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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 영상을 이용한 도화작업 시 발생하는 지적경계인식의 모호성을 제거하기 위하여 지적측량전문가가 현장에서 지정한 필지경계점에 항공타겟을 설치하여 경계설정의 객관성과 정확도를 확보하고자 하였다.
제안 방법
- 정사영상에 제작된 표고정보는 Optech사의 ALTM Gemini 167 장비를 사용하여 격자간격 1m로 제작된 Lidar DEM (Digital Elevation Model)을 이용하였다. 그다음 항공타겟이 촬영된 정사영상을 이용하여 AutoCad상에서 벡터라이징하는 방법으로 필지 경계점의 좌표를 추출하고 면적을 산출하였다.
- 그리고 종중복도 80%와 횡중복도 70%로 촬영을 수행하였다.
- 따라서 이러한 경계의 변화를 확인하고자 항공사진측량이 실시된 시기로부터 1년 5개월이 흐른 2014년 4월 연구대상지 내의 동일 필지의 경계점을 대상으로 재측량을 실시하였다.
- 본 연구는 고해상도 항공영상을 이용하여 현실경계와 부합하는 농경지역의 신속한 필지경계설정 방안을 제시하고자 두 대상지역을 선정하여 지상측량에 의한 필지경계점의 좌표와 면적을 기준으로 정사영상에서 항공타겟을 추출한 결과 및 항공영상을 수치 도화한 결과의 정확도를 상호 비교하였다.
- 아울러 항공영상의 성과를 수치도화기에서 지형․지물의 경계를 기준으로 도화하고 KLIS 자료를 중첩하여 현실경계를 설정하는 방법이 지상측량보다 상대적으로 간편하고 신속함을 제시하였다.
- 연구대상지 수원의 경우에도 창원지역과 동일한 방법으로 현황측량 성과를 비교의 기준값으로 하여 항공타겟을 이용한 성과와 수치도화 성과 및 지적공부 상 등록 면적을 상호 비교하였으며, 그 결과는 표 8과 같다.
- 정확도 평가는 필지경계점의 경우에는 현행「지적측량 시행규칙」(시행 2015. 06 .04) 제4절 제27조 지적측량성과의 결정에 따라 10분의 3M밀리미터(M : 축척분모)의 지적측량성과와 검사성과의 연결교차를 적용하였다.
- 즉 항공사진측량 방법에 의한 면적 산출 결과를 지적공부상의 면적과 비교하여 연구대상지역의 축척 1/1,200 허용공차의 만족여부를 검토하였다.
- 항공사진측량 분야에서는 ADS80과 DMCII 카메라로 각각 GSD 8cm와 5cm로 두 지역의 연구대상지로 선정된 필지들에 대한 영상을 취득하여 Match-AT 5.6 프로그램으로 AT(Aerial Triangulation) 작업을 거쳐 정사영상을 제작하였다.
- 항공사진측량에 의한 정확도 분석방법은 지적현황측량 성과를 기준값으로 항공정사영상에서 벡터라이징으로 항공타겟을 추출한 성과, 수치도화 성과 및 지적공부상의 등록면적을 현행 지적측량 관련 정확도 규정을 적용하여 경계점 성과와 필지면적에 대한 허용오차 여부를 비교 판단하였다.
- 항공영상에 의한 필지면적 결정의 정확도 분석은 현황측량 성과를 비교의 기준값으로 하여 항공타겟을 이용한 성과와 수치도화 성과 및 지적공부 상 등록 면적을 상호 비교하였으며, 그 결과는 표 7과 같다.
대상 데이터
- 경기도 수원시의 농경지역 대상 필지는 수원시 권선구의 1필지(365-3답)를 선정하여 항공 타겟을 설치하였다.
- 두 대상지역 중 창원은 ADS80카메라로 GSD 8cm로, 수원은 DMC II 카메라로 GSD 5cm로 촬영하였다.
- 총 3필지로 구성된 대상지역의 현황을 항공영상에 도시하면 그림 2와 같다. 또한 연구대상지의 항공사진 측량은 창원시 2011년 2월, 그리고 수원시는 2012년 12월에 실시하였다.
- 본 연구의 대상지는 경남 창원시 의창구 동읍 화양리에 소재한 주변이 농경지로 둘러싸여 있는 전형적인 농촌지역의 60(답)과 72(답)의 두 필지이다.
- 연구에 사용된 항공영상은 창원지역은 ADS80 카메라로 GSD 8cm로, 수원지역은 DMCII 카메라로 GSD 5cm로 취득하였다.
- 정사영상에 제작된 표고정보는 Optech사의 ALTM Gemini 167 장비를 사용하여 격자간격 1m로 제작된 Lidar DEM (Digital Elevation Model)을 이용하였다.
- 창원의 대상지역은 전형적인 농촌마을로 경지정리가 이루어지지 않은 농경지가 대부분을 차지하고 있으며, 전체 촬영면적은 약 2.6㎢이며, 촬영고도 760m에서 횡중 복도 30∼40%로 촬영하였다.
이론/모형
- 그리고 면적의 정확도는 「공간정보의 구축 및 관리 등에 관한 법률 시행령」 제19조에서 규정한 면적오차 허용범위 산출에 관한 식 (1)에 따라 계산한 결과를 적용하였다.
- 본 연구에 사용된 디지털 항공카메라는 선형 방식(line array) ADS80과 면형방식(frame array)의 DMCⅡ이며, 이들에 대한 자세한 사양은 표 1에 수록하였다(Markelin, 2013).
