 지적도의 필지경계점과 중첩하기 위해 행정구역별로 분류를 실시하였다. Google Earth Web상의 영상과 대구시 전체 지역 40개의 검사점과 각 행정구역별로 분류하여 대구시 동구, 서구, 남구, 북구, 중구, 수성구, 달서구, 달성군을 각각 40개의 검사점을 선점하였다.
- 그래서 오차보정 후 대구광역시 전체지역과 8개 자치구를 각각 중첩하여 전체지역과 행정자치구의 중첩 오차를 비교분석하였다.
- 철거 등으로 인한 외관상의 변화가 있거나 일시적인 건축물은 제외하였고 연속지적도의 특성 상 임야지역의 도면접합과정에서 발생하는 오차를 예상하여 임야지역 주변은 검사점의 선점대상에서 제외하였다. 그림 3과 같이 대구시 전체 지역을 하나의 행정구역에 치우지지 않도록 각 행정구역별로 분산하여 검사점을 찍었으며, 현재 검사점의 선점에 대한 규정이 없어 일반적으로 영상에서 검사점의 선점시의 필지의 경계나 도로, 교량 등과 같은 비교적 영상으로 식별이 가능한 위치에 검사점을 선점하는 방법으로 분석하였다.
- 대구시 전체지역의 검사점 40점에 대해 거리오차 가표 3과 같이 발생하여 RMSE 오차를 산출하여 각 검사점에 보정을 실시하였다.
- 본 연구는 연속지 적도를 이용하여 Google Earth Web 상의 영상과 중첩을 실시하여 서로 상이한 좌표체계에 따른 중첩 시 발생되는 오차를 비교분석하였으며, 또한 그에 따른 거리오차에 따라 오차보정을 산출하였다. 7 Parameter값을 제외하여 오차의 보정을 실시하였으나 그 보정 후의 중첩정확도는 매우 높았다.
- 본 연구의 오차보정은 현재 Google Earth에서 제공하고 있는 WGS84 좌표계에 의한 좌표값을 부여하고 있기 때문에 그 좌표값을 거리로 환산하여 각각의 40점에 대한 검사점의 거리오차를 보정하였다.
- 본 연구의 중첩분석을 위해 첫 번째로 대구시의 전체지 역을 40개의 검사점을 기준으로 거리오차를 분석하여 RMSE 오차에 따라 오차보정을 실시하였고 두 번째로 대구시 8개 행정자치구별로 각 개별 행정자치구 별로 40 개의 검사점을 선점하여 해당 자치구의 오차량을 산출하여 각 40개의 검사점에 대한 오차보정을 실시하였다.
- 세부적으로 행정자치구 별로 8개로 분류하여 각 자치구마다 40개의 검사점을 기준으로 그 거리오차를 보정하였다. 표 4와 같이 각 행정자치구별 RMSE오차가 최소 2.
- 한국측지계에서 세계측지계로의 변환에 있어 기존의지적 도면을 국토지리정보원에서 규정하고 있는 방법과 계수를 적용하여 분석한 결과 상당부분 많은 오차가 발생하여 오차보정을 통한 중첩정확도를 비교하였다. 대구시 전체와 각 행정구역별로 40개의 검사점에 따른 거리오차를 비교한 결과 보정 전 거리오차는 종선으로 최대 15.
대상 데이터
- 실시하였다. Google Earth Web상의 영상과 대구시 전체 지역 40개의 검사점과 각 행정구역별로 분류하여 대구시 동구, 서구, 남구, 북구, 중구, 수성구, 달서구, 달성군을 각각 40개의 검사점을 선점하였다.
- 대구시 전체 지역을통합한KM0파일로 연속지적도의 필지경계점과 일치를 위한 기준이 되는 검사점을 선점하였다. 검사점의 선점은 Google Earth 웹상의 영상을 중심으로 기준하여 명확히 식별이 용이한 관공소, 병원, 학교 등의 필지경계와 도로, 교량 등을 위주로 선점하였으며, 세부적으로는 최대한 경사의 변화가 없는 지점과 신축 . 철거 등으로 인한 외관상의 변화가 있거나 일시적인 건축물은 제외하였고 연속지적도의 특성 상 임야지역의 도면접합과정에서 발생하는 오차를 예상하여 임야지역 주변은 검사점의 선점대상에서 제외하였다.
- 대구시 남구 지역 또한 앞산의 임야지역이 다소 많은 면적을 차지하여 임야지역 주변의 아파트와 우체국, 시외버스터미널, 병원, 식당 등의 필지를 위주로 선점하였고 대구시 북구지역의 경우 임야지역이 상당 부분 존재하여 전문대학, 초등학교, 병원, 고속도로 등을 위주로 각 40점씩 선점하였다.
