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측량학Ⅲ
이진녕 교수
건국대학교 대학원 토목공학과 석사과정
건국대학교 대학원 토목공학과 박사졸업
건국대학교 대학원 토목공학과 석사과정
건국대학교 대학원 토목공학과 박사졸업
건국대학교
서울시립대
현) 유니와이즈 전임교수
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| 제목 | 강의시간 | 상세내용 |
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| 14장. 하천측량 | ||
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[1강] 하천측량 개요. 평면측량. 수준측량
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하천측량 개요·평면측량·수준측량 핵심 정리
• 하천측량 개념·목적: 하천의 형상·단면·수위·기울기·유속·지형지물 위치를 측정해 평면도·종단면도·횡단면도를 작성하고 수공 설계·치수·이수 계획의 기초자료를 제공하는 절차 • 평면·수준·수심측량 체계: 유제부·무제부별 평면측량 범위 설정, 단열삼각망·트래버스 및 세부지형측량으로 평면 위치 결정, 수준기표·거리표 설치 기준에 따라 종단·횡단·심천·하구심천측량과 수심측량 및 유량측량을 수행하는 구조 • 도면·축척 규정: 평면도·종단·횡단면도에 거리·고도·수위·구조물 정보를 기입하고, 1/2,500·1/1,000 등 거리 축척과 1/100·1/50 높이 축척 규정을 적용해 하천 개수·공작물 설계용 기준 도면을 작성하는 체계 |
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[2강] 수위관측. 유량관측
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하천 수위·유속 관측과 평균유속 산정 핵심 정리
• 수위관측·수위표 체계: 하천 이수·치수·계수·구조물 설계를 위한 수위관측 목적, 보통수위표·자기수위표의 구조·관측주기·설치 기준(안정 하상, 직선부, 인위적 영향 배제, 영위의 설정과 평균해수면 기준 표고 관리) 정리 • 하천 수위 기준 체계: 최고·최저·평균·평균최고·평균최저·갈수위(355일)·저수위(275일)·평수위(185일)·고수위·홍수위·최다수위·지정·통보·경계수위 등 정의와 이수·치수·홍수 경보·재해 대응 계획에서의 활용 기준 정리 • 유속·평균유속 산정 체계: 부자법(표면·이중·막대, 프란시스식), 유속계(광정식·프라이스식·Pito tube) 적용 조건, 하천단면 유속분포 특성(0.6h 부근 최대), 1·2·3·4점법 평균유속 산정식과 계산 절차를 통한 유량 산정 방법 정리 |
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[3강] 유량의 측정
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유량 측정과 유량공식 및 하천측량 연계 개념 정리
• 유량 산정 기본 개념: 유량 정의·단위, 연속방정식 Q=AV, 합리식 Q=CIA 및 단위 환산을 통한 하천·수로 유량 계산 구조 정리 • 유량 측정 및 계산 방법: 직접측정법·간접측정법, 부자·유속계에 의한 평균유속 측정, Chezy·Kutter·Manning·Bazin·Forchheimer 유속공식을 이용한 Q 산정 및 단면분할법 계산 절차 정리 • 하천측량과 수준측량 역할: 하천 단면·종단·수위·유속 관측을 통한 수위–유량 관계 및 하천 형상 파악, 수준측량 기반 종·횡단면 작성과 하천구조물 설계 기초자료 확보 기능 정리 |
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| 15장. 터널측량 | ||
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[4강] 터널측량 개요
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터널측량 개요, 공정, 특수성과 조사·측량 구분 정리
