본 연구에서는 기준국을 달리함으로써 관측 횟수를 달리하여 RTK-GPS 측량을 시행하여 보고 이에 대한 정확도 분석을 토대로 지적측량에 효율적인 적용 방안을 제시하여 보고자 하였다. 실험지역을 선정하고 기준국을 달리하여 관측 후 기존 TS 성과와 비교한 결과, 제1기준국은 X좌표의 RMSE가 ${\pm}0.024m$, Y좌표의 RMSE가 ${\pm}0.016m$로 산출되었고, 제2기준국은 X좌표의 RMSE가 ${\pm}0.040m$, Y좌표의 RMSE가 ${\pm}0.029m$로 산출되었다. 이는 모두 현행 지적법령에서 규정하고 있는 성과인정 범위 이내의 오차이고, 더불어 두 성과의 차이는 크지 않았다. 따라서 GPS 위성자료 수신에 장애가 없다면 1회 관측으로도 충분히 안정적인 성과의 취득이 가능한 것으로 나타났다. 다만, 측량 환경에 따라 주변에 수신에 제약을 받는 요소가 있다면 이러한 지역에 대해서는 성과의 안정적인 취득을 위해 2회 이상의 관측이 필요할 것으로 판단된다.
본 연구에서는 기준국을 달리함으로써 관측 횟수를 달리하여 RTK-GPS 측량을 시행하여 보고 이에 대한 정확도 분석을 토대로 지적측량에 효율적인 적용 방안을 제시하여 보고자 하였다. 실험지역을 선정하고 기준국을 달리하여 관측 후 기존 TS 성과와 비교한 결과, 제1기준국은 X좌표의 RMSE가 ${\pm}0.024m$, Y좌표의 RMSE가 ${\pm}0.016m$로 산출되었고, 제2기준국은 X좌표의 RMSE가 ${\pm}0.040m$, Y좌표의 RMSE가 ${\pm}0.029m$로 산출되었다. 이는 모두 현행 지적법령에서 규정하고 있는 성과인정 범위 이내의 오차이고, 더불어 두 성과의 차이는 크지 않았다. 따라서 GPS 위성자료 수신에 장애가 없다면 1회 관측으로도 충분히 안정적인 성과의 취득이 가능한 것으로 나타났다. 다만, 측량 환경에 따라 주변에 수신에 제약을 받는 요소가 있다면 이러한 지역에 대해서는 성과의 안정적인 취득을 위해 2회 이상의 관측이 필요할 것으로 판단된다.
The study conducted the measurement of RTK-GPS with changing the number of observation as the method to differ reference stations of RTK-GPS. Also it aimed to suggest an effective application plan for cadastral surveying based on the accuracy analysis accordingly. According to the result of selectin...
The study conducted the measurement of RTK-GPS with changing the number of observation as the method to differ reference stations of RTK-GPS. Also it aimed to suggest an effective application plan for cadastral surveying based on the accuracy analysis accordingly. According to the result of selecting the study region, observing with different reference stations, and comparing with previous TS performance, the 1st reference station was calculated as ${\pm}0.024m$ for x-coordinate's RMSE and ${\pm}0.029m$ for y-coordinate's RMSE, and the 2nd reference station was calculated as ${\pm}0.040m$ for x-coordinate's RMSE and ${\pm}0.029m$ for y-coordinate's RMSE. All these results (the 1st and the 2nd reference stations) are allowed as acceptable performance within the margin of error according to the existing cadastral regulations, and there was no significant difference between two performances. Therefore, unless there was no problem in receiving GPS satellite data, it would be possible to secure stable performance enough with 1 observation. Depending on surveying environment that has possible problems in receiving data, however, 2 or more observations would be necessary to secure stable performance.
The study conducted the measurement of RTK-GPS with changing the number of observation as the method to differ reference stations of RTK-GPS. Also it aimed to suggest an effective application plan for cadastral surveying based on the accuracy analysis accordingly. According to the result of selecting the study region, observing with different reference stations, and comparing with previous TS performance, the 1st reference station was calculated as ${\pm}0.024m$ for x-coordinate's RMSE and ${\pm}0.029m$ for y-coordinate's RMSE, and the 2nd reference station was calculated as ${\pm}0.040m$ for x-coordinate's RMSE and ${\pm}0.029m$ for y-coordinate's RMSE. All these results (the 1st and the 2nd reference stations) are allowed as acceptable performance within the margin of error according to the existing cadastral regulations, and there was no significant difference between two performances. Therefore, unless there was no problem in receiving GPS satellite data, it would be possible to secure stable performance enough with 1 observation. Depending on surveying environment that has possible problems in receiving data, however, 2 or more observations would be necessary to secure stable performance.
