KR101214084B1 - 지리정보 좌표를 적용한 수치데이터와 지형데이터의 합성용 지형지물 정밀 측량시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수치데이터를 위성 또는 항공기를 이용한 지형데이터와 비교하여 보다 정밀한 측량이 필요한 부분을 지형지물 측정장치와 항공사진 측정 장치를 이용하여 측량하는 지리정보 좌표를 적용한 수치데이터와 지형데이터의 합성용 지형지물 정밀 측량시스템을 제공하는 것이 목적이다. 이를 위해서 정밀 측량부분 생성장치, 지형지물 측정장치, 항공사진 측정장치를 포함하는 지리정보 좌표를 적용한 수치데이터와 지형데이터의 합성용 지형지물 정밀 측량시스템이 제공된다.

Description

지리정보 좌표를 적용한 수치데이터와 지형데이터의 합성용 지형지물 정밀 측량시스템{Image expression mapping system using space image and numeric information}
본 발명은 지리정보 좌표를 적용한 수치데이터와 지형데이터의 합성용 지형지물 정밀 측량시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수치 데이터와 현장지형의 실측하여 측량 데이터를 합성하여 지도를 제작하는데 있어, 보다 정밀한 지도를 제작하기 위해 정밀도를 요하는 지역의 지형만을 보다 상세히 측량하는 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 GIS에 사용되는 수치지도를 제작 또는 보정하기 위해서는 일정지역을 항공촬영하고, 촬영된 항공사진을 데이터화하여 항공촬영정보를 제작한 후, 이를 활용해 수치지도를 제작하게 된다.
한편, 이와 같이 수치지도를 제작한 후에는 일정주기로 항공촬영을 다시하여, 새롭게 제작된 항공촬영정보를 이용하여 수치지도를 보정하고 있으나, 이와 같이 수치지도를 보정할 때에 수치지도와 항공촬영정보에 기록된 지형이나 지물 또는 인공구조물 등의 좌표에 오차가 발생될 경우, 기존의 수치지도에 오차가 있는지 또는 새로 제작된 항공촬영정보에 오차가 있는 지를 판단하기가 어려운 문제가 있다.
따라서, 오차가 발생된 지점을 실측하여 오차를 보정하여야 하는데, 측정점을 정밀 측위하기 위해서는 통상 토탈스테이션(Total Station)이라는 장비를 이용하게 된다.
상기 토탈스테이션(Total Station)을 간략하게 설명하면, 전자식 세오돌라이트(Electronic Theodolite)와 광파측거기(EDM:Electro-Optical Instruments)가 하나의 기기로 통합되어 있는 것으로, 토탈스테이션(Total Station)의 구조 크게 4가지로 구분되는데, 망원경의 상하 이동으로 생기는 연직각을 측정하는 연직각 검출부와 본체의 좌우 회전으로 생기는 수평각을 측정하는 수평각 검출부, 본체의 중심부에서 프리즘까지의 거리를 측정하는 거리측정부, 본체의 수평을 측정하고 보정하는 틸링 센서로 되어 있으며, 측정한 자료를 단시간 내에 처리하고, 결과를 출력하는 전자식 측거?측각기이다.
그런데 정밀한 측정이 필요한 곳에서는 현장 측정이 가장 좋은 측정 방법이긴하나 모든 지형의 현장 측정을 하기 위해서는 많은 시간과 비용이 소모되므로 정밀한 측량이 요하는 곳만을 선택하여 선택된 곳을 정밀하게 측량하는 하는 것이 시간 및 비용적인 측면에서 바람직하다.
본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 수치데이터를 위성 또는 항공기를 이용한 지형데이터와 비교하여 보다 정밀한 측량이 필요한 부분을 지형지물 측정장치와 항공사진 측정 장치를 이용하여 측량하는 지리정보 좌표를 적용한 수치데이터와 지형데이터의 합성용 지형지물 정밀 측량시스템을 제공하는 것이 목적이다.
