지적측량의 정확도 향상을 위한 GPS와 TS 측위의 조합해석 = Combined Solution of the GPS/TS Positioning to the Upgrading Accuracy of Cadastral Surveying

국문 초록 (Abstract)

지적재조사를 수행하기 위해서는 통일원점에 의한 국가 기준점망이 우선적으로 정비되어야 하나 종전방법에 의한 기준점 측량방식으로는 기존 국가 기준망의 일제 점검이나 재조정 정비에 있어서는 막대한 시간과 경비가 소요될 뿐만 아니라 정확도 측면에서도 소기의 성과를 기대하기 어려우므로 짧은 시간에 정확한 3차원 위치를 결정할 수 있는 GPS(Global Positioning System) 위성측량을 적용하는 것이 바람직하다.
하지만 GPS 위성측량은 도심지 등 많은 사람이 왕래하거나 고압선등의 송전선이 통과하는 지역에서는 좋은 결과값을 얻기가 힘들다. 대부분의 지적 도근점 들은 시내 도심지에 설치되어 있어 GPS 위성측량을 도심지 등에서 효율적으로 이용하기 위해서는 좁은 지역에서도 측량이 용이한 TS(Total Station) 등의 전자파 거리 측거의(EDM;Electromagnetic Distance Measurement) 측량장비와의 연계작업이 필요하다.
본 연구에서는, 지적측량의 정확도 향상을 위해 먼저, GPS로 측점의 WGS-84(World Geodetic System 1984) 좌표, 거리 그리고 수평각과 TS에 의한 평면직각좌표, 거리, 그리고 수평각을 측정해서 두 값을 서로 비교한 결과, 거리, 높이, 그리고 수평각에서 각각 0.30m, 0.01m∼0.15m, 그리고 3.98″ 오차가 발생하였다. 특별히 지적도근점 근처에 고압선 등으로 인해 GPS 수신기가 신호를 잘 수신하지 못하고 4개 이하의 위성을 추적하는 곳에서 거리 오차가 크게 나타났다. 이런 곳에서는 GPS 결과값이 TS보다 정확도가 저하되어서 지적측량의 정확도 향상을 위해 GPS/TS 조합에 의한 측위해석이 필요하다.
따라서, GPS/TS에 의한 조합 관측기법은 다양한 GPS 응용분야 발전과 GPS/GIS 결합 등 앞으로의 측량 분야 발전에 크게 기여할 것으로 사료된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

National Reference Network by unified datum have to be fixed to perform the Cadastral re-examination. but in conventional surveying method, it requires a lot of time and expense for the examination and re-arrangement of reference network, and also it is difficult to get the superior accuracy. so it is desirable to use GPS satellite surveying which can determine 3D positioning in a short time.
However, it is not effective to perform GPS satellite surveying at the city urban area where there are lots of people and telegraph posts. Most of cadastral supplementary control stations are on the city urban area. so GPS have to be combined with TS(Total Station) for effective use which is very useful at narrow area, market, etc.
In this study, First, took the WGS-84 geocentric and geographic coordinates of stations, distance and horizontal angle between stations with GPS techniques and TS(Total Station) to upgrade accuracy of Cadastral surveying. and then the results by two surveying instrument were compared. The errors were 0.30m, 0.01~0.15m, and 3.98" in the distance, height, and horizontal angle between stations. Expecially, distance errors were large because GPS receiver can't receive signal well and track a lot of satellite enough to take a excellent accuracy due to the high voltage of telegraph post near the cadastral supplementary control stations. In this regions, positioning analysis of GPS/TS for the upgrading accuracy of Cadastral surveying was necessary because GPS results were worse than those of TS(Total Station).
It is expected that this method will contribute to the development of a various GPS applications, the combination of GPS/GIS, and the diffusion of satellite surveying.

목차 (Table of Contents)

• 목차 = ⅰ
• Ⅰ. 서론 = 1
• 1. 연구목적 = 2
• 2. 연구동향 = 3
• 3. 연구방법 및 내용 = 5
• Ⅱ. GPS 측위 = 6
• 1. GPS의 기본과 구성 = 6
• 2. GPS 위치결정 기법 = 8
• 가. 코드관측에 의한 의사거리로 위치결정 = 9
• 나. 반송파 위상관측에 의한 위치결정 = 11
• 3. GPS 현장관측 방법 = 13
• 가. 정적 관측기법 = 14
• 나. 동적 관측기법 = 16
• 4. GPS 오차 = 20
• 5. GPS의 활용분야 = 21
• 가. 측지측량 기준망 설정 = 21
• 나. 토목공사측량 = 22
• 다. 지적측량 = 22
• 라. 고저(수준)측량 = 23
• 마. 지형공간정보 및 시설물유지관리 = 23
• 바. 차량항법 및 군사적 응용 = 24
• Ⅲ. 좌표계 이론 = 25
• 1. 지심좌표계 = 25
• 2. 구면좌표계 = 26
• 3. 지도투영좌표계 = 27
• 4. LGH 좌표계 = 28
• Ⅳ. 대상지역 선정 및 관측망 구성 = 29
• 1. 대상지역 선정 = 29
• 2. 관측망 구성 = 31
• Ⅴ. 관측 및 분석 = 33
• 1. GPS 관측 및 분석 = 33
• 가. 기선 측정 = 33
• 나. GPS 기준망의 중복기선 교차 분석 = 34
• 다. GPS 기준망의 기선 분석 = 35
• 라. 지적 도근점의 기선 분석 = 36
• Ⅵ. TS 관측 및 분석 = 50
• 1. TS와 GPS 기법별 경사거리 비교 = 50
• 2. TS와 GPS의 폐합 삼각형의 수평각 비교 = 51
• 3. 결합조정 좌표와 폐합조정 좌표 비교 = 51
• Ⅶ. TS 와 GPS 결합 해석 = 54
• 1. TS 와 GPS 관측 평면직교 좌표(X, Y) = 54
• 가. 좌표변환 계수 유도 = 54
• 나. TS와 GPS 관측 평면직교좌표(X, Y) 비교 = 54
• 다. TS 와 GPS 수평거리 결합 = 58
• Ⅷ. 결론 = 59
• REFERENCE = 60
• ABSTRACT = 63