선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 25m 디지털 항공사진을 이용한 최적 수치지도 제작 실험을 통해 수치지도 제작 최적 방법을 정립하고자 한다. 또한 GSD 0.25m 디지털 항공사진으로 제작된 수치지도의 정확도 분석을 수행하여 현 1/5,000 국가기본도의 고도화 방안을 제시하고자 한다.
- 본 연구에서는 현 1/5,000 국가기본도의 고도화 방안을 제시하고자 GSD 0.25m 디지털 항공사진을 이용한 수치지도 제작 실험을 통해 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
- 이에 본 연구에서는 GSD 0.25m 디지털 항공사진으로 제작 가능한 수치지도 지형ㆍ지물 항목을 선정하고, GSD 0.25m 디지털 항공사진을 이용한 최적 수치지도 제작 실험을 통해 수치지도 제작 최적 방법을 정립하고자 한다. 또한 GSD 0.
제안 방법
- 1/5,000, 1/1,000, 1/2,500 수치지도의 지형ㆍ지물 항목은 전체 9개 대분류별로 철도 25개, 하천68개, 도로 101개, 건물 148개, 지류 57개, 시설물 87개, 지형 44 개, 행정 및 도곽경계 30개, 주기 69개로 총 629개이며, 이 중 지형, 행정 및 도곽경계를 제외하고, 지리조사로 제작하는 지형ㆍ지물 항목 152개, 구조화 편집과정에서 제작되는 항목 10개, 미분류 항목 73개를 제외한 도화로 제작되는 지형ㆍ지물 항목인 251개에 대하여 판독 및 도화 가능성을 분석하였다.
- GSD 0.25m 디지털 항공사진으로 제작 가능한 수치 지도의 지형ㆍ지물 항목을 선정하기 위하여 기존의 1/1,000 및 1/5,000 수치지도의 지형ㆍ지물 항목과 1/2,500 대축척 수치지도 구축방안 연구에서 제시된 1/2,500 수치지도 지형ㆍ지물 항목을 대상으로 GSD 0.25m 디지털 항공사진의 판독 및 도화와 지형ㆍ지물의 특성의 구별 가능성을 분석하였다.
- GSD 0.25m 디지털 항공사진을 이용하여 시범 제작된 수치지도의 정확도 분석은 정성적 분석과 정량적 분석으로 나누어 수행하였다.
- 본 연구의 수행에 앞서 대상지역 디지털 항공사진의 표정해석을 수행하였다. GSD 0.25m 디지털 항공사진의 표정해석은 항공사진 촬영 당시 획득된 GPS/INS 성과와 Tie점과 Pass점의 자동접합 후 항공사진상의 지상기준점을 관측하여 수행하였다. 표정해석에 사용된 프로그램은 미국 Intergraph사의 Photogrammetry 5.
- 제작 방법별 정확도 분석은 입체도화 방법과 디지타이징 방법의 도화 성과를 절대측량 성과와 비교하여 수평위치오차를 분석하였다. 검사점 측량은 도화 성과와 디지타이징 성과에 공통으로 존재하는 지형ㆍ지물에 대하여 현장측량 시 관측이 용이하도록 도로, 건물 등의 모서리나 변곡점 등을 50점을 선정하였으며, 검사점에 대한 측량은 GPS 측량을 통해 4점의 측량 기준점을 설치하고 토탈스테이션을 이용하여 절대측량을 수행하였다.
- 건물, 도로, 철도, 하천, 지류 등 비교적 형상이 큰 면형, 선형 지형ㆍ지물에 대하여 판독 및 도화가 양호 것으로 나타나 1/1,000 수치지도의 지형ㆍ지물 항목 및 도화 방법을 적용할 수 있을 것으로 판단된다. 그러나 담장, 묘지, 가로등, 가로수, 공동주 등 형상이 비교적 작은 선형, 점형 지형ㆍ지물에 대한 판독 및 도화는 일부만 가능하였고, 주변 지형ㆍ지물과의 연관성, 영상의 특성(밝기값, 칼라값 등)에 따라 판독 유무가 달라지기 때문에 지형ㆍ지물 항목은 도화 작업의 여건, 현장지리 조사, 정위치 및 구조화 편집 등을 고려하여 전문 도화사와 협의를 통해 대분류 7개, 중분류 27개, 소분류 201개의 지형ㆍ지물 항목을 선정하였다.
- 본 연구의 수행에 앞서 대상지역 디지털 항공사진의 표정해석을 수행하였다. GSD 0.