- 대구시 동구 지역은 임야지역이 많이 존재하기 때문에 임야지역 주변의 대지와 시가지의 주택, 관공소 등의 필지를 위주로 선점하였고 대구시 서구지역의 경우 공업시설이 많이 존재하기 때문에 가 건축물을 제외한 지역을 위주로 각 40점씩 선점하였다.
- 대구시 수성구 지역은 임야지역이 다소 많이 존재하기 때문에 임야지역 주변의 아파트와 터미널 및 병원, 식당 등의 필지를 위주로 선점하였고 대구시 북구지역의 경우 임야지 역이 상당 부분 존재하여 전문대학, 초등학교, 병원, 고속도로 등을 위주로 각 40점씩 선점하였다.
- 전체면적을 모두 KM파일로 변환하였다. 대구시 전체 지역을통합한KM0파일로 연속지적도의 필지경계점과 일치를 위한 기준이 되는 검사점을 선점하였다. 검사점의 선점은 Google Earth 웹상의 영상을 중심으로 기준하여 명확히 식별이 용이한 관공소, 병원, 학교 등의 필지경계와 도로, 교량 등을 위주로 선점하였으며, 세부적으로는 최대한 경사의 변화가 없는 지점과 신축 .
- 전문대학, 초등학교, 병원, 고속도로 등을 위주로 각 40점씩 선점하였다.
- 각 행정구역별로 각기 다른 검사기준을 적용하여 선점하였다. 전체적으로 관공소, 대학교, 병원, 초등학교, 고등학교, 비행장, 시외버스 터미널, 도로, 교량 등의 필지경계선을 기준으로 영상에서 정확하고 식별이 용이한 지점을 선택하여 선점하였다.
이론/모형
- 그래서 본 연구는 현재 국토지리정보원에서 고시하고 있는 방법과 계수(국토지리정보원, 2008)를 사용하여 Molodensky-Badekas 모델에 의한 7 Parameter 상사변환과 왜곡모델링결과의 보정에 의하여 변환하였다. 지적도의원 측지계인 동경측지계로부터 세계측지계로의 변환방법은 식 (1)과 같으며 그에 대한 설명은 표 1과 같다.
성능/효과
- 7 Parameter값을 제외하여 오차의 보정을 실시하였으나 그 보정 후의 중첩정확도는 매우 높았다.
- 그림 5와 6에서 대구시 전체지역과 각 행정구역별 보정 전·후의 오차의 변화가 서로 대조되는 점을 확인할 수 있다. 각 행정구역별로 40점의 검사점으로 중첩한 결과 오차보정 후의 거 리오차는 보정 전에 비해 잔차가 대구시 전체지역에 비해 더 많이 발생한 것을 볼 수 있다. 대구광역시의 전체지역 면적은 885.
- 대구시 전체와 각 행정구역별로 40개의 검사점에 따른 거리오차를 비교한 결과 보정 전 거리오차는 종선으로 최대 15.87m와 횡선으로 최대 27.10m의 오차가 발생했다.
- 대구시 전체의 경우 보정 전·후의 오차변화는 종선으로 3.49m와 횡선으로 4.04m의 변화가 발생하였으나 각 행정구역별 RMSE 오차의 최고 많은 이동이 발생한 11.37m 와 비교해 볼 때 연속지적도의 내재 된 오차가 있음을 감안하더라도 검사점의 선점 수가 아주 큰 영향을 미치고 있음을 확인할 수 있었다. 그림 5와 6에서 대구시 전체지역과 각 행정구역별 보정 전·후의 오차의 변화가 서로 대조되는 점을 확인할 수 있다.
- 대구시 전체지역에서 40점의 검사점을 선점한 방법과 각 행정구역별로 40점을 선점한 방법의 차이는 상당한거 리오차의 변화가 발생함을 확인하였고 동구지 역과 수성구지역의 경우 타 행정구역에 비해 더 많은 횡선오차를 포함하고 있어서 두 지역의 특수성이나 공통적 성향을 분석한 결과 동구지 역과 수성구 지역은 지적도를 조제할 당시 원점을 모두 현재 경산지역에서 사용하고 있는 현창원점을 기준으로 지적도를 만들었기 때문에 다른 지역보다 더 많은 오차가 포함되어 있는 점과 두 지역이 동시에 임야지역을 포함하고 있어서 연속지적도의 임야도와 지적도를 접합하는 과정에서 발생되는 오차 등의 누적적인 문제로 인하여 타 지역보다 더 많은 오차가 발생한 결과를 확인할 수 있었다.
