KR102051945B1 - 지형지물 변화에 따른 수치정보를 확인하는 수치지도 제작 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 토탈스테이션의 상부에 설치된 손잡이의 상면 중앙에 돌출되게 형성되고, 내측 둘레면에는 암나사부이 형성된 안내관; 상기 안내관에 출몰 가능하게 끼워지고 외측 둘레면에는 암나사부에 나사 결합되는 숫나사부이 형성된 승강핀; 상기 승강핀의 상단에 힌지을 중심으로 회전 가능하게 설치된 지지핀; 상기 지지핀의 상단에 연결되게 설치된 GPS안테나; 상기 GPS안테나의 저면 둘레면에 감싸여지게 원통 형태로 형성되고, 하부 둘레부에는 180도 간격이 유지되게 형성된 한 쌍의 고정공이 형성된 하우징; 상기 고정공에 출몰 가능하도록 스프링을 매개로 탄력 설치되고 단부에는 손잡이이 형성된 고정핀; 상기 하우징의 내부에 절첩된 상태로 내장되고 상단은 하우징의 상부에 고정되게 설치된 보호커버; 및 상기 보호커버의 하단이 고정되고 상기 하우징의 하부를 보호하도록 하우징의 하부에 설치되고 상단부에는 상기 하우징의 둘레부에 형성된 고정공에 대응되는 위치에 형성된 한 쌍의 지지공이 형성된 지지판;이 포함된 것이다.

Description

지형지물 변화에 따른 수치정보를 확인하는 수치지도 제작 시스템{System for manufacturing numerical map according to geographical features}

본 발명은 수치지도 기술 분야 중 지형지물 변화에 따른 수치정보를 확인하는 수치지도 제작 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 야외 측량시 강우 및 강설 시 토탈스테이션과 GPS안테나를 보호하여, 경제적인 손실을 방지할 수 있음은 물론 강우 또는 강설이 그친 후 장비의 토탈스테이션과 GPS안테나의 교체 없이 곧바로 측량작업을 재개할 수 있도록 함으로써 측량작업을 효율적으로 수행할 수 있는 지형지물 변화에 따른 수치정보를 확인하는 수치지도 제작 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 GIS에 사용되는 수치지도를 제작 또는 보정하기 위해서는 일정지역을 항공촬영하고, 촬영된 항공촬영 영상을 데이터화하여 항공촬영정보를 제작한 후, 이를 활용하여 수치지도를 제작하게 된다.

한편, 이와 같이 수치지도를 제작한 후에는 일정주기로 항공촬영을 하여 새롭게 제작된 항공촬영정보를 이용하여 수치지도를 보정하고 있으나, 이와 같이 수치지로를 보정할 때에 수치지도와 항공촬영정보에 기록된 지형이나 지물 또는 인공구조물 등의 좌표에 오차가 발생할 경우, 기존의 수치지도에 오차가 있는지 또는 새로 제작된 항공촬영정보에 오차가 있는지를 판단하기가 어려운 문제가 있다.

따라서 오차가 발생한 지점을 실측하여 오차를 보정하여야 하는데 측정점을 정밀 측위하기 위해서는 통상 토탈 스테이션(Total Station)이라는 장비를 이용하게 된다.

토탈 스테이션은 전자식 데오돌라이트(Electronic Theodolite)와 광파측거기(EDM : Electro-Optical Instruments)가 하나의 기기로 통합되어 있는 것으로, 토탈 스테이션의 구조는 다음과 같이 크게 4개의 부분으로 구분된다.

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 틸팅 센서로 구분되는 것이며, 측정한 자료를 단시간 내에 처리하고, 결과를 출력하는 전자식 측거, 측각기이다.

토탈 스테이션을 이용한 측량은 도심지 뿐만 아니라 수풀이 밀집한 평야 즉, 야외에서 실제 측량이 이루어지는데 여름철과 같이 습기가 많고 해충의 번식이 왕성한 시기에 야외에서 측량을 실시하는 경우 말라리아, 나방, 숲 모기 등의 해충으로부터 작업중인 측량작업자가 피해는 입는 사례가 자주 발생하고 있다.

토탈스테이션의 렌즈부는 별도의 마개를 이용하여 보호하게 되는데 측량기의 특성상 토탈스테이션에 별도의 마개를 구비할 수 없어 측량기 보관함에 넣어 두거나 또는 작업자가 휴대하고 다니거나 또는 측량기 주변에 놓아 두었다가 측량이 완료된 이후에 다른 지역으로 이동하는 과정에서 빈번히 분실하는 문제가 있다.