- 분석 항목은 GSD 0.25m 디지털 항공사진으로 확인할 수 있는지에 대한 판독, 묘사가 가능한지에 대한 도화, 지형ㆍ지물의 특성 및 종류의 구별이 가능한 가에 대한 속성의 세 개 항목으로 분석을 수행하였다. GSD 0.
- 스크린 디지타이징 방법을 이용한 수치지도 제작은 미국 Intergraph사의 ImageAnalysis5.0과 보통정사영상을 이용하여 비전문가인 본 연구의 참여 연구원에 의하여 대상 2도곽에 대하여 부분적으로 디지타이징을 수행하였다. 그림 11과 그림 12는 37804095, 37804097에 대한 스크린 디지타이징 성과와 정사영상을 중첩한 것이다.
- 시범 제작된 수치지도의 위치정확도 분석은 현장 검사점 측량을 통해 취득한 검사점을 기준으로 수평․수직 위치정확도 분석을 수행하였다. 수평위치검사점은 17 점을 선정하였으며, 수직위치검사점은 29점을 선정하였다.
- 정성적 분석은 기존의 1/5,000 수치지도와 비교하여 지형ㆍ지물 묘사 수준에 대한 분석을 수행하였으며, 정량적 분석은 기존 1/5,000 수치지도와 수평ㆍ수직위치 오차를 분석하였다.
- 지형ㆍ지물 항목은 구조화 및 수치지도 2.0 제작을 위해 1/5,000 수치지도 지형ㆍ지물 표준 코드를 준용하여 작성하였다. 표 3은 GSD 0.
대상 데이터
- GSD 0.25m 디지털 항공사진을 이용한 수치지도 최적 방법을 선정하기 위하여 대상지역인 강원도 강릉시 일원의 1/5,000 수치지도 2도곽(37804095, 37804097) 에 대하여 시험 제작을 수행하였다. 수치지도 제작 방법은 수치지도 제작에 일반적으로 사용되는 입체도화 방법과 정사영상을 사용하는 스크린 디지타이징 방법을 이용하였다.
- 그림 1은 대상지역을 나타낸 것이다. 대상지역은 동해와 태백산맥이 위치한 지역으로 지형은 0m에서 약 1200m이상의 기복차를 나타내고 있으며, 산악지, 농경지, 도심지가 고르게 분포된 지역이다.
- 대상지역의 GSD 0.25m 디지털 항공사진은 DMC(Z1-imaging) 대축척 디지털 항공사진 카메라를 이용하여 2009년 8월 15일과 8월 23일 촬영되었으며, 촬영코스는 총 15코스 사진매수는 254매이며, 모델 수는 239모델이다.
- 본 연구에서는 GSD 0.25m 디지털 항공사진을 이용한 1/5,000 시범 제작을 본 연구에서 제시한 지형ㆍ지물 항목과 제작 방법을 이용하여 대상지역인 강릉시 1/5,000 수치지도 48도엽 중 12도엽에 대하여 수행하였다. 도화수준은 1/1,000 수치지도에 준하도록 묘사하였다.
- 본 연구의 대상지역은 강원도 강릉시 일원으로 1/50,000 수치지도 1도곽(도엽번호 : 37804)에 해당되는 지역이다. 그림 1은 대상지역을 나타낸 것이다.
- 시범 제작된 수치지도의 위치정확도 분석은 현장 검사점 측량을 통해 취득한 검사점을 기준으로 수평․수직 위치정확도 분석을 수행하였다. 수평위치검사점은 17 점을 선정하였으며, 수직위치검사점은 29점을 선정하였다.
- 지상기준점은 항공사진측량내규를 준용하여 대상지역 내에 삼각점 46점, 수준점 75점을 획득하였다. 삼각점(삼각형)은 GPS 측량을 수행하여 관측을 수행하였고, 수준점(사각형) 59점은 직접수준측량으로 16점은 간접수준측량으로 획득하였다.
데이터처리
- 제작 방법별 정확도 분석은 입체도화 방법과 디지타이징 방법의 도화 성과를 절대측량 성과와 비교하여 수평위치오차를 분석하였다. 검사점 측량은 도화 성과와 디지타이징 성과에 공통으로 존재하는 지형ㆍ지물에 대하여 현장측량 시 관측이 용이하도록 도로, 건물 등의 모서리나 변곡점 등을 50점을 선정하였으며, 검사점에 대한 측량은 GPS 측량을 통해 4점의 측량 기준점을 설치하고 토탈스테이션을 이용하여 절대측량을 수행하였다.