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문제 정의
본 연구에서는 기준국을 달리함으로써 관측 횟수를 달리하여 RTK-GPS 측량을 시행하여 보고 이에 대한 정확도 분석을 토대로 지적측량에 효율적인 적용 방안을 제시하여 보고자 하였다.
본 연구에서는 기준국을 달리함으로써 관측 횟수를 달리하여 RTK-GPS 측량을 시행하여 보고 이에 대한 정확도 분석을 토대로 지적측량에 효율적인 적용 방안을 제시하여 보고자 한다.
관측 방법은 동일 대상지역에 대하여 기준국을 달리하여 2회 독립관측을 시행하였다. 이는 1회 관측에 의하여 성과결정이 가능한지, 아니면 2회 이상 관측을 하여야 성과의 안정성을 확보할 수 있는지에 대한 분석을 기초로 효율적으로 현장에 적용할 수 있는 방법을 찾고자 함이다. 관측 횟수는 실제 현장에서 작업수행 시 시간소요 정도를 결정할 수 있는 중요한 요인이 된다.
제안 방법
관측 방법은 동일 대상지역에 대하여 기준국을 달리하여 2회 독립관측을 시행하였다. 이는 1회 관측에 의하여 성과결정이 가능한지, 아니면 2회 이상 관측을 하여야 성과의 안정성을 확보할 수 있는지에 대한 분석을 기초로 효율적으로 현장에 적용할 수 있는 방법을 찾고자 함이다.
관측으로부터 취득된 총 120중 과대오차가 발생한 5 개 측점을 제외하고 기존 토탈스테이션 관측성과와 비교․ 분석을 시행하였다. 분석방법은 RTK-GPS 측량 제 1기준국으로부터 취득된 성과와 토탈스테이션 측량 성과를 비교하였다.
분석방법은 RTK-GPS 측량 제 1기준국으로부터 취득된 성과와 토탈스테이션 측량 성과를 비교하였다. 그리고 중복 관측된 제 2기준국의 성과를 다시 토탈스테이션 측량 성과와 비교하여 보았다. 이것은 기준국을 달리 하였을 경우 성과의 정확도를 분석하기 위함이다.
기준국을 달리하여 중복 관측한 제 2기준국의 RTK-GPS 관측 성과 역시 제 1기준국의 성과 분석과 동일한 방법으로 분석하였다. 제 2기준국의 RTK-GPS 측량 성과를 기존 토탈스테이션 측량성과를 비교 분석하여 본 결과, 표 3과 같이 X좌표의 RMSE는 ±0.
관측은 총 120점을 관측하였다. 대상지역을 관측함에 있어 필계 중간점도 관측을 하여 모든 필지가 성필 되도록 하고자 하였으나 필계 중간점들의 경계점 표지의 보존 상태가 양호하지 않아 일부 관측이 불가능하여 주로 블록 주변의 경계점을 위주로 관측하였다.
이러한 과대오차의 발생은 경계점 표지가 명확하게 표시되지 않아 기존 토탈스테이션 관측 시 측정점과 다른 곳에 GPS 측정점을 선점하였기 때문인 것으로 분석된다. 따라서 연구에서는 이렇게 경계점 표지의 불완전성에 기인된 과대오차를 제외하고 정확도를 분석하였다.
먼저, 제 1기준국의 RTK-GPS 측량 성과를 기존 토탈 스테이션 측량성과와 비교하여 보았다. 표 2는 토탈스테이션 관측성과와 RTK-GPS 제 1기준국을 이용하여 관측한 성과를 비교한 것이다.
연구에서는 실험측량을 함에 있어 기존 연구[8,9]에서의 1회 관측을 통한 토탈스테이션과의 성과 비교가 아니라 주변 지적도근점을 이용하여 기준국을 달리함으로써 2회 중복관측을 통해 각각 독립적으로 토탈스테이션의 성과와 비교 · 분석하였다.