또한 측량에 필요한 조작부가 본체의 하부에 배치되어 있어 작업자가 렌즈부를 통해 측정점을 조준하면서 조작부를 조작할 수 없어 측정점 조준 후 조작부를 통해 측량하고, 재차 다른 지점의 측량시 상기 과정을 반복적으로 해야 하는 불편함이 있으며, 반복적인 작업을 통해 작업자의 피로도가 증가되어 작업능률이 저하되는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결한 선행기술로서 대한민국 등록특허 제10-0954221호 "항공영상정보와 지피에스 기준점을 이용한 수치지도제작용 수치정보확인시스템"(이하, '선행기술'이라 한다)이 알려져 있다.

상기 선행기술은 GPS안테나를 갖추고서, 위성으로부터 현재 위치 값을 수신받는 GPS수신기와, GPS수신기부터 전달받은 현재 위치 값과 저장된 절대값을 상호 연산하여 GPS보정 값을 출력하는 제어부와, DGPS안테나를 갖추고서, 제어부로부터 GPS보정 값을 전달받아 외부로 GPS보정 값을 무선 송출하는 DGPS송신기를 갖춘 기준국과; 상면에 형성되는 손잡이부 및 저면에 중심축이 마련된 측정장치 설치틀과, 절첩 및 전개 가능한 3개의 지지용 다리를 갖추고서, 상부에 형성된 체결부재를 매개로 측정장치 설치틀의 중심축에 상호 체결되어 측정장치 설치틀을 받쳐 지지하는 삼각대와, 측정장치 설치틀과 삼각대 사이에 배치되어 중심축을 기준으로 회전가능하게 설치되는 Y축회전부재와, 외향으로 돌출되는 장착봉을 갖추고서, Y축회전부재의 둘레면에 회전가능하게 설치되는 X축회전부재와, X축회전부재에 힌지를 매개로 절첩, 전개가능하게 설치되어 측정장치부의 렌즈부를 보호하는 커버부재로 이루어진 회전틀 뭉치를 갖춘 토탈 스테이션 본체와, 일측에 렌즈부를 갖추고서, 상방으로 개구된 측정장치 설치틀의 중앙에 회전가능하게 장착되어 측정점의 각도와 거리를 정밀측정할 수 있도록 된 측정장치부와, DGPS안테나를 갖추고서, 측정장치부의 상면에 설치되어 기준국의 DGPS송신기로부터 GPS보정 값을 수신받는 DGPS

수신기와, GPS안테나를 갖추고서, 측정장치 설치틀의 손잡이부 상에 설치되어 위성으로부터 현재 위치 값을 수신 받는 GPS수신기와, 토탈 스테이션 본체의 회전틀뭉치 커버부재에 설치되어 측정장치부의 동작을 제어하고, 작동상태를 화면상에 출력하는 터치패널과, 토탈스테이션본체의 측정장치설치틀에 설치되어 가청주파수 이상의 영역대로 초음파를 발생시켜 해충의 접근을 차단하는 해충퇴치장치와, 해충퇴치장치를 동작제어하는 스위치부와, DGPS수신기로부터 받은 GPS보정 값을 이용하여 GPS안테나의 정밀위치를 연산하고, 측정장치부로부터 측정된 측정점의 각도와 거리를 입력받아 연산처리하는 제어부와, 토탈스테이션본체에 설치되어 제어부로부터 연산된 측정점의 각도와 거리측정 및 측정점의 위치좌표를 전달받아 유, 무선으로 송출하는 데이터송신기를 갖춘 토탈 스테이션과; 지형이나 지물 또는 인공구조물 등의 항공촬영이미지를 저장하는 이미지DB와, 데이터송신기로부터 측정점의 각도와 거리측정 및 측정점의 위치좌표를 유, 무선으로 수신받는 데이터수신기와, 이미지DB로부터 지형이나 지물 또는 인공구조물 등의 항공촬영이미지를 입력받고, 데이터수신기로부터 측정점의 각도와 거리측정 및 측정점의 위치좌표를 입력받아 이를 연결 및 합성을 통해 도화이미지를 생성하는 데이터처리부와, 데이터 처리부로부터 수신받은 도화이미지를 지면 또는 디스플레이 상에 출력하도록 프로그래밍 된 도화이미지출력부를 갖춘 수치정보 변환처리장치를 포함하여 된 것으로서, 야외 측량시 토탈 스테이션에 설치된 해충퇴치장치를 통해 해충으로 접근을 차단함으로써, 작업자가 해충으로부터 피해를 입는 것을 미연에 방지할 수 있고, 토탈스테이션을 사용하지 않을 경우 용이하게 접어 보관할 수 있도록 함과 동시에 절첩 및 전개 가능하게 형성된 커버부재를 통해 외부로 노출된 렌즈부를 외력으로부터 안전하게 보호하여 파손되는 것을 미연에 차단할 수 있고, 회전가능하게 형성된 회전틀뭉치에 터치패널을 설치하여 줌으로서, X축과 Y축에 회전되는 각 부재들을 통해 터치패널을 용이하게 조작할 수 있어 작업자가 측정점에 대한 데이터를 용이하게 확인하며 작업할 수 있어 작업능률을 향상시킬 수 있다는 기술을 개시하고 있다.