- 25m 디지털 항공사진의 표정해석은 항공사진 촬영 당시 획득된 GPS/INS 성과와 Tie점과 Pass점의 자동접합 후 항공사진상의 지상기준점을 관측하여 수행하였다. 표정해석에 사용된 프로그램은 미국 Intergraph사의 Photogrammetry 5.0(ISAT)을 이용하여 수행하였다.
이론/모형
- 25m 디지털 항공사진을 이용한 수치지도 최적 방법을 선정하기 위하여 대상지역인 강원도 강릉시 일원의 1/5,000 수치지도 2도곽(37804095, 37804097) 에 대하여 시험 제작을 수행하였다. 수치지도 제작 방법은 수치지도 제작에 일반적으로 사용되는 입체도화 방법과 정사영상을 사용하는 스크린 디지타이징 방법을 이용하였다.
- 입체도화 방법은 수치지도 제작에 가장 일반적으로 사용되는 방법으로 공액기하(Epipolar Geometry)의 원리를 이용하여 도화하는 방법으로서 3차원 위치의 관측이 가능하며, 인접 모델 및 스트립을 사용하여 지형ㆍ지물에 대한 세부적인 묘사가 가능하다. 입체도화 방법을 이용한 수치지도 제작 실험은 수치도화 장비인 DPW(Digital Photogrametry Workstation)와 영국 Baesystem사의 Socet-setVer5.4을 이용하여 전문 도화사에 의해 수행되었다. 그림 9와 그림 10은 37804095, 37804097에 대한 입체도화 성과와 정사영상을 중첩한 것이다.
성능/효과
- 건물, 도로, 철도, 하천, 지류 등 비교적 형상이 큰 면형, 선형 지형ㆍ지물에 대하여 판독 및 도화가 양호 것으로 나타나 1/1,000 수치지도의 지형ㆍ지물 항목 및 도화 방법을 적용할 수 있을 것으로 판단된다. 그러나 담장, 묘지, 가로등, 가로수, 공동주 등 형상이 비교적 작은 선형, 점형 지형ㆍ지물에 대한 판독 및 도화는 일부만 가능하였고, 주변 지형ㆍ지물과의 연관성, 영상의 특성(밝기값, 칼라값 등)에 따라 판독 유무가 달라지기 때문에 지형ㆍ지물 항목은 도화 작업의 여건, 현장지리 조사, 정위치 및 구조화 편집 등을 고려하여 전문 도화사와 협의를 통해 대분류 7개, 중분류 27개, 소분류 201개의 지형ㆍ지물 항목을 선정하였다.
- 건물의 경우 기존 1/5,000 수치지도의 일반주택은 박스형으로 단순 묘사되었으나, 시범 제작된 수치지도의 일반주택은 형태가 세밀하게 묘사되었으며, 연립주택 및 아파트는 기존 1/5,000 수치지도와 시범 제작된 수치지도 모두 비슷한 형태를 나타내고 있으나 시범 제작된 수치지도가 보다 더 세밀히 묘사된 것으로 분석되었다.
- 시설물 관련 지형ㆍ지물 항목은 구조물, 수송관, 기념물, 탑, 조명, 전주, 맨홀 등이 있다. 구조물은 터널을 제외하고 모두 판독 및 도화가 가능하였으며, 수송관은 지상 및 지하 모두 판독 및 도화가 불가능한 것으로 분석되었다. 탑, 조명, 전주, 맨홀의 점형으로 도화 되는 지형ㆍ지물은 일부 가능한 것과 불가한 것으로 분석되었다.
- 25m 디지털 항공사진으로 판독 및 도화 가능한 지형ㆍ지물 항목을 분석한 결과로 철도 관련 대부분의 지형ㆍ지물 항목에 대한 판독 및 도화가 가능하였다. 그러나 지하부에 지형ㆍ지물에 대해서는 판독 및 도화가 불가능하였으며, 지하철 환기구는 판독이나 묘사는 가능하나 일반 지하 환기구와 구별이 불가한 것으로 나타났다.
- 그러나 편의시설, 표지 등은 도화 시 항공사진의 GSD 영향으로 위치 파악에 따른 작업 시간이 길고, 시설 및 표지의 종류와 특성을 정확하게 파악할 수 없는 것으로 나타났으며, 판독 및 도화는 일부만 가능한 것으로 나타났다.
- 넷째, GSD 0.25m 디지털 항공사진을 이용하여 국가 기본도를 제작할 경우 신뢰성 있는 공간정보를 제공으로 대국민 서비스 만족도 향상과 국가기본도 고도화를 추진할 수 있을 것으로 판단된다.
