Mobile GCS를 활용한 고정밀도 드론 경계 복원 측량 방식 제안

고정밀 드론 측량을 활용한 지적 경계 복원 방식을 제안했다.

From 2012 to 2030, the government is reorganizing the land under the name of the cadastral re-investigation project. This is to solve the problem of cadastral inconsistency and the problem of poor accuracy of cadastral information due to outdated technology during the Japanese colonial era. Due to the cadastral re-investigation project, as the Korean survey standard is changed to the GRS-80 ellipsoid used in the world geodetic system instead of the Bessel ellipsoid suitable for the Japanese colonial rule, this paper proposes a boundary restoration survey method using the world geodetic standard drone.

The ‘drone photogrammetry’ method using the existing drone is a method of processing high-resolution image files taken with a drone and using the results in the form of orthographic images, DSM, and numerical maps for surveying. Since this method requires post-processing, the results cannot be viewed immediately, and there are disadvantages in that proper results cannot be obtained if there is a place covered by shadows. In addition, the electronic flat plate method used for existing boundary restoration surveys had problems due to pain and heavy surveying equipment.

Considering these shortcomings, we built a Mobile GCS that controls the operation of the drone and performs surveying by clicking the mobile screen, and a survey drone that communicates with the Mobile GCS was produced. To improve the accuracy of the survey drone, RTK GPS and a gimbal that controls the shaking of the laser that displays the boundary point coordinates were attached, and the effect was verified through experiments. Accuracy was tested based on a public point located within Kunsan University (latitude: 35.9427195389, longitude: 126.680261950).

The difference between these two measurement values ​​is presumed to have occurred because the user did not measure the exact point indicated by the laser, or the user did not measure at the same height and tilted to either side. However, this is a value within an error of 8 cm officially recognized in cadastral surveying, and it is judged to be a sufficiently acceptable value. The phenomenon of increasing the error range due to the influence of wind seems to be controllable through stabilization of the aircraft. 정부에서는 2012년부터 2030년까지 지적재조사 사업이라는 이름으로 국토를 재정비하고 있다. 지적불부합지 문제와 일제 강점기 시대의 낙후된 기술로 측량되어 지적 정보의 정확성이 떨어지는 문제를 해결하기 위함이다.

지적재조사 사업으로 우리나라 측량 기준이 일제에 적합한 Bessel 타원체가 아닌, 세계측지계에 사용되는 GRS-80 타원체로 변경됨에 따라, 본 논문에서는 세계측지계 기준 드론을 이용한 경계복원 측량 방법을 제안한다. 기존 드론을 이용한 ‘드론 사진측량’ 방식은 드론으로 촬영한 고해상도 이미지 파일들을 이미지 처리하여 정사 영상, DSM, 수치 지도 형태의 결과물을 측량에 이용하는 방식이다. 이 방식은 후처리가 필수적이기 때문에 측량 즉시 결과를 볼 수 없으며, 그림자에 가리는 곳이 존재하면 제대로 된 결과를 얻을 수 없다는 단점이 있다. 또한 기존 경계복원 측량에 사용하는 전자평판 방식은 시통 문제와 무거운 측량 장비로 인한 불편함이 존재하였다. 이러한 단점들을 고려하여 드론의 조종에 관한 제어를 담당하고 모바일 화면을 클릭하여 측량을 수행하는 Mobile GCS를 구축하고, Mobile GCS와 통신하는 측량용 드론을 제작하였다. 측량용 드론은 정확도 향상을 위해 RTK GPS와 경계점 좌표를 표시하는 레이저의 흔들림을 제어하는 짐벌을 부착하였으며, 실험을 통해 그 효과를 검증하였다.

군산대학교 내에 위치한 공공점(위도:35.9427195389, 경도:126.680261950)을 기준으로 하여 정확도를 실험하였으며, 실험 결과 평균 실측 오차값은 2.91cm, 실제 GPS 데이터와 공공점 좌표 간 평균 오차값은 1.45cm를 보였다. 이 두 측정값의 차이는 사용자가 레이저가 표시하는 정확한 지점을 측정하지 못하였거나, 측정 시 동일한 높이로 측정하지 않고 어느 한쪽으로 기울어져 오차가 발생한 것으로 추정된다. 그러나 이는 지적측량에서 공식적으로 인정되는 8cm 오차 이내의 값으로, 충분히 인정받을 수 있는 값으로 판단된다. 바람의 영향으로 오차범위가 커지는 현상은 기체의 안정화를 통해 제어할 수 있을 것으로 판단된다.