본 발명의 다른 목적들은 이하의 실시예에 대한 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 정밀 측량부분 생성장치, 지형지물 측정장치, 항공사진 측정장치를 포함하는 수치데이터와 지형데이터의 합성용 지형지물 정밀 측량시스템에 있어서, 상기 정밀 측량부분 생성장치는, 수치 데이터가 저장되어 있는 수치 데이터 저장부;와 위성사진이 저장되어 있는 위성사진 저장부;와 항공사진이 저장되어 있는 항공사진 저장부;와 상기 수치 데이터와 상기 위성사진을 비교분석하는 제1 비교부;와 상기 수치 데이터와 상기 항공사진을 비교분석하는 제2 비교부;와 상기 제1 비교부 및 상기 제2 비교부를 통해 보다 정밀한 측량을 요하는 부분을 검색하는 정밀 측량부분 검색부;와 상기 정밀 측량부분에 해당하는 영역을 GPS 좌표를 이용하여 표시하는 정밀 측량부분 좌표 생성부;와 상기 정밀 측량부분 좌표를 저장하는 정밀 측량부분 좌표 저장부; 및 상기 항공사진 측정 장치 또는 상기 지형지물 측정장치와 통신하여 데이터를 송수신하는 제1 통신부;를 포함하고, 상기 지형지물 측정장치는, 상기 제1 통신부와 통신하여 데이터를 송수신하는 제2통신부;와 GPS 수신부;와 발광체를 이용하여 기준위치를 표시하는 기준점 표시부;와 레이저를 이용하여 상기 정밀 측량부분 좌표에 해당하는 지형지물을 상기 지형지물 측정장치가 위치하고 있는 위치를 기준으로 하여 상기 지형지물의 위치정보를 측정하는 지형지물 위치정보 측량부; 및 상기 지형지물의 위치정보를 저장하는 지형지물 위치정보 저장부;를 포함하고, 상기 항공사진 측정 장치는, 상기 제1 통신부와 통신하여 데이터를 송수신하는 제3통신부;와 상기 기준점 표시부를 중심으로 하여 상기 정밀 측량부분 좌표에 해당하는 영역의 항공사진을 촬영하는 항공사진 촬영부; 및 상기 정밀 측량부분 좌표에 해당하는 영역의 항공사진을 저장하는 항공사진 저장부;와 를 포함하는 지리정보 좌표를 적용한 수치데이터와 지형데이터의 합성용 지형지물 정밀 측량시스템이 제공된다.
여기서, 상기 정밀 측량부분 생성장치는, 상기 지형지물 측정장치 또는 상기 항공사진 측정장치로 상기 정밀 측량부분 좌표를 전송하고, 상기 지형지물 측정장치로부터 상기 정밀 측량부분 좌표에 해당하는 지형지물의 위치정보를 수신 및 상기 항공사진 측정장치로부터 상기 정밀 측량부분 좌표에 해당하는 영역의 항공사진을 수신하여, 상기 정밀 측량부분 좌표에 해당하는 지형지물의 위치정보와 상기 정밀 측량부분 좌표에 해당하는 영역의 항공사진을 이용하여 상기 정밀 측량부분에 해당하는 영역을 보정하는 것을 특징으로 할 수 있다.
여기서, 상기 항공사진 측정 장치는, 상기 정밀 측량부분 생성장치의 기준점 표시부에서 발광하는 발광점을 인식하여 카메라의 촬영각도를 조절하여 상기 카메라의 촬영 중심에 상기 발광점이 위치하도록 하는 카메라 촬영각도 조절기를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따르면, 지도제작에 있어 필요한 곳만을 정밀하게 측정할 수 있는 장점이 있다.
또한, 지형지물을 측량시, 지상과 공중에서 같은 지형지물을 동시에 측량하므로 보다 정밀하고 왜곡이 없는 지형데이터를 얻을 수 있는 장점이 있다.
도1은 본 발명의 시스템 구성 및 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도2는 본 발명의 정밀 측량부분 생성장치의 구성을 도시한 도면이다.
도3은 본 발명의 지형지물 측정장치의 구성을 도시한 도면이다.
도4는 본 발명의 항공사진 측정장치의 구성을 도시한 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
도1은 본 발명의 시스템 구성 및 동작을 설명하기 위한 도면이다.