- 도로는 도로, 교량, 보행시설, 편의시설 등으로 구분이 된다. 도로, 교량, 보행시설은 면형으로 도화가 이루어지는 지형ㆍ지물로 대부분 판독 및 묘사가 양호한 것 나타났다. 그러나 편의시설, 표지 등은 도화 시 항공사진의 GSD 영향으로 위치 파악에 따른 작업 시간이 길고, 시설 및 표지의 종류와 특성을 정확하게 파악할 수 없는 것으로 나타났으며, 판독 및 도화는 일부만 가능한 것으로 나타났다.
- 도로의 경우 기존 1/5,000 수치지도와 시범 제작된 수치지도 모두 양호한 편이었지만 건물과 같이 시범 제작된 수치지도의 도로가 세밀하고 정확하게 표현되었으며, 기존 수치지도에서는 표현하지 못하였던 횡단보도나 일부 도로시설물들까지 묘사할 수 있는 것으로 분석되었다.
- 도화 지형ㆍ지물 항목인 251개에 대하여 GSD 0.25m 디지털 항공사진의 판독 및 도화 가능성을 분석한 결과 판독이 양호한 항목은 163개 항목, 가능한 항목은 54개 항목, 판독이 불가능한 항목은 34개 항목으로 나타났으며, 도화가 양호한 항목은 138개 항목, 가능한 항목은 79개 항목, 불가한 항목은 34개 항목으로 나타났다. 지형ㆍ지물에 대한 특성 및 종류에 대한 구별이 양호한 항목은 111개 항목, 가능한 항목은 60개 항목, 불가한 항목은 52개 항목으로 분석되었다.
- 둘째, 수치지도 제작 방법에 따른 수치지도 제작 실험 결과 입체도화 방법이 스크린 디지타이징 방법에 비해 세부적인 묘사가 가능하고, 정확도가 높아 입체도화 방법을 GSD 0.25m 디지털 항공사진을 이용한 수치지도 최적 방법으로 선정하고, 최적 공정을 정립하였다.
- 따라서 GSD 0.25m 디지털 항공사진을 이용한 수치지도 제작 최적 방법으로 입체도화 방법이 적합할 것으로 판단되며, 디지타이징 방법은 수치지도의 부분 수정이나 수시갱신에 활용이 가능할 것으로 판단된다. 그림 13은 본 연구 성과를 토대로 정립된 GSD 0.
- 셋째, 본 연구 성과를 이용하여 GSD 0.25m 디지털 항공사진을 이용한 수치지도 시범 제작을 수행한 결과 기존 1/5,000 수치지도에 비해 약 2배의 수평 및 수직 위치정확도를 확보할 수 있었다.
- 수직위치정확도를 분석한 결과 시범 제작된 수치지도의 수직위치오차는 최대값이 0.663m 이고 표준편차는 ±0.323m로 나타났으며, 기존 1/5,000 수치지도의 수직위치오차는 최대값 1.342m, 표준편차 ±0.610로 수평위치정확도와 유사하게 시범 제작된 수치지도의 수직위치정확도가 기존 1/5,000 수치지도에 비해 2배 정도 향상된 것으로 나타났다.
- 시범 제작된 수치지도와 기존 1/5,000 수치지도의 수평위치정확도를 분석한 결과 시범 제작된 수치지도의 dx, dy, dl의 표준편차는 각각 ±0.363m, ±0.375m, ±0.306m로 나타났으며, 기존 1/5,000 수치지도의 dx, dy, dl의 표준편차는 ±0.677m, ±1.002m, ±0.649m로 시범 제작된 수치지도의 수평위치 정확도가 기존 1/5,000 수치지도에 비해 2배 정도 향상된 것을 알 수 있었다.
- 시범 제작된 수치지도의 정성적 분석 결과 기존 1/5,000 수치지도에 비해 많은 지형․지물에 대하여 표현하고 있었으며, 묘사도가 향상되었다.
- 시범 제작된 수치지도의 정확도 분석결과 기존 1/5,000 수치지도에 비해 약 2배의 수평 및 수직위치정확도를 확보할 수 있을 것으로 판단되며, 지형ㆍ지물에 대하여 1/1,000 수치지도 수준의 상세한 묘사가 이루어져 정확한 현황파악이 가능하고, 기존의 공간정보와 융합 시 신뢰성 높은 공간정보의 제공이 가능할 것으로 판단된다. 또한 현재 촬영이 이루어지고 있는 GSD 0.