• 터널측량 기본 개념: 터널 중심선·고도·단면을 갱외·갱내에서 연속·정밀하게 재현·관리하는 측량으로, 계획·조사·설계·시공·완공 전 과정의 기준점·연결·수준·단면측량 체계 확립 • 터널 조사·측량 체계: 개략·정밀·시공중 조사로 지형·지질·법규·시공상황을 단계별 검토하고, 지형측량·갱외 기준점·세부·갱내·작업갱·완공측량으로 중심선·고도·단면 성과를 체계적으로 확보 • 터널측량 특수성·장비: 어두운 밀폐 갱내 환경·가스·지하수·온습도 변화에 대응하기 위해 조명장치·천정측점·역스태프 수준측량·온도보정과 레이저 데오돌라이트·자이로 경위의 등 특수장비와 엄격한 기계 조정이 요구됨 |
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[5강] 갱외측량. 갱내측량
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갱외·갱내측량 개념 및 중심선·수준측량 정리
• 갱외측량·기준망·지상 중심선: 국가기준점 기반 기준망·BM 설치 후 직접·다각·삼각측량으로 양 갱구 위치·방위각·거리·지상 중심선 및 표고 결정 • 갱내 중심선·연결측량·곡선 설치: 도벨을 기준으로 갱외 기준선을 갱내로 투영·연장하고, 경사·수직갱 및 삼각법으로 갱내외를 연결하며 현편거법·내접다각형법·외접다각형법으로 곡선 중심선 설치 • 갱외·갱내 수준측량: 갱외 BM에서 일반 수준측량으로 갱구 표고를 정한 뒤, 갱내에서는 천장 스타프 부호 처리와 수직갱 강철줄자 온도·장력 보정을 적용해 갱내 도벨·측점 표고를 전달·결정 |
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[6강] 단면측량. 건축한계와 차량한계
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터널 단면측량, 건축한계·차량한계, 터널측량에서 GPS 활용
• 터널 단면측량: 굴착·완공 단계에서 설계단면 대비 실제 굴착단면·건축한계·차량한계 충족 여부를 무타겟·자동화 장비로 정면도 형상 측정·검증하는 절차 • 건축한계·차량한계·여유공간: 궤도 중심·레일면 기준 건축 가능 공간(건축한계)과 차량 단면 규격(차량한계)을 규정하여 3차원 여유간격(수평·수직 차이)을 확보하는 안전 설계 체계 • 터널 내 공간해석·GPS 활용: 좌표 차로 수평거리·사거리·경사각·경사도를 계산해 터널 내 위치·기울기 해석하고, GPS는 갱외 기준점 및 갱내외 연결측량·외부 구조물 계측에만 사용되는 터널측량 기준망 구축 수단 |
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| 16장. 노선측량 | ||
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[7강] 노선측량 개요. 순서 및 방법 (1)
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노선측량 개요와 노선측량의 순서 및 방법 정리
• 노선측량 개념·대상·곡선요소: 도로·철도 등 선형시설의 중심선과 평면곡선·수직곡선·완화곡선을 설정해 경사·계획고·토공·용지·구조물 위치를 결정하는 측량 절차 • 노선선정 조건과 목적: 건설·유지·수송비 최소화, 용지보상·환경·문화재·배수·절성토 균형, 직선 및 완만한 곡선·경사 확보를 통해 경제성·안전성·교통성·시공성을 달성하는 노선 결정 • 노선측량 단계 및 공사 성과: 도상계획→예측(다각·종·횡단·지형측량)→실측(정밀 중심선·종·횡단·지형측량)→공사측량(용지측량·시공측량) 순으로 진행하며, 평면도·종단면도·횡단면도·용지폭·용지면적을 산출해 설계·공사비·보상·시공관리의 기초 자료 제공 |
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[8강] 노선측량의 순서 및 방법 (2)
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노선측량 도로측량·종단측량·횡단측량 정리
• 도로 노선 및 평면곡선 설계: BP·IP·EP·BC·EC·교각 I·곡선반지름 R을 이용한 도상 중심선 결정, 설계속도별 최소곡선반경 적용, 직선–곡선–직선 조합의 노선 기하구조 구성 • 종단측량 및 종단면도: 노선 중심선상의 측점 거리·지반고 측정, 수평·수직 축척 선택, 누가거리·지반고·계획고·고차·경사·수직곡선 등을 종단면도에 기입하여 계획고·절토·성토 산정 • 횡단측량 및 횡단면도·토공량: 각 체인점에서 좌우 지형고와 거리 측정, 도로 폭·절·성토 폭·측구 위치를 횡단면도로 작성하고, 종단면도와 함께 토공량·절성토 균형·구조물 물량 산출의 기초자료로 활용 |