정밀 측량부분 생성장치(100)는 지도 작성을 위한 수치 데이터를 저장되어 있는 위성사진 또는 항공 사진과 비교분석을 통해 보다 정밀한 측량을 요하는 영역을 검색하고, 이를 지형지물 측정장치(200) 및 항공사진 측정 장치(300)로 전송한 후에 해당 영역에 대한 보다 정밀한 정보를 수신하여 해당 영역의 정보를 보정한다.
지형지물 측정장치(200)는 정밀 측량부분 생성장치(100)로부터 수신한 정밀 측량부분 좌표를 이용하여 해당 좌표에 위치하는 지형지물을 정밀하게 측정한다.
또한 지형지물 측정장치(200)는 항공사진 측정 장치(300)에서 정밀 측량부분 좌표에 해당하는 지역의 항공사진을 생성할 때 항공사진의 중심부분에 지형지물 측정장치(200)가 위치할 수 있도록 발광체를 이용하여 자신의 위치를 나타낼 수 있다.
항공사진 측정 장치(300)는 지형지물 측정장치(200)가 위치하는 곳을 중심으로 하여 정밀 측량부분 좌표에 해당하는 지역의 항공사진을 생성한다.
이를 위해서 지형지물 측정장치(200)에서 발광하는 발광점을 인식하여 상기 발광점이 카메라의 촬영 중심에 오도록 카메라의 촬영각도를 조절할 수 있다.
도2는 본 발명의 정밀 측량부분 생성장치의 구성을 도시한 도면이다.
정밀 측량부분 생성장치(100)는 위성사진 저장부(110), 수치데이터 저장부(120), 항공사진 저장부(130), 제1 비교부(140), 제2 비교부(150), 정밀측량부분 검색부(160), 정밀측량부분 좌표생성부(170), 정밀측량부분 좌표저장부(180), 제1 통신부(190)를 포함한다.
위성사진 저장부(110)는 인공위성에서 찍은 사진이미지를 저장하고 있다.
인공위성에서 찍은 사진이미지는 일반적으로 항공기에서 찍은 사진보다 높은 위치에서 찍은 사진이므로 보다 넓은 지역에 대한 정보를 가지고 있다. 따라서, 넓은 지역의 정보를 가지고 있으므로 넓은 지역의 해당하는 지형지물의 위치관계가 보다 상세히 나타나 있다.
따라서 지형지물의 위치 관계를 파악하기에는 항공 사진보다는 위성 사진 이미지를 이용하는 것이 보다 유리하다.
수치데이터 저장부(120)는 수치 지도에 대한 데이터를 저장하고 있다.
항공사진 저장부(130) 항공기에서 찍은 사진이미지를 저장하고 있다. 항공기는 인공위성보다 낮은 위치에서 찍은 사진이므로 좁은 지역에 대한 보다 상세한 정보를 가지고 있다.
제1 비교부(140)는 수치데이터와 위성사진 저장부(110)에 저장되어 있는 인공위성 사진을 비교하여 보다 넓은 지역의 정보, 예를 들어 지형지물간의 위치관계와 각 지형지물의 배치관계등의 정보를 비교 분석한다. 즉, 위성에서 찍은 인공위성 사진을 가지고 수치 데이터와 비교하여 각 지형지물간의 배치가 수치데이터에 저장되어 있는 정보와 동일 내지 유사한지를 판단한다.
제2 비교부(150)는 수치데이터와 항공사진 저장부(130)에 저장되어 있는 항공 사진을 비교하여 각 지형지물의 보다 상세한 측정 정보, 예를 들어 지형지물의 모양, 각 도로 또는 이웃하는 지형지물간의 거리관계등의 정보를 비교 분석한다. 즉, 항공기에서 찍은 항공 사진을 가지고 수치 데이터와 비교하여 각 지형지물의 정확한 측정 데이터를 수치데이터에 저장되어 있는 정보와 동일 내지 유사한지를 판단한다.
정밀측량부분 검색부(160)는 제1 비교부(140)와 제2 비교부(150)의 비교 단계를 거쳐 보다 정밀하게 측정을 요하는 부분을 검색하는 기능을 수행한다.
