세계좌표계 도입에 따른 구소삼각지역의 지적 경계점간 거리 및 면적변화 비교분석

국문 초록 (Abstract)

지적측량에서 사용하는 좌표계는 통일원점(중부, 동부, 서부, 동해원점)과 구소삼각원점지역으로 구분되어 있는데 2009년 12월 10일 측량, 수로조사 및 지적에 관한 법률 통합 시행되면서 지적좌표계의 통일성을 위하여 세계좌표계의 단일 좌표계를 사용할 수 있도록 하는 근거가 마련되었다. 그러나 현행 좌표계와 세계좌표계 성과의 좌표계의 차이에 따라 문제점이 있다고 판단하여 2020년 12월 31일까지 그 시행을 유보하였다. 이는 좌표계를 전환하기 전에 문제점을 검토하고 충분한 해결 방법을 찾기 위한 목적도 내포되어 있다.
현재 통일 원점지역 좌표계를 세계좌표계로 변환하는 부분에서는 이미 국가적으로 변환계수가 정의되어있어 큰 문제없이 좌표계의 변환이 이루어지고 있는데 비해 지역좌표계인 구소삼각원점좌표계를 사용하는 지역에 대에서는 좌표변환계수가 명확하게 정의 되고 있지 않다.
따라서 본 연구에서는 좌표변환을 하는데 최적의 데이터를 제공하기 위하여 구소삼각원점지역별로 도면의 좌표를 독취한 후 세계좌표계로 변환하고 지적 경계점간 거리와 면적의 변화에 대하여 비교하였다. 그 결과 구소삼각원점의 세계좌표계변환 후 거리차가 크지는 않지만 구소지역도면을 0.01m 까지 독취하여 0.01m 까지 세계좌표산출을 한 평균제곱거리차이가 0.0049m 이고 구소지역 도면을 0.001m 까지 독취하여 0.001m 까지 세계좌표 산출을 한 평균제곱거리차이가 0.0022m 로 나타나 종전의 방식보다 약 2배정도 정확한 것으로 나타났다. 면적에 있어서의 차이도 발생하였는데 구소지역도면을 0.01m 까지 독취하여 0.01m 까지 세계좌표산출을 한 면적변화는 원면적과 평균 2.222㎡ 차이를 나타내었고 구소지역 도면을 0.001m 까지 독취하여 0.001m 까지 세계좌표 산출을 한 면적변화는 원면적과 평균적으로 0.024㎡의 차이를 보이면서 거리와 면적모두 구소지역 도면을 0.001m 까지 독취하여 0.001m 까지 세계좌표 산출을 하는 것이 좀더 정확한 좌표변환을 할 수 있는 것으로 나타났다.
앞으로 지적재조사사업과 관련하여 도면의 좌표변환에 관한 문제가 논의 되고 있는바 본 연구에서는 구소삼각원점지역의 도면독취에 대한 세계좌표계변환 전·후의 경계점간 거리 및 면적변화를 독취 단위별로 세분화하여 그 차이를 최소화하기 위한 방법을 제시하였으며 이를 바탕으로 통일원점지역의 국가 좌표변환계수가 정의 된 것과 같이 구소삼각원점좌표계에서도 국가적인 지역변수 산출에 기여하고자 하였다.

목차 (Table of Contents)