연구지역을 선정하고, 대상지역에 대하여 관측을 시행 하였다. 관측은 총 120점을 관측하였다.
기지국의 선정은 주변 지적도근점을 이용하였다. 지적 도근점 중에서 2점을 선정한 후 각각 독립적으로 2회 중복관측을 시행하였다. 지적도근점 선점 위치는 정확한 분석을 위해 공간적으로 반대편에 위치하도록 선정하였다.
대상 데이터
RTK-GPS 장비는 총 3대로 구성하였다. 기지국 1대, 이동국 2대로 구성하였다.
연구지역을 선정하고, 대상지역에 대하여 관측을 시행 하였다. 관측은 총 120점을 관측하였다. 대상지역을 관측함에 있어 필계 중간점도 관측을 하여 모든 필지가 성필 되도록 하고자 하였으나 필계 중간점들의 경계점 표지의 보존 상태가 양호하지 않아 일부 관측이 불가능하여 주로 블록 주변의 경계점을 위주로 관측하였다.
RTK-GPS 장비는 총 3대로 구성하였다. 기지국 1대, 이동국 2대로 구성하였다. 그림 3은 RTK-GPS 측량을 위한 기준국에 장비를 설치하고, 대상지역의 일필지 경계점을 관측(이동국)하는 모습이다.
연구에서는 RTK-GPS 관측을 위해 실험대상 지역으로 충청북도 청주시 흥덕구 성화 택지개발지구 내 일부 지역을 연구대상 지역으로 선정하였다. 연구대상 지역은 최근 택지개발이 이루어진 지역으로 기존 토탈스테이션(TS)에 의한 관측성과가 존재하고, 현장의 필지 경계점 표지의 보존상태가 대체적으로 양호해 RTK-GPS 관측 성과와 정확한 비교가 이루어질 수 있을 것으로 판단하여 연구 지역으로 선정하였다.
연구에서는 RTK-GPS 관측을 위해 실험대상 지역으로 충청북도 청주시 흥덕구 성화 택지개발지구 내 일부 지역을 연구대상 지역으로 선정하였다. 연구대상 지역은 최근 택지개발이 이루어진 지역으로 기존 토탈스테이션(TS)에 의한 관측성과가 존재하고, 현장의 필지 경계점 표지의 보존상태가 대체적으로 양호해 RTK-GPS 관측 성과와 정확한 비교가 이루어질 수 있을 것으로 판단하여 연구 지역으로 선정하였다.
데이터처리
관측으로부터 취득된 총 120중 과대오차가 발생한 5 개 측점을 제외하고 기존 토탈스테이션 관측성과와 비교․ 분석을 시행하였다. 분석방법은 RTK-GPS 측량 제 1기준국으로부터 취득된 성과와 토탈스테이션 측량 성과를 비교하였다. 그리고 중복 관측된 제 2기준국의 성과를 다시 토탈스테이션 측량 성과와 비교하여 보았다.
오차의 분석은 X좌표와 Y좌표의 RMSE(Root Mean Square Error)[10]를 산출하여 분석하였고, 이와 더불어 연결오차의 RMSE도 산출하여 분석하였다.
성능/효과
결과적으로 동일 측량 조건을 가정 한다면 기준국을 달리해 관측하여도 양 성과간의 차이는 크지 않은 것으로 나타났다.
관측성과에 대해 1차 분석한 결과 총 5개 측점에서 평균적인 오차보다 월등하게 큰 과대오차가 발견되었다. 이러한 과대오차의 발생은 경계점 표지가 명확하게 표시되지 않아 기존 토탈스테이션 관측 시 측정점과 다른 곳에 GPS 측정점을 선점하였기 때문인 것으로 분석된다.
두 성과의 경우 모두 현행 법령에서 규정하고 있는 성과인정 범위 이내로 동일 조건이라면 기준국을 달리하여 관측하여도 성과 간 차이는 많지 않은 것으로 나타났다.
따라서 RTK-GPS 측량을 지적측량에 효율적으로 적용하기 위해서는 별도로 기준국을 달리하여 2회 이상 관측할 필요는 없는 것으로 나타났다. 다만, 수신에 제약이 없는 동일 환경에서도 몇몇 측점에서 불규칙적으로 평균적인 오차보다 높게 나타나는 현상이 발생함으로 경계점 표지의 불명확성에 기인된 오차를 포함한 다양한 오차원에 대한 분석 작업이 필요할 것으로 판단된다.