정밀측량부분 좌표생성부(170)는 정밀측량부분 검색부(160)를 통해 보다 정밀하게 측정을 요하는 부분을 검색하고 검색된 부분의 좌표를 생성하는 단계이다.
이를 위해서 좌표 생성부는 GPS(171) 장치를 포함하고 있다. 따라서 정밀측량부분의 좌표는 GPS 좌표를 이용하여 생성할 수 있다.
정밀측량부분 좌표저장부(180)는 정밀측량부분 좌표를 저장하는 기능을 수행한다.
제1 통신부(190)는 지형지물 측정장치(200) 및 항공사진 측정 장치(300)와 통신하여 저장된 정밀측량부분 좌표를 전송한다.
도3은 본 발명의 지형지물 측정장치의 구성을 도시한 도면이다.
지형지물 측정장치(200)는 기준점 표시부(210), GPS 수신부(220), 제2 통신부(230), 지형지물 위치정보 측량부(240) 및 지형지물 위치정보 저장부(250)을 포함한다.
기준점 표시부(210)는 지형지물의 측량을 위한 기준점을 생성하는 곳으로, 특히 항공사진 측정 장치(300)에서 항공 사진을 위한 측량을 위해 촬영 사진의 측량을 위한 기준점을 표시하는 기능을 수행한다.
이를 위해서 기준점 표시부(210)는 발광체를 포함하고 있어 발광체에서 빛을 조사한다. 발광체로는 레이저를 이용하여 발광을 할 수 있다.
GPS 수신부(220)는 GPS 위성으로부터 GPS 좌표를 수신하여 현재 지형지물 측정장치(200)의 위치정보를 생성한다.
제2 통신부(230)는 정밀 측량부분 생성장치(100)의 제1 통신부(190)와 통신하여 정밀측량부분 좌표를 수신한다.
지형지물 위치정보 측량부(240)는 수신한 정밀측량부분 좌표를 이용하여 해당 지역의 지형지물을 정밀하게 측량을 수행한다. 이를 위해서 레이저 측량장치를 통해 보다 정밀한 측량을 실시한다.
지형지물 위치정보 저장부(250)는 지형지물 위치정보 측량부(240)에서 측량한 지형지물의 측량 정보, 즉 위치정보를 저장한다.
도4는 본 발명의 항공사진 측정장치의 구성을 도시한 도면이다.
항공사진 측정 장치(300)는 제3 통신부(310), 항공사진 촬영부(320), 카메라 촬영각도 조절부(330) 및 항공사진 저장부(340)을 포함한다.
제3 통신부(310)는 정밀 측량부분 생성장치(100)의 제1 통신부(190)와 통신하여 정밀측량부분 좌표를 수신한다.
항공사진 촬영부(320)는 수신한 정밀측량부분 좌표를 이용하여 해당 지형지물의 항공사진을 촬영한다.
카메라 촬영각도 조절부(330)는 지형지물 측정장치(200)의 기준점 표시부(210)에서부터 발광되는 빛을 인식하여 지형지물 측정장치(200)가 촬영사진의 중앙에 위치하도록 카메라의 촬영 각도를 조절한다.
항공사진 저장부(340)는 항공사진 촬영부(320)에서 촬영한 항공사진을 저장한ㄴ 기능을 수행한다.