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[9강] 곡선설치 (1)
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원곡선 설치 기본 개념과 요소 정리
• 노선 곡선 분류와 설계 기본: 평면곡선(수평곡선)·수직곡선(종단곡선)·완화곡선의 개념과 설치 목적, 종단 2차포물선 종거식 및 최소 곡선반경–설계속도–편경사·마찰계수 관계 정리 • 원곡선(단곡선) 기하요소와 길이식: BC·EC·IP·O·R·I·θ·δ 등 기하요소 정의와 접선길이 TL, 곡선길이 CL, 장현 L, 외선길이 E, 중앙종거 M의 삼각함수·부채꼴 기반 계산식 구조 정리 • 편각 및 곡선 설계 응용: 편각 δ의 정의와 중심각·호장과의 관계(δ = l/2R), 곡선 길이·반경 변화에 따른 편각 특성, 최소 곡선반경 식과 원곡선 요소식을 활용한 노선 평면·종단 곡선 설계 절차 개관 |
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[10강] 곡선설치 (2)
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단곡선 설치와 편각법·진출법·지거법 핵심 정리
• 단곡선 설치 기본 요소: 곡선반경 R, 교점(IP), 교각 I로부터 접선길이 TL, 곡선길이 CL, 외선 WE, 곡선 시점·종점(BC·EC), 시·종단현 L1·L2 및 20 m 간격 중심말뚝 배치 절차 정리 • 편각법·현각현장법·전방교회법: 편각식 Δ = L/(2R)을 이용한 시·종단현 및 표준 구간 편각 계산, 편각 누적 및 ΣΔ ≈ I/2 검산 구조, 시준 장애·정밀도 요구에 따른 편각현장법·현각현장법·전방교회법의 적용 조건과 설치 절차 비교 • 진출법·지거법: 줄자를 이용해 접선·현·기준선으로부터 편거·지거(x–y 직교좌표)를 재현하여 곡선을 설치하는 중앙종거법·접선편거법·장현지거법 등 하위 기법과, 각관측 곤란·터널 측량 등 특수 시공 환경에서의 활용 목적 정리 |
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[11강] 곡선설치 (3)
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곡선설치 진출법·직거법 핵심 정리와 공식 유도
• 곡선설치 진출법: 줄자와 수선만으로 곡선상의 점을 결정하는 방법으로, 중앙종거법·접선편거법·현편거법을 통해 편거·종거 공식(T = l²/2R, D = l²/R, Y = R - √(R² - X²))을 이용한 곡선 점 설치 절차 정리 • 곡선설치 직거법: 접선 또는 장현을 기준축으로 수평거리 x와 직각거리 y(지거·종거)를 계산하여 곡선 점을 배치하는 방법으로, 접선지거법·중앙종거법(Mₙ = R(1 - cos(I/2ⁿ)), 4분의1법)·장현종거법의 좌표식(xᵢ, yᵢ) 구조와 유도 관계 정리 • 진출법·직거법 비교 구조: 원호 기하와 편각·삼각함수 관계(δ = l/2R, l = 2Rsinδ)를 공통 기반으로 하되 줄자 중심 간이 설치(정밀도 낮음)와 기준선 기반 좌표계산(공식 복잡, 이론·시험 중심)으로 구분하여 정의·기준선·사용 거리(편거·지거·종거)·대표 공식 체계화 |
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[12강] 복심곡선과 반향곡선
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복심곡선과 반향곡선의 개념과 기하학적 재원 정리
• 복심곡선: 중심 방향이 같은 두 단곡선을 공통접선으로 접속한 곡선으로, 급격한 곡률 변화로 승차감 저하가 커 완화곡선 병용이 필요하며 T = R tan(I/2), L = πRI/180, I = I₁+I₂ 관계로 접선길이·호길이·교각을 산정함 • 반향곡선: 중심이 공통접선의 서로 반대 방향에 있는 두 단곡선을 공통접선으로 접속한 곡선으로, 곡률 역전이 커 완화곡선·직선부 삽입이 필수이며 T = R tan(I/2), L = πRI/180, ℓ = R( tan(I₁/2)+tan(I₂/2) ) 등으로 접선·접점 간 거리와 배치선 위치를 결정함 • 곡선 공통 구조: 복심곡선·반향곡선 모두 반지름(R₁,R₂), 교각(I₁,I₂), 접선길이(T₁,T₂), 곡선길이(L₁,L₂)의 상호 관계와 사인법칙 기반 삼각형 해석으로 곡선 시작점·접속점·종점 위치를 설계하고, 승차감과 안전성 확보를 위해 완화곡선 적용 여부를 함께 검토함 |
