레이저 스캐닝 측점군에 의한 터널 3차원 형상의 재현

권기욱(Kwon Kee Wook),이종달(Lee Jong Dal) 대한토목학회 2009 대한토목학회논문집 D Vol.29 No.4D

굴착된 터널 형상 재현에서 단면의 종단 데이터는 터널의 유지를 위해서는 아주 중요하다. 터널이 완성되기전에 설계된 모델을 고려한 완성된 터널의 변형이 고려되어져야 한다. 그리고 변형은 터널 단면 전체를 따라 연속적으로 나타날 수 있다. 본 연구에서는 먼저 수학적 분석으로 접근하였고, 그것을 관측된 터널단면 데이터에 실험 하였다. 그 다음 선추적 방법, 유전자 알고리즘, 패턴 추적 방법 등으로 3D 터널 형상 재현을 비교하였다. 수학적 방법론은 철도 터널과 같은 간단한 원통형은 쉽게 해결이 되었으나, 도로터널과 같은 더욱 복잡한 모델(복심 곡선형과 비원통형)은 구속된 상태하에서 소프트 컴퓨팅 툴을 가지고 해결할 수 있었다. 유전자 알고리즘과 직접탐색법은 많은 계산 시간이 걸렸으나 복잡한 상태하에서 더욱 유연함을 보였으며, 선추적 방법은 초기값들이 제한된 범위 하에서 가장 빠르게 계산되어졌다. In lieu of section profile data, a fitting of the bored tunnel shape is more significant confirmation for maintenance of a tunnel. Before the permit on the completion of a tunnel, deformation of the completed tunnel with respect to the design model are considered. And deformation can be produced at continuously along the entire of the tunnel section. This study firstly includes an analysis of algebraic approach and test it with an observed field data. And then a number of methods, line search method, genetic algorithm, and pattern search methods, are compared with the 3D tunnel shape fitting, Algebraic methods can solve a simple circular cylinder type as like a railway tunnel. However, a more complex model (compound circular curve and non circular) as like a highway tunnel has to be solved with soft computing tools in the cause of conditional constraints. The genetic algorithm and pattern search methods are computationally more intensive, but they are more flexible at a complex condition. The line search method is fastest, but it needs a narrow bounds of the initial values.

구암원점지역의 세계측지계 변환에 관한 연구

권기욱(Kwon, Kee Wook) 한국지적학회 2013 한국지적학회지 Vol.29 No.1

현재 모든 국토공간정보의 위치기준이 세계측지계로 전환이 되었다. 지적분야에서도 시대적 흐름에 따라 지난 2012년 3월17일부터 시행된 지적재조사법에 의해 세계측지계로 전환을 시도하고 있다. 따라서 본 연구에서는 대구광역시 구암원점지역의 지적기준점좌표를 통일원점좌표로 전환하여 세계측지계로 변환한 후 그에 따른 기존 기준점들의 이동방향 및 방위각, 거리 변화 등을 분석하였다. 또한 구암원 점지역을 중심으로 인접지역간의 지적도 이격현황 및 겹칩 등을 분석하여 그 문제점들을 제시하였다. 분석결과 첫째, 이동방향은 대부분이 북동쪽이며, 그 이동량은 평균적으로 △X=309.23m, △Y= 51.73m, 이동거리는 313.53m로 분석되었다. 둘째, 구암원점(대구55)을 기준으로 하여 각 기준점에 대한 방위각을 분석한 결과 방위각의 차이는 평균 +14분 24초로 계산되어지며, 거리의 오차는 대구22를 제외하고는 대부분이 1m 이내로 나타났다. 또한 인접지역간의 지적도 이격현황 및 중복 등을 CAD에서 확인결과 동일지점에 대해 최대 180m 차이가 발생함을 알 수 있었다. Recently, the location criteria of all spacial information about the territory is converted to the Wold Geodetic Coordinate System. In this regard, cadastral sector is also attempting to conduct the conversion to the World Geodetic Coordinate System in accordance with the Act for Renovation of Cadastre enforced from March 17, 2012. In a related move, this study converted cadastral control point coordinates of Guam Origins region in Daegu to the World Geodetic Coordinate System after transformation them to the United Origins coordinates, and based on this, it analyzed the moving direction, azimuth and distance changes of the existing datum points. In addition, problems were presented through analysis on the overlapping and status of cadastral separation between adjacent areas in the Guam Origins region. The analysis results showed that moving direction is mostly a northeastward direction, the movement amount △X=309.23m, △Y= 51.73m on average, and the movement distance 313.53m. The results of analyzing the azimuth of each datum point based on the Guam Origins (Daegu55) revealed that the azimuth difference is +14'24”, and the distance errors is less than 1m except for Daegu 22. In addition, the overlapping and status of cadastral separation between adjacent areas identified by CAD, and from its results, it was found that the maximum difference of 180m occurred in the same points.