- 대구시 전체지역의 왜곡은 8개 행정구역별로 부분적으로 공통적인 특성을 갖으며 왜곡이 일어났으나 동구와 수성구지역을 대구시 전체지역과 중첩을 해본 결과더 많은 왜곡량을 산출하였다. 연구방법의 분류에 있어 대구시 전체지역을 40개의 검사점과 각 행정구역별 40 개의 검사점에 따른 중첩정확도는 검사점의 수에 따라 정확도가 상이한 결과를 도출하였다.
- 또한 행정구역별로 분류한 경우 Google Earth 영상과의 경계가 아주 정확하게 일치하였으나 대구 전체지역에 대해 40점의 검사점을 선점한 방법이 영상과의 정확도가 높지 않음을 알 수 있다. 대구시 전체지역이 보다 더 많은 평균값의 허용범위를 넘어서는 검사점이 많이 발생하였고 또한 최대오차와 비슷한 오차를 포함하고 있는 검사점이 더 많이 존재하는 특성을 보였다.
- 동구지역과 수성구 지역의 횡선오차의 특성을 분석한 결과 동구와 수성구 지 역은 현재 경산지 역에서 사용하고 있는 동일한 원점 인 현창원점을 사용하여 지적도를 작성하였기 때문에 다른 지역보다 더 많은 오차가 포함되어있는 점과 두 지역이 동시에 임야지역을 포함하고 있어서 연속지적도의 임야도와 지적도를 접합하는 과정에서발생되는 오차 등의 누적적인 문제로 인하여 타 지역보다 더 많은 오차가 발생한 결과를 확인할 수 있었다.
- 또한 보정 전·후 오차의 변화가 가장 지 역은 달성군지역으로 달성군은 타 지역에 비해 행정자치구별 면적이 가장 넓으며, 임야지역이 가장 많은 지역으로 가창, 현풍, 화원등의 면지역이 서로 연결되어 행정경계를 이루지 못하고 떨어져 있는 특이한 행정경계 때문에 2개의 다른 원점인 금산원점과 구암원점을 각각 사용하여 지적도를 조제하였기 때문에 오차의 변화가 가장 작은 것으로 분석되었다.
- 마지막으로, GoogleE와 지적도의 활용도를 높이기 위해서는 현재의 거리오차 보정뿐만 아니라 더 정밀한 실측을 병행한 7 Parameter 변수의 지역 변환계수가 설정되어 자동화가 이루어진다면 시간적 . 경제적 예산의 추가적 인 지출이 없이도 국민의 질적 편익을 위한 3차원 정보의 제공이 가능할 것이다.
- 보정 전·후 오차의 변화가 가장 지 역은 달성군 지 역으로 달성군은 타 지역에 비해 행정자치구별 면적이 가장 넓으며, 임야지역이 가장 많은 지역으로 가창, 현풍, 화원등의 면지역이 서로 연결되어 행정경계를 이루지 못하고 떨어져 있는 특이한 행정경계 때문에 2개의 다른 원점인 금산원점과 구암원점을 각각 사용하여 지적도를 조제하였기 때문에 오차의 변화가 가장 작은 것으로 분석되었다.
- 많은 왜곡량을 산출하였다. 연구방법의 분류에 있어 대구시 전체지역을 40개의 검사점과 각 행정구역별 40 개의 검사점에 따른 중첩정확도는 검사점의 수에 따라 정확도가 상이한 결과를 도출하였다. 오차의 정확도를 확보하기 위해서는 검사점의 수, 검사점의 선점기준, 검사점의 분포상태, 변환기술 등에 의해 달라지기 때문에 면적이 넓은 지역일수록 더 많은 회전이나 왜곡이 발생할 가능성이 있어 리 .
- 보정 전 . 후를 비교한 것으로 오차보정에 따라 Google Earth 영상과의 거 리오차 변화로 인해 중첩 정확도가 높아진 것을 확인할 수 있다.
후속연구
- 본 연구에서는 회전량이나 왜곡량 등을 반영한 Parameter값을 분석하지 않았으므로 향후 더 정확한 검증을 위한 Parameter값의 보정에 대한 연구가 더 진행된다면 현재 거리에 따른 평균오차에 의한 보정만으로도 상당한 이격거리가 감소됨에 따라 더 정확도가 개선되어질 것이며, 또한 매년 영상이 갱신되는 장점이 있어 향후 정확한 Parameter값의 보정에 따라 자동화가 이뤄진다면 지방자치단체에서의 항공사진 구입비용과 같은 시간적 . 경제적 예산의 추가적인 지출이 없이도 대국민서비스의 향상을 위한 3차원 정보의 제공이 가능할 것이다.
- 향후 더 높은 활용도를 위해 동 단위 수준의 검사점을 선점한다면 거리오차 및 왜곡량은 더 많이 줄어 들 것으로 판단된다.
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