그러나 상기 선행기술은 강우 또는 강설시 토탈 스테이션과 GPS안테나를 보호할 수 있는 수단을 구비하고 있지 않기 때문에 측량작업 중 갑작스런 강우 또는 강설시 고가의 토탈 스테이션과 GPS안테나가 손상되어 경제적인 손실을 초래할 뿐만 아니라 강우 또는 강설이 그친 후 작업을 재개하기 위해서는 새로운 토탈스테이션과 GPS안테나로 교체하여야 하기 때문에 작업이 지연되는 문제점이 있다.

따라서 측량작업 중 갑작스런 강우 또는 강설시 토탈스테이션과 GPS안테나를 보호할 수 있어 경제적인 손실을 방지할 수 있음은 물론 강우 또는 강설이 그친 후 장비의 토탈 스테이션과 GPS안테나의 교체 없이 곧바로 측량작업을 재개할 수 있도록 함으로써 측량작업을 효율적으로 수행할 수 있도록 하는 기술의 개발이 요구되고 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 그 목적은 지형지물 변화에 따라 수치지도를 제작할 수 있으며, 야외 측량시 강우 및 강설 시 토탈 스테이션 보호수단과 안테나 보호수단에 의하여 토탈 스테이션과 GPS안테나를 보호하여 경제적인 손실을 방지할 수 있음은 물론 강우 또는 강설이 그친 후 장비의 토탈 스테이션과 GPS안테나의 교체 없이 곧바로 측량작업을 재개할 수 있도록 함으로써 측량작업을 효율적으로 수행할 수 있도록 한 지형지물 변화에 따른 수치지도 제작 시스템을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징적인 구성은 토탈스테이션의 상부에 설치된 손잡이의 상면 중앙에 돌출되게 형성되고, 내측 둘레면에는 암나사부이 형성된 안내관; 상기 안내관에 출몰 가능하게 끼워지고 외측 둘레면에는 암나사부에 나사 결합되는 숫나사부이 형성된 승강핀; 상기 승강핀의 상단에 힌지을 중심으로 회전 가능하게 설치된 지지핀; 상기 지지핀의 상단에 연결되게 설치된 GPS안테나; 상기 GPS안테나의 저면 둘레면에 감싸여지게 원통 형태로 형성되고, 하부 둘레부에는 180도 간격이 유지되게 형성된 한 쌍의 고정공이 형성된 하우징; 상기 고정공에 출몰 가능하도록 스프링을 매개로 탄력 설치되고 단부에는 손잡이이 형성된 고정핀; 상기 하우징의 내부에 절첩된 상태로 내장되고 상단은 하우징의 상부에 고정되게 설치된 보호커버; 및 상기 보호커버의 하단이 고정되고 상기 하우징의 하부를 보호하도록 하우징의 하부에 설치되고 상단부에는 상기 하우징의 둘레부에 형성된 고정공에 대응되는 위치에 형성된 한 쌍의 지지공이 형성된 지지판;이 포함된 것이다.