통합측량시스템을 이용한 지적현황측량의 효율성 평가

권기욱(Kwon, Kee Wook),김준현(Kim, Jun Hyun) 한국지적정보학회 2011 한국지적정보학회지 Vol.13 No.2

본 연구는 VRS-GPS측위와 토탈스테이션을 연계한 통합측량시스템을 이용하여 지적현황측량의 적용가능성을 위해 수신이 양호한 개활지와 건물밀집지역의 수신장애 지역에서의 서로 다른 두 방법간의 정확도 비교와 함께 전체적인 측량작업공정상의 효율성을 제시하였다. 연구결과 토탈스테이션과 통합측량시스템간의 개활지의 기준점 정확도 비교에서는 X좌표 0.012m, Y좌표 0.018m로 RMSE 오차가 큰 차이가 없었으며, 건물밀집지역의 지적현황측량성과 비교에서는 X좌표 0.0607m, Y좌표 0.0691m의 RMSE 오차가 발생되었다. 또한 효율성 평가에서는 약 1.7배의 차이로 토탈스테이션 측량방법이 장비의 이동이나 장비재설치등에 따른 시간소요가 통합측량시스템에 비해 6배 더 많이 소요되는 것으로 나타났다. This study is to suggest the efficiency in the process of overall surveying work, along with the accuracy comparison of different 2 methods between the open area with good signal receiving and building concentrated area with poor signal receiving for applicability of Cadastral Reconnaissance Surveying using Integrated surveying system working together with VRS-GPS position determination and Total Station. As a result of research, in the comparison of reference point accuracy between Total Station and Integrated surveying system in open area, RMSE error was no big difference with X coordinate 0.012m, Y coordinate 0.018m,, and in the comparison of Cadastral Reconnaissance Surveying in building concentrated area, RMSE error occurred with X coordinate 0.0607m, Y coordinate 0.0691m. In addition, efficiency rating showed 1.7 times difference, and surveying method of total station took approximately 6 times time-consuming, compared to the integrated surveying system, due to taking time of moving and reinstalling equipment.

TRANSIMS에서 국가교통DB의 적용방안

권기욱 ( Kee Wook Kwon ),이종달 ( Jong Dal Lee ) 한국지리정보학회 2010 한국지리정보학회지 Vol.13 No.2

TRANSIMS의 차량 시뮬레이션은 CA(Cellular Automata)이론을 토대로 비교적 빠른 시간에 넓은 지역을 분석할 수 있어 기존의 프로그램들보다 큰 장점을 가진다. 또한 TRANSIMS는 Source Code가 공개되어 있기 때문에 네트워크나 통행특성의 차이를 반영 및 수정하여 사용할 수 있다. 본 연구에서는 TRANSIMS의 네트워크자료 구축을 위하여 사용되는 입력자료 중 국가교통DB센터에 구축되어 있는 교통주제도를 활용하였다. 그러나 교통주제도는 TRANSIMS가 요구하는 입력형태의 자료로 구성이 되어 있지 않기 때문에 이를 수정·보완하여 네트워크를 구축한 후 대구 광역시 수성구를 연구대상지로 하여 시뮬레이션을 통해 간선도로 교통량과 교차로 각 방향에 대한 교통량을 산출한 후 실제 교통량과 비교해 보았다. 시뮬레이션 결과 교차로에서는 최소 14%에서 최대 42%, 간선도로에서는 최소 3%에서 최대 8%까지의 오차를 나타내고 있다. 이것은 시뮬레이션에 있어서 대구광역권 전체에 대한 교통량이 고려되지 못한 점과 일부 특정구간의 공사 및 도로노면 상태, 만성 지체구간 등에서 운전자의 경로회피 등이 반영되지 못한 점을 고려한다면 상당히 만족스런 결과라 할 수 있다. Car simulation by TRANSIMS is able to rapidly analyze the broad area based on CA(Cellular Automata) theory, which is the great advantage compared to other existing programs. As the source code of TRANSIMS is open, it may be modified by incorporating the network and traffic characteristics. This study uses the traffic thematic map built in the Korean National Traffic DB(KTDB) center among input date used for building network data of TRANSIMS. However, because the traffic thematic map is not composed as the type required by TRANSIMS, it was corrected and complemented to build a network, and the traffic volume at arterial roads and the traffic volume at each direction of the intersection was calculated through simulation for the area of Suseong-Gu, Daegu Metro. This was compared to the actual traffic volume. As a result of the simulation, it shows error from 14% to 42% at intersection, and from 3% to 8% at arterial roads. This result is very satisfactory because the entire traffic volume of Daegu Metro was not considered, and the tendency of drivers avoiding path due to construction on certain section, the status of road surface and chronic congestion was not reflected.