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[13강] 장애물이 있는 경우의 원곡선 설치법. 노선변경법
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장애물이 있는 경우 원곡선 설치법과 노선변경법 정리
• 장애물 존재 시 원곡선 설치: IP·BC·EC 부근 장애물 상황에서 임의점(A′, B′)·방위각·사인법칙을 이용해 교각 I, 접선길이 TL, 곡선반경 R, 시점·종점 위치를 간접 복원하는 절차 정리 • BC부근 간접 설치법: 곡선중점 기준 설치(외선 E와 곡선길이 CL/2로 중점 산정 후 편각법 적용)와 접선 평행 가접선 기준 설치(PQ = R(1 − cos α), DQ = R{tan(I/2) − sin α} 활용)로 시점 부근 장애물 극복하는 구조 정리 • 노선변경법: 두 접선 불변·접선 평행이동(시점 고정, R 변화·R 고정, 시점·종점 이동) 세 유형에 대해 TL, CL, E 기본식과 $R_N = R_0 + \dfrac{e}{\sec(I/2) - 1}$, $R_N = R_0 + \dfrac{e}{1 - \cos I}$, $n = \dfrac{e}{\sin I}$, $m = -e\cot I$, $h = n\sin(I/2)$, $k = n\cos(I/2)$ 등 설계·계산 관계식 정리 |
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[14강] 완화곡선 (1)
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완화곡선, 편경사, 확폭 개념 및 계산관계 정리
• 완화곡선과 곡률 개념: 직선과 원곡선 사이 곡률을 0→1/R로 선형 변화시키는 완화곡선(클로소이드 등)과 a² = R·L 관계를 통해 곡선 진입 시 원심력·횡압을 점진적으로 완화하는 설계 개념 정리 • 편경사·캔트 및 최소곡선반경: 곡선부 노면 기울기인 편경사(i)와 궤간 높이차인 캔트(C)를 정의하고, C = D V²/(127R), V²/(127R) = i + f, R ≥ V²/{127(i + f)} 관계식으로 원심력·중력·횡마찰 평형에 따른 곡선 조건 정리 • 곡선부 확폭 개념 및 계산식: 앞·뒷바퀴 궤적 차이로 인한 내측 여유 확보를 위해 곡선 내측으로 확폭량 ε을 두며, (R − ε)² + L² = R²에서 유도되는 ε = L²/(2R)과 완화곡선 구간에서의 0→ε 점진 변화 원리 정리 |
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[15강] 완화곡선 (2)
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완화곡선과 편경사 관계, 성질 및 요소 정리
• 완화곡선과 편경사 비례관계: 곡선반경이 무한대에서 R로 감소하는 동안 캔트가 0에서 C₀까지 선형 증가하며 Cx/C0 = x/X와 곡률(1/ρ) 변화가 비례하는 전이 구간 개념 정리 • 완화곡선 종류와 비례 기준: 3차포물선·Lemniscate·Clothoid에서 곡률·캔트가 각각 횡거 x, 동경 z, 곡선장 L에 비례하도록 정의되는 완화곡선 유형 및 비례식 구조 정리 • 완화곡선 길이와 요소 기호: L = Vt(또는 L = V/3.6·t)로 설계속도와 통과시간에 따른 길이 산정, 시점·동경·곡선장·이동량·접선각·편각 등 기호(x,y,z,L,R,ρ,ΔR,M,TK,TL,τ,σ)의 정의 및 도로 설계 적용 관계 정리 |
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[16강] 완화곡선 (3)
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완화곡선 종류와 3차 포물선·클로소이드 핵심 정리