이와 같이 본 발명은 야외 측량시 토탈 스테이션에 설치된 해충퇴치장치를 통해 해충으로 접근을 차단함으로써 해충으로부터 피해를 입는 것을 미연에 방지할 수 있고, 강우 및 강설 시 토탈 스테이션과 GPS안테나를 보호할 수 있으며, 측량작업 중 갑작스런 강우 또는 강설시 토탈 스테이션과 GPS안테나를 보호할 수 있어 경제적인 손실을 방지할 수 있음은 물론 강우 또는 강설이 그친 후 장비의 토탈 스테이션과 GPS안테나의 교체 없이 곧바로 측량작업을 재개할 수 있도록 함으로써 측량작업을 효율적으로 수행할 수 있는 특유의 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 지형지물 변화에 따른 수치정보를 확인하는 수치지도 제작 시스템을 나타낸 단면도.
도 2는 도 1의 'A'부분 확대도.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 지형지물 변화에 따른 수치정보를 확인하는 수치지도 제작 시스템을 나타낸 작동상태 단면도.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조해서 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 지형지물 변화에 따른 수치정보를 확인하는 수치지도 제작 시스템을 나타낸 단면도이고, 도 2는 도 1의 'A'부분 확대도이며, 도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 지형지물 변화에 따른 수치정보를 확인하는 수치지도 제작 시스템을 나타낸 작동상태 단면도이다.

본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.

또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다.

여기에서 참조되는 바와 같이 토탈스테이션(100)의 상부에 손잡이(101)가 설치되어 있고, 상기 손잡이(101)의 상면 중앙에는 안내관(110)이 상측으로 돌출되게 설치되어 있으며, 상기 안내관(110)의 내측 둘레면에는 암나사부(111)가 형성되어 있다.

상기 안내관(110)의 내부에는 승강핀(120)이 출몰 가능하게 삽입되어 있되, 상기 승강핀(120)의 외측 둘레면에는 상기 암나사부(111)에 나사 결합되는 숫나사부(121)가 형성되어 있다.

상기 승강핀(120)의 상단에는 힌지(130)를 중심으로 회전 가능하게 지지핀(140)이 설치되어 있으며, 상기 지지핀(140)의 상단에는 GPS안테나(150)가 연결 설치되어 있다.

그리고, 상기 GPS안테나(150)의 저면에는 그 둘레면이 감싸여지게 원통 형태로 형성된 하우징(160)이 설치되어 있고, 상기 하우징(160)의 하부 둘레부에는 180도 간격이 유지되게 형성된 한 쌍의 고정공(161)이 형성되어 있다.

상기 고정공(161)에는 출몰 가능하도록 고정핀(162)이 끼워져 있고, 상기 고정핀(162)은 스프링(164)을 매개로 탄력 설치되며, 상기 고정핀(162)의 단부에는 버튼(163)이 형성되어 있다.

한편, 상기 하우징(160)의 내부에는 보호커버(170)가 절첩된 상태로 내장되어 있고, 상기 보호커버(170)의 상단은 하우징(160)의 내측에 고정되게 설치되어 있다.

또한, 상기 보호커버(170)의 하단은 지지판(180)에 고정되어 있고, 상기 지지판(180)은 하우징(160)의 하부를 보호하도록 하우징(160)의 하부에 설치되어 있으며, 상측 둘레부에는 상기 하우징(160)의 둘레부에 형성된 고정공(161)에 대응되는 위치에 형성된 한 쌍의 지지공(181)이 형성되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 사용 상태를 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, GIS에 사용되는 수치지도를 제작 또는 보정하기 위해서 일정지역을 촬영할 때 강우 또는 강설로 인하여 촬영이 불가능 할 경우에는 하우징(160)의 둘레면에 설치된 버튼(163)을 외측으로 당기면 고정핀(162)은 스프링(164)을 압축하면서 이동되어 고정핀(162)의 단부는 지지공(181)에서 분리되는 것이다.

이와 같이 고정핀(162)이 지지공(181)에서 분리되면 지지판(180)은 자중에 의해서 하부로 이동되는 것이고, 상기 지지판(180)이 하부로 이동된 후 버튼(163)을 놓으면 스프링(164)의 복원력에 의해서 고정핀(162)은 초기상태로 이동된다.
상기 지지판(180)이 하부로 이동되면 지지판(180)에 하단부가 설치된 보호커버(170)가 함께 이동되는 것이다.

즉, 상기 보호커버(170)는 도 3에 나타낸 바와 같이 토탈스테이션(100)의 둘레면을 차단하여 토탈스테이션(100)을 강우 또는 강설로부터 보호하게 되는 것이다.

그리고 강우 또는 강설이 멈춘 후 지지판(180)을 상부로 올린 후 지지공(181)에 고정핀(162)을 끼우면 토탈스테이션(100)의 둘레면이 개방되는 것이다.