지적측량 기준점 표지 관리의 개선방안에 관한 연구

권기욱(Kwon, Kee Wook),김상엽(Kim, Sang Yeob) 한국지적학회 2008 한국지적학회지 Vol.24 No.2

현재 대구지역의 지적측량기준은 구소삼각원점과 동부원점 등의 다양한 체제로 이루어져 있다. 이러한 다양성으로 인해 전체 삼각망도 작성에 어려움이 있으며, 삼각점의 선점 및 현지 확인에 시간이 많이 소요되고 있는 실정이다. 이를 개선하기 위한 방안으로 구소삼각원점을 동부원점으로 환산 후 AutoCAD 프로그램을 이용하여 지적삼각 현황도를 작성한 후 삼각점의 개략적인 위치 표시를 Google earth의 영상좌표에 입력하여 해당지역을 3차원 영상으로 저장하여 관리할 수 있는 방안 등 지적삼각점 관리를 위한 지적삼각점현황도 작성 및 지적측량 기준점표지 개선방안을 제시하여 업무의 효율성을 높이고자 하였다. Currently, the cadastral surveying standard in Daegu area consists of a variety of system such as old small triangulation point, East control point, etc. Because of such diversity, it is difficult to prepare the comprehensive triangulation network map, and it takes remarkable time to check the occupation of triangulation point and its verification on site. As the method to improve this, old small triangulation point was converted into east control point, and then cadastral triangulation point map was drafted using AutoCAD program. Furthermore, the mark of approximate position of the triangulation point was entered on the image coordinate of Google earth. And then, including the method where the relevant area can be stored and managed in three-dimensioned image, the methods of preparing the cadastral triangulation point map to manage the cadastral triangulation point and improving the cadastral surveying control point mark were suggested to enhance the efficiency of business.

구암원점 지역의 임야경계 불부합 해결방안

권기욱(Kwon Kee Wook),김준현(Kim Jun Hyun) 한국지적학회 2014 한국지적학회지 Vol.30 No.3

본 연구에서는 구암원점의 3개 동지역에서 임야지역의 동경계가 약 110m의 이격이 발생되고 있어 이러한 불부합을 해결하기 위해 경사거리, 도곽크기, 도근전개 , 측량오류 등의 비교분석을 통해 불부합 해결방안을 제시하였다. 불부합 원인분석 결과 분석결과 수치지형도의 등고선 파일을 중첩한 경우 노곡동은 토지 및 임야부분이 대부분 일치하였으나, 조야동과 서변동은 임야경계 및 토지경계의 이격량 만큼 불일치되어 나타나고 있어 노곡동의 경계등록이 잘못 작성된 것이 아니라 조야동과 서변동에서 경계등록 과정에서 오류가 있음을 확인 할 수 있었다. 따라서 본 연구에서는 이러한 불부합을 해결하기 위해 수치지형도와 영상, 임야원도와 전산파일을 이용하여 거리관측 비교, 도근전개 및 도곽크기 비교, 경계선 축도 비교 등의 방법을 적용하여 측량당시 100m로 측정하였으나 도면에 등록할 때에는 200m로 잘못 등록된 경계 불부합지를 해결할 수 있었다. In this study, consistent with the comparative analysis of Dong boundary Line of the forest area of about 110m apart in the winter is caused slope distance to solve this discrepancy, map size, minor control deployment, survey error, such as the origin of the three research areas of Guam the proposed maintenance plan. As a result of overlapping contours NOGOK-dong digital map files on the analysis results are consistent, but most of the land and forest land part, the discrepancy appears JOYA-dong and SEOBYEON-dong separated by the amount of forest land border demarcation and border properties are not poorly written and the NOGOK-dong JOYA-dong were able to confirm that there is an error in the registration process, in SEOBYEON-dong boundary. Therefore map size, minor control deployment in the bounds of the cause, but did not clearly identify the error due to observation or survey error in the distance, but due to the 100m to 200m registered benediction error or boundary survey party surveying error when registering on the drawing forest land map you can verify that it is poorly written.