• 완화곡선 기본 개념·종류: 직선–원곡선 사이 곡률을 점진적으로 변화시키는 곡선으로 3차 포물선·렘니스케이트·클로소이드가 주요 형식, 도로·철도 선형에서 주행 안전·승차감 확보 기능 • 3차 포물선·렘니스케이트 완화곡선: 3차 포물선은 y=6R/X³·x³에 따른 근사 곡률 완화곡선으로 짧은 구간에 사용, 렘니스케이트는 급곡선·철도 선형용 완화곡선으로 큰 방향 변화에 유리 • 클로소이드 및 응용 요소: 곡률이 곡선길이에 비례하는 나선형 완화곡선으로 A²=RL, τ=L/2R을 기본식으로 하여 단위 클로소이드, 좌표·이동량 공식, 다양한 형식(기본형·S형·난형·철형·복합형) 설계·계산에 활용 |
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[17강] 완화곡선 (4)
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클로소이드 완화곡선 설계 예제 16-8, 16-9, 16-10 정리
• 클로소이드 기본관계와 좌표식: 매개변수–반지름–곡선장 관계식 a² = RL 및 근사 좌표식 x = L(1 − L²/40R² + …), y = L²/6R(1 − L²/56R² + …)을 이용해 x, y, 접선각 τ, 중심투영 xₘ, 편각 σ, 동경길이 S₀, 이정량 ΔR 등을 일괄 계산하는 절차 정리 • 기본대칭형 클로소이드 설계 구조: 전체 교각 I, 원곡선 중심각 α(또는 θ), 접선각 τ의 관계(I = α + 2τ, θ = I − 2τ)와 w = (R+ΔR)tan(I/2), d = xₘ + w, BP–IP 추가거리를 이용해 BTC·BCC·ETC 위치 및 전체 곡선길이 C_L(2L+L_C)와 직선·곡선부 측점(20 m 간격) 배치 계산 구조 정리 • 지거법(직접법) 완화곡선 설치: 주어진 I, R, L, 추가거리로부터 a = √(RL), τ, ΔR, xₘ, w, d, L_C를 구하고, 각 측점의 곡선거리 Lᵢ에 대해 클로소이드 x, y 근사식을 반복 적용하여 현장 말뚝 좌표를 직접 산정하는 절차 정리 |
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[18강] 종단곡선 (1)
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종단곡선 개념과 원곡선 설계 핵심 정리
• 종단곡선(수직곡선) 개념·종류: 상·하향 종단경사 변화를 완화하기 위해 두 직선 경사를 곡선으로 연결하는 선형으로, 도로는 2차 포물선, 철도는 원곡선을 주로 사용하여 시거·승차감·배수·안전성을 확보함 • 경사차·곡선장·보정량 계산식: 경사 부호(상향 +, 하향 −)를 구분해 경사차 |m−n|를 %·‰ 단위 일관되게 계산하고, 철도 원곡선 종단에서 L≈(R/1000)|m−n|, y=x²/(2R) 또는 y={(m−n)/(200L)}x²를 사용해 곡선장과 각 측점 표고 보정량을 산정함 • 평균 경사율(i) 기반 설계 기준: 철도에서 허용 평균 경사변화율 i를 이용해 |m−n|/i 값에 대응하는 중심말뚝 개수(짝수·홀수·임의 위치 규칙)를 결정하고 20 m 간격을 곱해 L을 정하며, 경사 부호·단위·시거·안전 기준을 만족하도록 계산된 최소값 이상으로 곡선장을 채택함 |
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[19강] 종단곡선 (2)
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국철 2급선 종단곡선 예제 16-13, 16-14 계산 개념 정리
• 국철 2급선 종단곡선 기본조건: 경사 평균 변화율 2‰/20 m 조건에서 접선 경사차 |M−N|으로 L = (|M−N|/2)×20 산정, 말뚝 20 m 간격 기준으로 종단곡선 길이 배분, 종거식 Y = (M−N)X²/(200L)로 포물선 종거 계산 • 예제 16-13·16-14 말뚝 배치 및 X 배분: 교점이 중심말뚝 사이 중앙(대칭)·12 m 이격(비대칭)인 경우 각각 L/2 기준 대칭·조건 맞춘 L 조정(150→144 m 등) 후, 좌·우측 X 좌표를 20 m 간격 및 잔여거리(10 m, 12 m 등)로 구조적으로 배분 • 종단곡선 형상·정점·저점 해석: 상향–하향 볼록곡선·하향–상향 오목곡선에서 Y값과 직선 경사를 합산해 최종 표고 산정, 정점·저점 위치는 경사차와 L로 계산되며 항상 완만한 경사 쪽으로 치우치는 특성을 이용해 위치 추론 |
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[20강] 종단곡선 (3)
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2차 포물선 종단곡선 설계 식, 길이, 예제 정리