- 지류 관련 지형ㆍ지물 항목은 자연 지형의 경계 및 경작지 경계, 문화 및 산업 시설의 경계로 나누어지며, 모든 지류 관련 지형ㆍ지물에 대한 판독 및 도화가 가능한 것으로 분석되었다.
- 25m 디지털 항공사진의 판독 및 도화 가능성을 분석한 결과 판독이 양호한 항목은 163개 항목, 가능한 항목은 54개 항목, 판독이 불가능한 항목은 34개 항목으로 나타났으며, 도화가 양호한 항목은 138개 항목, 가능한 항목은 79개 항목, 불가한 항목은 34개 항목으로 나타났다. 지형ㆍ지물에 대한 특성 및 종류에 대한 구별이 양호한 항목은 111개 항목, 가능한 항목은 60개 항목, 불가한 항목은 52개 항목으로 분석되었다.
- 첫째, GSD 0.25m 디지털 항공사진의 판독력 분석을 통하여 GSD 0.25m 디지털 항공사진으로 제작될 수치지도의 지형ㆍ지물 항목을 선정할 수 있었다.
- 표정해석 결과 dx는 0.073m, dy는 0.105m, dz는 0.248m이며, 평면위치오차는 0.128m로 현행 항공사진 측량규정 및 수치지도제작규정에서 GSD 0.25m 디지털 항공사진의 표정해석 정확도로 제시한 평면 ± 0.4m, 표고 ± 0.3m 보다 정확한 결과를 나타냈다.
- 지류의 경우 논이나 밭의 경계가 기존 1/5,000 수치 지도에서 표현되지 않은 경계를 정확하게 표현하였다. 하천의 경우 자연제방, 하천경계, 하천시설물의 표현이 기존 1/5,000 수치지도에 비해 시범 제작된 수치지도가 보다 세밀하고 정확하게 묘사된 것을 알 수 있었다.
- 현행 수치지도 제작 관련 규정에서 축척별 수치지도의 수평위치오차는 1/5,000 수치지도는 ± 1.0m이며, 1/1,000 수치지도는 ±0.2m로 도화 및 디지타이징 성과 모두 1/1,000 수치지도의 수평위치 정확도에는 다소 부족하지만 1/5,000 수치지도보다 높은 수평위치 정확도를 확보한 것으로 나타났다.
후속연구
- 25m 디지털 항공사진을 이용함으로써 국가예산의 중복 투자를 방지하고, 위치 및 묘사 정확도 향상을 통한 국가기본도의 고도화를 추진할 수 있을 것으로 판단된다. 나아가 디지털 항공사진과 각종 공간정보의 융합을 통해 부가가치를 창출함으로써 SOC, u-City, 환경, 산림 등 저탄소 녹색성장의 밑거름 역할을 할 것이며, 보다 다양한 분야의 활용ㆍ촉진을 통해 공간정보산업의 새로운 일자리창출에 기여할 것이다.
- 또한 국토지리정보원에서는 전국을 대상으로 GSD(Ground Sampling Distance, 지상표본거리) 0.25m 디지털 항공사진의 촬영을 수행하고 있으며, 이에 따라 1/20,000 아날로그 항공사진 또는 GSD 0.4m 디지털 항공사진으로 제작이 이루어졌던 국가기본도를 GSD 0.25m 디지털 항공사진으로 제작할 계획이다.
- 시범 제작된 수치지도의 정확도 분석결과 기존 1/5,000 수치지도에 비해 약 2배의 수평 및 수직위치정확도를 확보할 수 있을 것으로 판단되며, 지형ㆍ지물에 대하여 1/1,000 수치지도 수준의 상세한 묘사가 이루어져 정확한 현황파악이 가능하고, 기존의 공간정보와 융합 시 신뢰성 높은 공간정보의 제공이 가능할 것으로 판단된다. 또한 현재 촬영이 이루어지고 있는 GSD 0.25m 디지털 항공사진을 이용함으로써 국가예산의 중복 투자를 방지하고, 위치 및 묘사 정확도 향상을 통한 국가기본도의 고도화를 추진할 수 있을 것으로 판단된다. 나아가 디지털 항공사진과 각종 공간정보의 융합을 통해 부가가치를 창출함으로써 SOC, u-City, 환경, 산림 등 저탄소 녹색성장의 밑거름 역할을 할 것이며, 보다 다양한 분야의 활용ㆍ촉진을 통해 공간정보산업의 새로운 일자리창출에 기여할 것이다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.