프랙탈을 이용한 지형복원 모형개발

권기욱 ( Kee Wook Kwon ),안병구 ( Byung Gu Ahn ),이종달 ( Jong Dal Lee ) 한국지리정보학회 2006 한국지리정보학회지 Vol.9 No.3

프랙탈 기법에 의한 지형의 특성분석

권기욱(Kee Wook Kwon),지형규(Hyung Kyu Jee),이종달(Jong Dal Lee) 한국지역지리학회 2005 한국지역지리학회지 Vol.11 No.6

본 연구에서는 지형이 위치별로 자기 상사성을 가진다는 전제하에 프랙탈 차원을 이용한 지형의 복잡성을 표현해 보고자 한다. 특히 수치지도 분석기법에서 표면적 요소를 산정하여 프랙탈 차원을 산정하도록 한다. 또한 프랙탈 차원과 지형 형상요소들과의 관계를 규명하고, 프랙탈 차원의 통계적 대표치로서의 기능에 대해 고찰해 보려 한다. 본 연구에서는 GIS기법을 적용하여 지형의 프랙탈 특성을 구하였다. 길이를 이용하여 하천이나 해안선의 1차원적 프랙탈 특성을 구하는 것에서 벗어나 면적의 개념 즉, 투영면적과 표면적을 이용하여 지형의 2차원적 프랙탈 특성을 구해보았다. 그리고 프랙탈 차원과 평균경사도와의 상관관계를 검토해 보았다. 연구결과 다음과 같은 결론을 얻게 되었다. 1) 프랙탈 차원을 구하기 위한 척도로서 표면적을 사용한 경우에서도 일반적 프랙탈 차원의 특성과 같이 지형의 복잡성과 비례관계의 성질을 나타내었다. 2) 본 연구에서 제안한 표면적을 이용한 프랙탈 차원은 영천지역에서는 2.10~2.24이고 의성지역은 2.02~2.15으로 나타났다. 이 값들은 통상 알려진 지형의 프랙탈 차원인 2.10~2.20의 범위에 든다. 3) 평균경사도와 프랙탈 차원의 상관관계는 평균경사도가 25˚이상인 지역에서 결정계수 R2값이 25˚이하인 지역에 비해 30% 정도 작아진다. 그러므로 모든 지형의 거침도를 표현하기 위해선 프랙탈차원이 알맞을 것으로 본다. 본 연구결과를 통해 투영면적과 표면적을 이용한 프랙탈 차원 산정공식이 유효함을 확인하였다. 그러나 본 기법이 충분히 타당성을 인정받기 위해선 연구대상지역의 확대를 통하여 경사도와 표면적, 프랙탈 차원과의 상관관계를 더욱 명확히 할 필요가 있다. 향후 연구에선 지형의 복원에 적용 할 수 있을 것이며 fBm모델을 이용하여 교통류 해석에도 적용이 가능할 것이다. In this study, GIS method has been used to get fractal characteristics. Using the projected area and surface area, 2 dimensional fractal characteristic of terrain was found out. Correlation of fractal dimension and mean slope were also checked over. Results are as below. 1) To get a fractal dimension, the method which is using the surface area is also directly proportional to complexity of the terrain as other fractal dimension. 2) Fractal dimensions using the surface area, that is proposed in this thesis are carried out as below : Uiseong : 2.02~2.15 Yeongcheon : 2.10~2.24 These values are in a range of fractal 2.10~2.20 dimensions which has known. 3) Correlation of mean slope and fractal dimension is diminished about 30% in a region which is more than 25˚ of mean slope. So, in this region using the fractal dimension method is better than using the mean slope. From this study, on formula using the projected area and surface area is still good to get a fractal dimension that has been found. But to confirm this method the region of research should be wider and be set up the correlation of mean slope, surface area and fractal dimension. It can be applicable to restoration of terrain and traffic flow analysis in the future research.

