고정밀 공간정보를 이용한 연속지적도 일치화 모델 개발

국문 초록 (Abstract)

국가공간정보의 위치기준이「측량·수로조사 및 지적에 관한 법률」에 의하여 개정되고 다양한 공간정보가 세계측지계로 구축되고 활용되어 짐에 따라 지역측지계로 제작된 연속지적도의 변환에 대한 중요성이 높아지고 있다. 각 지자체별로 관리되고 있는 연속지적도를 세계측지계로 제작된 지형정보와 일치화하여 중첩하여 사용으로써 토지이용에 대한 지적정보를 효과적으로 활용할 수 있다.
최근 수원시는 고해상도(5cm급 이내) 영상으로 제작된 고정밀 공간정보를 구축하여 수치지형도와 수치지적도로 이원화되어 있던 지형·지적정보를 통합할 수 있는 계기를 마련하였다. 이에 본 연구에서는 지자체 연속지적도의 세계측지계 변환 정확도를 향상시키기 위한 목적으로 연구를 진행하였다. 세계측지계 변환을 위한 공통점은 도로명주소기본도 위치정확도 개선사업에서 선정한 수원시 내 78점을 사용하였으며, 다양한 방법으로 좌표변환과 왜곡량을 보정하는 실험을 통해 그 결과를 분석하였다. 이를 통해 연속지적도에 가장 적합한 좌표변환과 왜곡량 모델을 선정하였다.
본 연구를 통하여 수원시 지형·지적정보 일치화 모델은 Helmert 모델에 의한 1차적인 좌표변환과 크리깅 보간법에 의한 왜곡량 보정을 제시하였다. 연속지적도의 변환 정확도를 평가하기 위하여 현지에서 측량한 성과를 참값으로 하여 얼마나 일치한가를 RMSE와 연결교차로 평가하였다.
이를 위해 수원시 내에 고르게 분포된 검사점 26점을 대상으로 VRS 측량을 하였으며 연속지적도 변환 정확도 평가에 활용하였다. 이는 국토지리정보원에서 수행한 좌표변환 결과와 비교하여 위치정확도가 평균 0.027m, RMSE ±0.010m 향상된 결과를 얻은 것이다. 또한, 고정밀 공간정보를 이용한 일치화 모델을 개발하기 위한 최적의 방안을 제시하였다.
본 연구를 통하여 개발된 수원시 지형·지적정보 일치화 모델은 지자체에서 다양한 토지관련 업무의 효율성을 제고하고 지형·지적정보의 정확도를 개선하는데 활용될 수 있을 것이라 판단된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

As the location standard of national space information is modified according to the 'Act on land survey, waterway survey and cadastral records' and diverse space data are established and used in the world geodetic system, the conversion of the continuous cadastral maps in the local geodetic system is becoming more important. The continuous cadastral maps, which are managed by local governments, can be matched with and overlapped on the world-geodetic-system topographical information to efficiently use the cadastral information about land use.
Suwon municipality recently established the high-precision space information database with high-resolution images (less than 5 cm) to make an opportunity to combine the topographical and cadastral data, which had been separated from the digital map. Accordingly, this study was conducted to improve the accuracy of the conversion of continuous cadastral maps of local governments into the world geodetic system maps. Seventy eight common points in Suwon, which were selected in the road name address basic map accuracy improvement project, were used for the conversion into the world geodetic system. Diverse methods were used in the test for coordinate conversion and distortion quantity correction, and the results were analyzed. Thus, the most suitable coordinate conversion and distortion quantity model for the continuous cadastral map were determined.
In this study, the primary coordinate conversion with the Helmert model and the distortion quantity correction by kriging interpolation were used for the topographical/cadastral information matching. To accurately evaluate the accuracy of the conversion into continuous cadastral map, the RMSEs and connection errors were analyzed compared with the field survey products as true values.
Twenty six investigation points, which were uniformly distributed across Suwon, were surveyed with VRS for the continuous cadastral map conversion accuracy test. The resulting location accuracy was an average of 0.027 m and an RMSE of 0.010 higher than the coordinate conversion result by National Geographic Information Institute.
It seems that the topographical/cadastral information matching model for Suwon in this study can be used to review the efficiency of diverse land-related tasks and improve the accuracy of topographical/cadastral information.

목차 (Table of Contents)

• 제1장 서 론 1
• 1.1. 연구배경과 목적 1
• 1.2. 연구동향 2
• 1.3. 연구범위 및 방법 4
• 제2장 이론적 고찰 6
• 2.1 연속지적도 6
• 2.1.1 연속지적도의 개요 6
• 2.1.2 연속지적도의 오류 8
• 2.1.3 연속지적도 세계측지계 변환 사례 검토 11
• 2.2 세계측지계 변환 18
• 2.2.1 국가좌표변환 19
• 2.2.2 지역좌표변환 23
• 2.2.3 지적재조사 세계측지계 변환 25
• 2.3 왜곡량 보정 모델 28
• 2.3.1 스플라인 보간법의 개념 28
• 2.3.2 최소제곱 콜로케이션 보간법의 개념 29
• 2.3.3 크리깅 보간법의 개념 31
• 제3장 연속지적도 일치화 프로세스 정립 33
• 3.1. 연속지적도 일치화를 위한 공통점 선정 33
• 3.1.1 기초자료 34
• 3.1.2 변환영역 설정 34
• 3.1.3 공통점 35
• 3.2. 좌표변환 방법과 모델의 결정 39
• 3.2.1 세계측지계 기본 변환과 왜곡량 40
• 3.2.2 2차적인 좌표변환과 잔여 왜곡량 44
• 3.2.3 지역 좌표변환과 왜곡량 49
• 3.2.4 최적 좌표변환 모델의 결정 52
• 3.3. 왜곡량 보정 모델의 결정 53
• 3.3.1 모델링 대상지역의 선정 56
• 3.3.2 스플라인 보간법에 의한 왜곡모델 57
• 3.3.3 크리깅 보간법에 의한 왜곡모델 60
• 3.3.4 최소제곱 콜로케이션 보간법에 의한 왜곡모델 63
• 3.3.5 최적 왜곡량 보정 모델의 결정 66
• 제4장 지형·지적정보의 연계·활용을 위한 일치화 68
• 4.1. 일치화 모델링 정확도 검증 68
• 4.1.1 일치화 모델 69
• 4.1.2 정확도 검증방법 74
• 4.2. 정사영상을 이용한 일치화 모델링 정확도 검증 76
• 4.2.1 검증지역 76
• 4.2.2 정사영상의 정확도 77
• 4.2.3 검증결과 및 분석 80
• 4.3. 고정밀 공간정보를 이용한 일치화 모델링 85
• 4.3.1 시범사업 지역 85
• 4.3.2 시범사업 일치화 모델링 결과 86
• 4.3.3 고정밀 공간정보를 이용한 일치화 모델링 방안 90
• 제5장 결론 91
• 참고문헌 94
• 부록 99
• ABSTRACT 105