3차원지적의 건물모형 구축을 위한 공간자료 융합 연구

3차원 지적 구축을 위한 건물모형 공간자료 융합을 연구했다.

A notion of the land in modern society is expanded from plane source to subterranean, terrestrial, and air, and it requires the intensive information about the land. However, registration as an important role of the land’s basic source provides only two-dimensional information and cannot support three-dimensional information. In addition, the utilization of three-dimensional space in GIS based on a numerical map is advancing actively, but the location and attribute data founded on a cadastral map cannot be collaborated. Moreover, the standardized procedure and method is not prepared, so wasting due to every local government’s overlapping investment on budget occurs.

Thus, we create the most effective fusing method of spatial data for developing three-dimensional building model based on cadastral map through recent measurement technique and suggest the possibility of applying the model in diverse application fields by standardizing the formationmethodin this research.

We use the lastest technology of measurement in recent days which are TLS(Terrestrial Laser Scanner), Airbone Lidar, MMS(Mobile Mapping System), Terrestrial Photographpic Survey, Multi Looking Aerial Photogrammetry, then set checkpoints by primitive data obtained by those methods, and judge the accuracy of primitive data by comparing between checkpoints from Total Station and prior checkpoints. In the case of TLS(Terrestrial Laser Scanner) and Airbone Lidar data, we created three-dimensional building model using an automated process and verified the accuracy of model by comparing with checkpoints obtained from Total Station.

Moreover, to satisfy the precision of location and format of the cadastral surveys, we suggested four optimal models which could be responded in variable areas through fusing the standard model, terrestrial survey based on TLS(Terrestrial Laser Scanner) and terrestrial photographpic survey, with the supplement model, gained from aerial survey based Airbone Lidar and multi looking aerial photogrammetry with the outer wall and roof model of each buildings. We check the possibility of representing terrestrial-based building model data in diverse platform through applying model and topography as a research result to cadastral space information system.

Especially, we practice representing about building which treats unification of real estate administration, three-dimensional cadastral, then create fused model for maintaining the accuracy of based on cadastral, managing and using to system. We could recognize that T.A, T.M model are for cultural assets and landmark buildings and P.A, P.M model are able to be applied to normal buildings in the city. The optimal building model created by terrestrial and air based survey can be used selectively in variable application fields and provides precise three-dimensional information to consumer. 현대 사회의 토지의 개념은 평면적인 정보인 지표뿐만 아니라 지하, 공중을 포함한 입체적인 공간 개념으로 확대되어 토지의 집약적 정보를 요구하고 있다.

그러나 토지의 기초 정보원으로서 중요한 역할을 하는 지적공부는 2차원의 정보만을 제공하고 있으며, 3차원 입체 공간에 대한 정보는 제공하지 못하고 있다. 또한 수치지도 기반의 GIS 분야에서는 3차원 입체 공간의 활용이 활발히 진행되고 있으나 지적도 기반의 위치와 속성 정보가 결합되지 못한 실정으로, 더불어 3차원 모형 생성을 위한 표준화된 절차와 방법이 마련되지 않아 정부 및 지자체별로 예산의 중복 투자로 인한 낭비가 발생하고 있다. 이에 따라 본 연구는 토지의 근간을 이루는 지적을 기반으로 하여, 최신 측량 기법을 이용하여 3차원 건물모형 구축에 가장 효율적인 공간자료 융합 기법을 제시하고, 이를 다양한 활용 분야에 적용하기 위한 가능성을 제시하였다. 최근 최신 측량 기법으로 대두되고 있는 지상LiDAR, 항공LiDAR, MMS, 지상사진측량, 다방향항공사진측량으로 취득된 원시 데이터를 토탈스테이션으로 취득된 검사점의 좌표와 비교하여 원시 취득 데이터의 정확도를 평가하고, 지상LiDAR 및 항공LiDAR 데이터의 경우 자동화된 공정으로 3차원 건물모형을 생성하여, 생성된 모형의 정확도를 토탈스테이션으로 취득된 검사점의 좌표와 비교를 통해 검증하였다.

또한 지적측량의 위치와 형태 정확도를 만족시키기 위해 지상측량 기반의 지상LiDAR측량과 지상사진측량으로 생성된 건물 외벽 모형을 기준모형으로 두고 항공측량 기반의 항공LiDAR측량과 다방향항공사진측량으로 생성된 지붕 모형을 부가 모형으로 건물모형을 구축하여 다양한 활용 분야에 적극적으로 대응할 수 있는 최적의 융합 모형 4가지를 제시하였다. 연구 결과 제시된 모형과 생성된 지형을 지적 공간정보 시스템에 적용하여 다양한 플랫폼에서 지적 기반의 건물모형 데이터를 구현할 수 있는 가능성을 확인하였으며, 특히 최근에 부동산행정일원화사업, 입체지적 등 시스템의 관리 및 정확성을 유지․가능 하도록 융합 모형을 생성하였다. 문화재 및 랜드마크 건축물에는 T․A 모형과 T․M 모형이 적용 대상이며, 도시지역의 일반건축물에는 P․A 모형과 P․M 모형으로 활용 가능함 알 수 있었다. 지상과 항공측량 기반으로 생성된 최적 건물모형은 다양한 활용분야 별로 선택적으로 적용하여 수요자에게 정확한 입체정보를 제공 할 수 있을 것이다.