오토 트래킹 토털스테이션의 지적측량 적용 방안 연구

오토 트래킹 토털스테이션의 지적측량 적용 가능성을 분석했다.

본 연구에서는 오토 트래킹 토털스테이션을 이용해 토지 현황경계점의 위치정보를 취득해보고, 이 성과를 기존 지적측량 방식인 전자평판, RTK-GNSS으로 수행한 성과와 비교․분석해 보고자 하였다. 그리고 이를 기초로 위치정확성, 효율성, 경제성 등에 대한 분석을 통해 지적측량에 적용 가능성을 제시해 보고자 하였다. 연구성과는 다음과 같다. 실험지역을 선정하고 오토 트래킹 토털스테이션 관측을 시행하였다. 관측은 전자평판측량, RTK-GNSS 측량 성과와 명확한 비교를 위해 먼저 전자평판측량을 시행하고, 동일 경계점에 대하여 RTK-GNSS 측량과 오토 트래킹 토털스테이션 측량을 시행하였다. 성과는 지역 여건별 특성을 고려하여 분석이 이루어질 수 있도록 농경지(133점), 주택지(112점), 임야지(124점)로 구분하여 취득․정리 하였다. 취득된 성과를 기반으로 위치정확성을 분석하였다. 전자평판과 RTK-GNSS 관측성과를 분석한 결과, X좌표의 RMSE는 0.021m, Y좌표의 RMSE는 0.018m, 연결오차의 RMSE는 0.028m인 것으로 나타났다. 전자평판과 오토 트래킹 토털스테이션 관측 성과에 대해 분석한 결과, 측정 현황경계점 프리즘의 인식 오류로 위치정보를 취득하지 못한 점을 제외한다면 X좌표의 RMSE는 0.034m, Y좌표의 RMSE는 0.034m, 연결오차의 RMSE는 0.048m인 것으로 나타났다.

이러한 분석결과는 현행 법령에서 규정하고 있는 축척 1/1,000, 1/1,200, 1/6,000에서 규정하고 있는 오차의 허용범위를 만족시키는 수준이다. 오토 트래킹 토털스테이션의 지역별 측점 경계점 인식률을 보면, 농경지역에서는 한 점을 제외하면 모두 안정적인 성과가 취득되었고, 주택지역에서는 모든 점에서 전자평판과 동일하게 취득되었다. 임야지역에서는 총 124점 중 91점의 성과가 취득되어 73.4%의 인식률을 보였다. 이 결과를 RTK-GNSS와 비교해 보면, 주택지역과 임야지역에서는 모두 RTK-GNSS보다 우수한 성과가 산출되는 것으로 나타났다. 그러나 임야지역에서 오토 트래킹 토털스테이션 측량이 다소 취득률이 높으나 60에서 70% 정도의 취득률로는 현장에서 안정적으로 위치정보를 취득하기에는 한계가 있다고 판단된다. 지적측량 작업 효율성에 대한 분석결과, 임야지역을 제외하고는 농경지역과 주택지역에서 충분한 효율성(시간 및 인력 소요)이 있는 것으로 나타났다. 특히 인력소요 측면에서는 최소 1명 정도의 인력을 줄일 수 있는 것으로 나타났다. 경제성 분석의 경우, 비용/편익은 1.790인 것으로 나타났다. 다만, 편익을 산정함에 있어 업무량이나 국민 편익 등의 여러 복합적인 요인을 고려하지 못하고, 인력과 장비만을 기준하였다는 한계가 있다.

본 연구의 결과 오토 트래킹 토털스테이션 측량은 측량작업 환경이 양호한 지역에서는 2인으로 충분히 현장 업무 처리가 가능하다고 판단된다. 그렇기 때문에 현재의 팀체제를 탄력적으로 운영 한다면 작업 효율성과 경제성 면에서 단계적 도입에 따른 많은 효과가 있을 것으로 기대된다. In this study, the positional information of the land status boundary point was acquired using an auto-tracking total station. In addition, we tried to compare and analyze the results performed by electronic plane table and RTK-GNSS, which are existing cadastral surveying methods. Based on this, we tried to suggest the possibility of application to cadastral surveying through analysis of positional accuracy, efficiency, and economic feasibility. The research results are as follows.

An experimental area was selected and an auto-tracking total station was observed. For observation, electronic plane table surveying was first conducted for a clear comparison with the results of electronic plane table surveying and RTK-GNSS surveying. And RTK-GNSS survey and auto-tracking total station survey were conducted for the same boundary point. The results were obtained and organized by dividing them into farmland (133 points), residential area (112 points), and forest land (124 points) so that analysis can be made in consideration of the characteristics of each region. Positional accuracy was analyzed based on the obtained performance.

As a result of analyzing the electronic plane table and RTK-GNSS observation results, the RMSE of the X coordinate was 0.021m, the RMSE of the Y coordinate was 0.018m, and the RMSE of the connection error was 0.028m. As a result of analyzing the observation performance of the electronic plane table and the auto-tracking total station, appeared to be the RMSE of the X coordinate was 0.034m, the RMSE of the Y coordinate was 0.034m, and the RMSE of the connection error was 0.048m(excluding the fact that positional information could not be acquired due to a recognition error of the status boundary point prism).

These analysis results are at a level that satisfies the allowable range of error stipulated by the current laws and regulations at scales of 1/1,000, 1/1,200, and 1/6,000. The recognition rate of the boundary points of each region of the auto-tracking total station obtained stable results except for one point in the agricultural area, and obtained the same results as the electronic plane table in all points in the residential area. In the forest area, 91 points out of a total of 124 points were acquired, showing a recognition rate of 73.4%. Comparing these results with RTK-GNSS, it was found that both residential and forest areas produced better performance than RTK-GNSS.

However, although the acquisition rate of auto-tracking total station survey is somewhat high in the forest area, it is judged that there is a limit to stably acquiring positional information in the field with an acquisition rate of 60 to 70%. As a result of analyzing the work efficiency of cadastral surveying, it was found that there is sufficient efficiency (time and manpower required) in agricultural and residential areas, except for forest areas. In particular, in terms of manpower requirements, it was found that at least one manpower could be reduced. In the case of economic analysis, the cost/benefit was found to be 1.790.

However, there is a limitation that only manpower and equipment were used as criteria without considering various complex factors such as workload and public convenience when calculating benefits. As a result of this study, it is judged that the auto-tracking total station survey is capable of handling field work with two people in areas with a good surveying work environment. Therefore, if the current team system is operated flexibly, it is expected that there will be many effects from the phased introduction in terms of work efficiency and economic feasibility.