성능/효과
- 그러므로 도해지역에서 지적공부 상 등록 면적을 기준으로 항공영상을 이용한 경계추출의 결과 비교는 오차가 너무 크게 발생하므로 큰 의미가 없는 것으로 결론지을 수 있다.
- 5cm로 경지정리가 이루어진 농경지를 촬영한 영상을 수치도화 및 정사영상에서 경계점을 추출하여 지적현황측량과 비교한 결과 수치도화 방법이 평균오차가 36cm로 정사영상에 의한 방법의 평균오차 41cm 보다 우수한 결과를 얻었다. 그리고 수치도화에 의한 방법의 오차가 큰 원인으로는 촬영은 겨울에, 지상현황측량은 작물이 성숙한 봄철에 수행된 계절적 요인에 의한 영향이라는 결론을 도출하였다.
- 넷째, 농경지 필지는 짧은 경과 기간에도 불구하고 필지 경계의 변동이 발생하므로 항공영 상은 시계열적으로 변화되는 필지의 현황을 파악하는데 효율적인 방안임을 알 수 있었다.
- 둘째, GSD 5cm로 촬영된 영상을 이용한 경우 연결교차의 표준편차는 0.027m이었으며, GSD 8cm로 촬영된 영상에 의한 결과인 0.039m보다 경계점 추출의 정확도가 약간 향상되었다.
- 둘째, 지적 공부 상 등록면적을 기준으로 하면 수치도화에 의한 면적오차(36㎡)는 허용범위 내에 있으나, 항공타겟과 현황측량에 의한 면적오차(45㎡)는 허용범위를 근소하게 초과하고 있다.
- 둘째, 하지만 지적공부 상 등록면적을 기준으로 하면 항공영상을 이용한 두 성과뿐만 아니라 현실경계를 반영하는 현황측량의 성과도 허용 범위를 크게 벗어나는 결과를 나타내고 있다.
- 따라서 도해지역에서 지적공부 상 등록면적을 기준으로 항공영상을 이용한 경계추출의 결과 비교는 큰 의미가 없음을 알 수 있었다.
- 따라서 항공영상을 이용한 경계 추출의 정확도는 영상의 해상도에 직접 비례하여 증가하지는 않고 있음을 알 수 있었다.
- 따라서 항공타 겟을 이용한 방법은 매우 높은 정확도로 농경지의 필지경계 설정이 가능한 아주 유용한 방법임을 알 수 있었다.
- 또한, 수원지역의 항공영상은 GSD 5cm로 촬영되어 연결교차의 표준편차(0.027m)가 창원지역의 GSD 8cm 영상에 의한 결과(0.039m)보다 경계점 추출의 정확도가 약간 향상됨을 알 수 있다.
- 또한, 지적재조사에 관한 특별법 시행규칙의 경계점 결정기준 ±0.07m에는 단지 한 점만이 0.004m로 아주 근소하게 허용범위를 초과하고 있는 것을 알 수 있었다.
- 먼저, 현황측량에 의한 면적을 기준으로 항공타겟을 이용한 성과의 오차는 60답에서는 0.7㎡(0.04%), 72답은 0.17 ㎡(0.02%)로 두 성과 모두 기준값과 거의 일치하는 결과를 보여주고 있다.
- 셋째, 항공영상에 의한 필지면적 결정의 정확도 분석에서는 현황측량 성과를 기준으로 수치도화 성과에 의한 면적오차는 1%이하로 가능하며, 항공타겟을 이용하는 경우에는 오차가 극히 미소한 0.1% 미만으로 면적결정이 가능함을 알 수 있었다.
- 재측량 당시 명확한 필지 경계점 선정의 어려움으로 인하여 모든 필지경계점을 측량하여 전체 면적의 변화는 계산이 불가능하였으나 짧은 경과 기간에도 불구하고 확연한 필지 경계의 변동을 파악할 수 있었다.
- 첫째, 현황측량 성과를 기준으로 하면 항공 타겟 및 수치도화 성과 둘 다 허용범위를 충분히 만족하는 결과를 얻을 수 있다.
- 첫째, 현황측량 성과를 기준으로 하면 항공타겟 및 수치도화 성과 둘 다 허용범위를 충분히 만족하는 결과이다.
- 첫째, 현황측량성과를 기준으로 고해상도 정사항공영상에서 항공타겟을 이용하여 추출한총 58개의 모든 필지경계점에 대한 연결교차의 표준편차 4cm 미만의 성과를 얻을 수 있었다.
- 항공사진촬영당시에 취득한 현황측량 성과를 그림 6과 같이 현지에서 복원측량을 통해 동일 지점을 확인하고 재측량한 결과 대부분의 필지 경계점에서 경계 변동의 차이를 확인할 수 있었다.
후속연구
- 항공사진측량에 의해 취득된 영상과 항공타겟을 통한 성과는 촬영 당시의 대규모 지역 필지 현황을 정성적·정량적으로 기록할 수 있으므로 시계열적으로 변화되는 필지의 현황을 파악하는데 효율적인 방안이 될 수 있을 것으로 판단된다.
- 향후 다양한 지역에 대하여 상이한 기종의 카메라와 GSD로 촬영하여 농경지 필지경계 설정에 관한 지속적인 연구와 실험으로 더욱 보편적인 결과의 도출이 필요하다. 아울러 항공사진 촬영은 넓은 지역을 대상으로 이루어지기 때문에 다량의 항공타겟 설치방안과 이에 따른 경제성 분석에 대한 연구가 수행되어야 한다.
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