비교 분석 결과, X좌표의 RMSE는 ±0.024m, Y좌표의 RMSE는 ±0.016m로 산출되어 매우 양호하였다.
실험지역을 선정하고 기준국을 달리하여 관측한 후 기존 토탈스테이션 측량성과와 비교한 결과, 제 1기준국의 RTK-GPS 측량 성과는 X좌표의 RMSE가 ±0.024m, Y좌표의 RMSE가 ±0.016m로 산출되어 매우 양호하였다.
이에 대하여 연결오차의 RMSE를 산출한 결과, RMSE는 ±0.049m로 산출되어 매우 양호하였다.
제 1기준국와 동일한 분석 방법을 적용한 제 2기준국의 RTK-GPS 측량 성과는 X좌표의 RMSE가 ±0.040m, Y좌표의 RMSE가 ±0.029m로 산출되어 제 1기준국 성과와 동일하게 매우 양호하였다.
제 2기준국의 RTK-GPS 측량 성과를 기존 토탈스테이션 측량성과를 비교 분석하여 본 결과, 표 3과 같이 X좌표의 RMSE는 ±0.040m, Y좌표의 RMSE는 ±0.029m로 산출되어 제 1기준국 성과와 동일하게 매우 양호하였다.
후속연구
따라서 RTK-GPS 측량을 지적측량에 효율적으로 적용하기 위해서는 별도로 기준국을 달리하여 2회 이상 관측할 필요는 없는 것으로 나타났다. 다만, 수신에 제약이 없는 동일 환경에서도 몇몇 측점에서 불규칙적으로 평균적인 오차보다 높게 나타나는 현상이 발생함으로 경계점 표지의 불명확성에 기인된 오차를 포함한 다양한 오차원에 대한 분석 작업이 필요할 것으로 판단된다. 또한 측량 환경에 따라 수신에 제약을 받는 요소가 있다면 이러한 지역에 대해서는 성과의 안정적인 취득을 위해 2회 이상의 관측이 필요하다고 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
RTK(Real Time Kinematic)-GPS측량 방법이란?
GPS측량 방법 중 RTK(Real Time Kinematic)-GPS측량 방법은 기준국을 중심으로 변조장치(Modem)를 이용 하여 이동국에 오차량을 전송함으로써 이동국의 위치 정확도를 향상시키는 실시간 동적 GPS 측위방식이다.[1-3] 이러한 RTK-GPS 측량은 지도제작 분야나 RTK-GPS와 토탈스테이션을 이용한 도로선형분석 및 GSIS 구축 등 그 활용범위가 증대하고 있다.
본 논문에서 기준국을 달리함으로써 관측 횟수를 달리하여 RTK-GPS 측량을 시행을 통해 알 수 있는 결론은?
따라서 RTK-GPS 측량을 지적측량에 효율적으로 적용 하기 위해서는 별도로 기준국을 달리하여 2회 이상 관측할 필요는 없는 것으로 나타났다. 다만, 수신에 제약이 없는 동일 환경에서도 몇몇 측점에서 불규칙적으로 평균적인 오차보다 높게 나타나는 현상이 발생함으로 경계점 표지의 불명확성에 기인된 오차를 포함한 다양한 오차원에 대한 분석 작업이 필요할 것으로 판단된다. 또한 측량 환경에 따라 수신에 제약을 받는 요소가 있다면 이러한 지역에 대해서는 성과의 안정적인 취득을 위해 2회 이상의 관측이 필요하다고 판단된다.
지적측량 진행 순서는?
지적측량은 일필지 경계점의 위치를 결정하고자 지적 삼각측량에서부터 시작하여 지적삼각보조측량, 지적도근 측량, 지적세부측량 순으로 진행된다. 현재 지적삼각측량과 지적삼각보조측량은 스테틱(static) GPS측량 기술이 이용되고 있고, 지적도근측량에는 TS(Total Station) 측량 방법이 이용되고 있으며, 지적세부측량에서는 도해와 수치지역을 막론하고 전자평판측량이 이용되고 있다.
참고문헌 (10)
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