도시기준점을 이용한 VRS 측량 효율성에 관한 연구

권기욱(Kwon, Kee Wook) 한국지적학회 2009 한국지적학회지 Vol.25 No.2

최근 인공위성을 이용한 GPS 측량기법의 발달로 신속하고 정밀한 측량성과를 얻을 수 있게 되었다. 특히 실시간으로 처리가능한 실시간이동측량(RTK)과 가상기준점방식(VRS) 등의 활용도가 증가하고 있는 추세이다. 본 연구에서는 먼저, 도시기준점에 대한 좌표를 VRS 측량에 의해 산축된 좌표와 비교하여 그 오차를 검토한 후 VRS 측량의 효율성을 검토하고, 지적측량에 적용하기 위해 실제 연구대상지를 선정하여 지적도근점에 대한 VRS 측량을 실시해 보았다. 총 53점에 대한 도시기준점을 VRS 측량한 결과, 각 측점에 대한 연결오차의 RMSE는 최소 3mm에서 최대 4cm의 오차를 나타내는 것으로 분석되었다. 또한 지적측량에는 도시기준점보다 지적삼각점이나 지적삼각보조점을 기준점으로 정하면 허용오차 범위내의 성과를 얻을 수 있었다. 이러한 연구성과는 지적법에서 규정하고 있는 허용범위 오차내의 성과로 지적분야에서는 VRS 측량 가능성을 제시하였다. Recently, using the satllites due to the development of GPS surveying was able to get fast and accurate results. Particularly, RTK and VRS which enable to accomplish the real time-base survey have been increasingly popular. This study was intended to compare the coordinates by urban control point with those by VRS method in an effort to evaluate the errors and efficiency of VRS method. And VRS method was applied to survey the supplementary control point after selecting the site so as to apply it to cadastral survey. As a result of surveying the urban control points at 53 locations, RMSE of connection error appeared to have been 3mm in minimum to 4cm in maximum. And in cadastral survey, using cadastral triangulation point or cadastral complementary triangulation point, instead of urban control point, successfully led to obtaining the result within the tolerance. Such a result was what within the tolerance specified in cadastral law, which indicated the possibility of VRS method in cadastral field.

프랙탈 기법을 이용한 지형 보간에 관한 연구

권기욱(Kwon Kee Wook),이종달(Lee Jong Dal) 대한토목학회 2006 대한토목학회논문집 D Vol.26 No.5D

본 연구에서는 기존에 개발된 보간 기법의 정확도와 효율성을 극대화하기 위하여 프랙탈 기법을 적용하고 소량의 기지 지형정보로도 대상지역의 자연지형이 가지는 불규칙성을 재현하여 보다 실제지형에 가까운 지형정보를 생성할 수 있는 FEDISA 모형을 개발하였다. 또한 모형의 적용 대상면적을 150m×150m, 300m×300m, 600m×600m, 1,200m×1,200m 등으로 다양하게 설정하여 기존의 보간 기법 및 FEDISA 모형에 의한 계산 결과와 실측자료에 대해 비교ㆍ검토 및 통계적 검증 과정을 통하여 FEDISA 모형의 효용성과 적합성에 대해 고찰해 보았다. 본 연구에서 제시된 FEDISA 모형은 저수지나 댐 저부, 대규모 절ㆍ성토로 인한 지형 파괴지역 등과 같이 기존 지형에서 변형된 지형정보를 획득하는데 많은 도움이 될 것으로 판단된다. In this study, in order to maximize the accuracy and efficiency of the existing interpolation method fractal methods are applied. Developed FEDlSA model revives the irregularity of the real terrain with only a few information about base terrain, which can produce almost complete geographic information. The area of the model is set to 150m×150m, 300m×300m, 600m×600m, 1,200m×1,200m to compare the real data with the data of the existing interpolation method and FEDISA model. By statistical verification of the results, the adaptability and efficiency of FEDISA model are investigated. It seems that FEDISA model will help a lot to obtain the terrain information about the changed terrain, such as the bottom of reservoirs and dams as well as large amount of destruction due to cutting and banking.