본 발명은 상술한 바와 같이 수치데이터를 인공위성 및 항공사진에서 측량한 지형데이터를 각각 비교하고 그 결과에 따라 보다 정밀한 측량이 필요한 부분을 검색하고 이에 대한 좌표를 생성하고 해당 지형지물을 지형지물 측정장치(200) 및 항공사진 측정 장치(300)를 이용하여 동시에 측량하므로써 보다 정밀한 보정을 수행 할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 정밀측량부분 생성장치 110 : 위성사진저장부
120 : 수치데이터 저장부 130 : 항공사진 저장부
140 : 제1 비교부 150 : 제2 비교부
160 : 정밀측량부분 검색부 170 : 정밀측량부분 좌표 생성부
171 : GPS 180 : 정밀측량부분 좌표 저장부
190 : 제1 통신부 200 : 지형지물 측정장치
150 : 항공촬영 데이터 생성부 200 : 측량장치
210 : 기준점 표시부 220 : GPS 수신부
230 : 제2 통신부 240 : 지형지물 위치정보 측량부
250 : 지형지물 위치정보 저장부 300 : 항공사진 측정 장치
310 : 제3 통신부 320 : 항공사진 촬영부
330 : 카메라 촬영 각도 조절부 340 : 항공사진 저장부

Claims (1)

  1. 정밀 측량부분 생성장치, 지형지물 측정장치, 항공사진 측정장치를 포함하는 수치데이터와 지형데이터의 합성용 지형지물 정밀 측량시스템에 있어서,
    상기 정밀 측량부분 생성장치는,
    수치 데이터가 저장되어 있는 수치 데이터 저장부;
    위성사진이 저장되어 있는 위성사진 저장부;
    항공사진이 저장되어 있는 항공사진 저장부;
    상기 수치 데이터와 상기 위성사진을 비교분석하는 제1 비교부;
    상기 수치 데이터와 상기 항공사진을 비교분석하는 제2 비교부;
    상기 제1 비교부 및 상기 제2 비교부를 통해 보다 정밀한 측량을 요하는 부분을 검색하는 정밀 측량부분 검색부;
    상기 정밀 측량부분에 해당하는 영역을 GPS 좌표를 이용하여 표시하는 정밀 측량부분 좌표 생성부;
    상기 정밀 측량부분 좌표를 저장하는 정밀 측량부분 좌표 저장부; 및
    상기 항공사진 측정 장치 또는 상기 지형지물 측정장치와 통신하여 데이터를 송수신하는 제1 통신부;를 포함하고,
    상기 지형지물 측정장치는,
    상기 제1 통신부와 통신하여 데이터를 송수신하는 제2통신부;
    GPS 수신부;
    발광체를 이용하여 기준위치를 표시하는 기준점 표시부;
    레이저를 이용하여 상기 정밀 측량부분 좌표에 해당하는 지형지물을 상기 지형지물 측정장치가 위치하고 있는 위치를 기준으로 하여 상기 지형지물의 위치정보를 측정하는 지형지물 위치정보 측량부; 및
    상기 지형지물의 위치정보를 저장하는 지형지물 위치정보 저장부;를 포함하고,
    상기 항공사진 측정 장치는,
    상기 제1 통신부와 통신하여 데이터를 송수신하는 제3통신부;
    상기 기준점 표시부를 중심으로 하여 상기 정밀 측량부분 좌표에 해당하는 영역의 항공사진을 촬영하는 항공사진 촬영부; 및
    상기 정밀 측량부분 좌표에 해당하는 영역의 항공사진을 저장하는 항공사진 저장부; 를 포함하되,
    상기 정밀 측량부분 생성장치는,
    상기 지형지물 측정장치 또는 상기 항공사진 측정장치로 상기 정밀 측량부분 좌표를 전송하고, 상기 지형지물 측정장치로부터 상기 정밀 측량부분 좌표에 해당하는 지형지물의 위치정보를 수신 및 상기 항공사진 측정장치로부터 상기 정밀 측량부분 좌표에 해당하는 영역의 항공사진을 수신하여, 상기 정밀 측량부분 좌표에 해당하는 지형지물의 위치정보와 상기 정밀 측량부분 좌표에 해당하는 영역의 항공사진을 이용하여 상기 정밀 측량부분에 해당하는 영역을 보정하며,
    상기 항공사진 측정 장치는,
    상기 정밀 측량부분 생성장치의 기준점 표시부에서 발광하는 발광점을 인식하여 카메라의 촬영각도를 조절하여 상기 카메라의 촬영 중심에 상기 발광점이 위치하도록 하는 카메라 촬영각도 조절기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지리정보 좌표를 적용한 수치데이터와 지형데이터의 합성용 지형지물 정밀 측량시스템.
KR1020120072869A 2012-07-04 2012-07-04 지리정보 좌표를 적용한 수치데이터와 지형데이터의 합성용 지형지물 정밀 측량시스템 KR101214084B1 (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100967448B1 (ko) 2009-10-28 2010-07-01 새한항업(주) 수치지도데이터와 도화이미지합성을 통한 지형정보의 영상처리시스템

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