• 제1장 서론 1
• 1.1. 연구의 배경 및 목적 1
• 1.2. 좌표변환에 관한 선행연구 2
• 1.3. 연구의 내용 및 방법 4
• 1.3.1. 연구대상지역의 선정 4
• 1.3.2 연구 수행방법 4
• 제2장 대한민국 지적측량 좌표체계 6
• 2.1. 지역 좌표계 6
• 2.1.1. 통일원점 6
• 2.1.2. 구소삼각원점 7
• 2.1.3. 특별소삼각원점 9
• 2.2. 세계 좌표계 11
• 2.3. 우리나라측지계와 세계 좌표계의 관계 12
• 제3장 좌표변환 모델 13
• 3.1. 좌표변환의 개요 13
• 3.2. 2차원 좌표변환모델 13
• 3.2.1. 2차원 등각(Helmert) 변환 14
• 3.2.2. 2차원 부등각(Affine) 변환 15
• 제4장 구소삼각원점지역의 세계좌표계 변환 16
• 4.1. 대상지역의 설정 16
• 4.1.1. 가리원점을 사용하는 대상지역 16
• 4.1.2. 망산원점을 사용하는 대상지역 22
• 4.1.3. 계양원점을 사용하는 대상지역 24
• 4.1.4. 현창원점을 사용하는 대상지역 26
• 4.1.5. 소라원점을 사용하는 대상지역 28
• 4.1.6. 금산원점을 사용하는 대상지역 30
• 4.1.7. 율곡원점을 사용하는 대상지역 32
• 4.1.8. 구암원점을 사용하는 대상지역 34
• 4.2. 경계점 좌표의 세계좌표변환 36
• 4.2.1. 구소삼각원점지역별 변환계수 산출 36
• 4.2.2. Affine 변환방법의 초기검증 39
• 4.3. 경계점간거리 및 면적과 좌표변환된 경계점간거리 및 면적비교 40
• 4.4. 문제사항의 발생으로 인한 원인분석과 해결 50
• 4.4.1. 대상지역의 재선정 52
• 4.4.2. 경계점간거리 및 면적과 좌표변환된 경계점간거리 및 면적비교 54
• 제5장 결과분석 및 문제점에 대한 개선방안 57
• 5.1. 결과 분석 57
• 5.1.1. 구소감각원점별 경계점간거리와 변환된 경계점간거리비교 57
• 5.1.2. 구소감각원점별 면적과 변환된 면적 비교 58
• 5.2. 문제점 60
• 5.3. 개선방안 61
• 제6장 결론 63
• 참고문헌 66
• 부록 67
• 감사의 글 79
• 그림 2.1 통일원점 좌표계 구획도 7
• 그림 2.2 구소삼각점, 특별소삼각원점 위치도 10
• 그림 2.3 한국측지계와 세계좌표계 12
• 그림 3.1 2차원 좌표변환 13
• 그림 4.1 주안 1157번지 일원 위치도 17
• 그림 4.2 초기검증을 위한 대상지역 지적도 18
• 그림 4.3 초기검증을 위한 대상지역 기준점망도 19
• 그림 4.4 구월동 1556번지 일원 기준점망도 20
• 그림 4.5 구월동 1556번지 일원 지적도 21
• 그림 4.6 강화군 오상리 332번지 일원 지적도 22
• 그림 4.7 강화군 오상리 332번지 일원 기준점망도 23
• 그림 4.8 서구 경서동 101번지 일원 지적도 24
• 그림 4.9 서구 경서동 101번지 일원 기준점망도 25
• 그림 4.10 경산 한사리 1205번지 일원 지적도 26
• 그림 4.11 경산 한사리 1205번지 일원 기준점망도 27
• 그림 4.12 청도 호화리 534번지 일원 지적도 28
• 그림 4.13 청도 호화리 534번지 일원 기준점망도 29
• 그림 4.14 달성군 부리 140번지 일원 지적도 30
• 그림 4.15 달성군 부리 140번지 일원 기준점망도 31
• 그림 4.16 영천 송포리 산96번지 일원 임야도 32
• 그림 4.17 영천 송포리 산96번지 일원 기준점망도 33
• 그림 4.18 대구 동문동 12번지 일원 지적도 34
• 그림 4.19 대구 동문동 12번지 일원 기준점망도 35
• 그림 4.20 변환계수 산출을 위한 NGI-Pro의 활용 38
• 그림 4.21 경산 덕천리 72번지 일원 지적도 52
• 그림 4.22 경산 덕천리 72번지 일원 기준점망도 53
• 그림 5.1 독취 단위별 면적변화량 비교 60
• 표 2.1 구소삼각원점의 위치와 사용지역 9
• 표 4.1 Affine 변환의 초기검증을 위한 변환계수 산정용 기준점성과 36
• 표 4.2 구소삼각원점별 변환계수 산정용 기준점성과 37
• 표 4.3 구소삼각원점지역별 변환계수 39
• 표 4.4 초기검증 기준점 성과 비교 39
• 표 4.5 블록별 좌표변환 전, 후 점간 거리차이 비교 41
• 표 4.6 블록별 좌표변환 전, 후 면적 비교 46
• 표 4.7 지역별 좌표변환 전, 후 면적변화 비교 51
• 표 4.8 경산 한사리의 기준점간 거리비교 51
• 표 4.9 경산 덕천리의 기준점간 거리비교 54
• 표 4.10 경산 덕천리의 Affine 변환계수 54
• 표 4.11 덕천 지역의 좌표변환 전, 후 점간 거리차이 비교 55
• 표 4.12 원점별 좌표변환 전, 후 평균 점간거리 제곱차이 비교 55
• 표 4.13 덕천 지역의 좌표변환 전, 후 면적 비교 56
• 표 5.1 원점별 좌표변환 전, 후 평균 점간거리 제곱차이 비교 57
• 표 5.2 원점별 좌표변환 전, 후 면적변화 비교 58
• 표 5.3 독취 단위별 면적변화량 비교 59