한편, 강우 또는 강설시 빗물이나 눈이 GPS안테나(150) 내에 채워지거나 쌓일 경우 상기 GPS안테나(150)를 정방향으로 회전시키면 나사 결합된 안내관(110)의 암나사부(111)와 승강핀(120)의 숫나사부(121)가 분리되고, 상기 승강핀(120)의 상단에 설치된 힌지(130)가 안내관(110)의 상부로 노출된다.

이때 GPS안테나(150)를 도 4에 나타낸 바와 같이 회전시키는 것이며, GPS안테나(150)의 하부에 설치된 승강핀(120)은 힌지(130)를 중심으로 회전되는 것이다.

즉, GPS안테나(150)에 채워지거나 쌓인 빗물이나 눈을 간편하게 제거할 수 있는 것이다.

또한, 토탈스테이션을 이용한 측량은 도심지 뿐만 아니라 수풀이 밀집한 평야 즉, 야외에서 실제 측량이 이루어지는데 여름철과 같이 습기가 많고 해충의 번식이 왕성한 시기에 야외에서 측량을 실시하는 경우 말라리아, 나방, 숲모기 등의 해충으로부터 작업중인 측량작업자가 피해는 입는 것을 방지할 때에는 해충퇴치수단을 설치하는 것이 바람직하다.

상기 해충퇴치수단은 토탈스테이션(100)의 선택된 위치에 해충퇴치용 스위치(190)가 설치되고, 상기 해충퇴치용 스위치(190)의 조작에 의해서 초음파가 발생되는 초음파발생부(191)로 이루어지는 것이다.

즉, 해충퇴치용 스위치(190)의 조작에 의하여 초음파발생부(191)가 동작하게 되면, 인간이 들을 수 있는 가청영역을 훨씬 상회하는 초음파를 지속적으로 발생시켜 작업자가 측량하고 있는 토탈스테이션(100)의 주변으로 해충들이 접근하는 것을 방지하게 되어 작업자가 해충으로 인한 피해를 입지 않게 된다.

상기 초음파발생부(191)의 초음파 영역은 박쥐로부터 나오는 초음파영역과 유사한 12,000Hz ~ 17,000Hz 사이의 초음파를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 초음파발생부(191)는 작업자가 측량작업을 수행하는 동안에만 동작시킬 수 있으며, 측량작업을 완료한 후에는 해충퇴치용 스위치(190)를 오프상태로 조작하여 동작을 정지시킨다.

또는 작업자가 측량작업을 잠시 중단하고 휴식을 취하는 동안에는 초음파발생부(191)를 계속하여 동작시킴으로써 휴식 후 작업을 재개할 때 해충으로 부터 작업자를 보호할 수 있게 하는 것이 바람직하다.

Claims (1)

1. 토탈스테이션(100)에 설치된 손잡이(101)의 상면 중앙에 상향 돌출되게 형성되고, 중앙부 내측 둘레면에는 암나사부(111)가 형성된 안내관(110);
   상기 안내관(110)에 출몰 가능하게 끼워지고 외측 둘레면에는 암나사부(111)에 나사 결합되는 숫나사부(121)가 형성된 승강핀(120);
   상기 승강핀(120)의 상단에 힌지(130)를 매개로 설치되고, 상기 힌지(130)가 안내관(110)의 외부로 노출된 상태에서 힌지(130)를 중심으로 회전되는 지지핀(140);
   상기 지지핀(140)의 상단에 연결되게 설치된 GPS안테나(150);
   상기 GPS안테나(150)의 저면 둘레면에 감싸여지게 원통 형태로 형성되고, 하부 둘레부에는 180도 간격이 유지되게 한 쌍의 고정공(161)이 형성되며, 상기 고정공(161)에 출몰 가능하게 고정핀(162)이 삽입되고, 상기 고정핀(162)의 단부에는 버튼(163)이 형성되며, 상기 고정핀(162)을 탄력 지지하는 스프링(164)으로 이루어진 하우징(160);
   상기 하우징(160)의 내부에 내장되어 있되 부피가 축소되게 절첩된 상태로 내장되고, 상단은 하우징(160)의 상부에 고정된 보호커버(170); 및
   상기 보호커버(170)의 하단이 고정되고 상기 하우징(160)의 하부를 보호하도록 하우징(160)의 하부에 설치되고 상단부에는 상기 하우징(160)의 둘레부에 형성된 고정공(161)에 대응되는 위치에 형성된 한 쌍의 지지공(181)이 형성된 지지판(180);을 포함함을 특징을 하는 지형지물 변화에 따른 수치정보를 확인하는 수치지도 제작 시스템

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