• 2차 포물선 종단곡선 기본식: 경사차·길이에 따른 계수 a 유도와 $y=\dfrac{i_1-i_2}{200L}x^2$ 구조, 종거 개념 및 정점·대칭 특성 정리 • 종단곡선 길이 결정식과 기준: 설계속도·경사차·곡선반경·도로등급에 따른 $L=\dfrac{(i_1-i_2)V^2}{360}$, $L=R(i_1-i_2)$, $L=26(m-n)$ 및 최소 종단곡선 길이 표 해석 체계 • 종단곡선 표고 계산 절차: 시점고·경사로부터 직선 표고 $H'$ 산정, 포물선 종거 $y$ 계산 및 대칭성 활용, $H=H'-y$에 의한 각 측점 표고 산정 예제(16.15, 16.16, 16.16-1) 구조 정리 |
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[21강] 노선측량 연습문제풀이 (1)
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노선측량 연습문제 풀이 핵심정리(기울기·단곡선·캔트·클로소이드)
• 지형 경사와 단곡선 기하요소: 축척·등고선 간격을 이용한 경사(%) 계산, 단곡선의 교각·반지름·접선길이(TL)·곡선길이(CL)·중앙종거·외선(외할)·장현·편각 정의 및 TL·CL·BC·EC 추가거리 산정 절차 정리 • 외선·편각법·클로소이드: 외선 E로부터 반지름 R 역산, 시단현·종단현·중간 현 길이에 따른 편각 누가(편각법)와 검산(ΣΔ ≈ I/2) 구조, 클로소이드 매개변수 A의 기본식 A² = RL 적용 • 캔트·평경사 설계: 곡선구간 캔트 C와 속도·반지름·궤간(폭원) 관계식 C = DV²/(Rg), 실무식 C = DV²/(127R) 및 역식 V = √(127CR/D) 활용, 캔트에서 평경사 경사율(%) 환산과 단위·각/길이 모드 변환 유의사항 정리 |
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[22강] 노선측량 연습문제풀이 (2)
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노선측량 곡선설계 연습문제 핵심 정리 (연습문제 11~19)
• 원곡선 기하요소·추가거리 환산: 접선장 TL=R·tan(I/2), 곡선길이 CL=πRI/180, 외선·중앙종거·편각 공식으로 반지름·곡선길이·추가거리(IP·BC·EC) 상호 환산 및 곡선중점 이동량·중점 편각 계산 • 클로소이드 완화곡선 설계: 곡률 k=1/R, 매개변수 A²=RL, 접선각 τ=L/(2R), 좌표식(X,Y), 이적량 ΔR, 보정값 X_m, 거리 W·D를 이용해 BTC·ETC 위치와 추가거리 산정, 직선–원곡선 사이 곡률·캔트 완충 연결 • 특수조건 곡선설계 응용: 곡선 종점 접선 평행이동에 따른 반지름 변화, 장애물로 인한 IP 대체점에서의 삼각측량(보각·사인법칙), 중앙종거법(M1,M2,M3)으로 원곡선 근사 설치 등 기본 삼각함수와 곡선식 응용 절차 정리 |
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| 17장. 사진측량 | ||
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[23강] 사진측량 개요 (1)
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사진측량 개요와 정의, 역사, 특징 및 정확도 정리
• 사진측량 개념·분류: 항공·지상 영상 및 전자기파로 대상물의 정량·정성정보를 취득하는 학문으로, 측정용 사진측량(기하·지도제작)과 해석적 사진측량(파장·영상 해석, 자원·환경 분석)으로 구분됨 • 사진측량 역사·특징: 광학 영상 형성, 사진술 발명, 항공기 도입, 입체사진측량 및 수치지도 제작으로 발전하여, 대면적·비접촉·4차원 분석·접근 곤란 지역 측량에 유리하나 고가 장비·기상·조명 의존성과 소규모 대상 비경제성, 식별 한계가 존재함 • 사진측량 정확도 구조: 평면(X,Y) 정확도는 (10~30 μm)×축척분모 수준, 높이(H) 정확도는 (1/10000~2/10000)×촬영고도 수준이며, 사진거리·지상거리·초점거리·촬영고도 간 비례관계로 지도 축척 및 오차 범위를 결정함 |
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[24강] 사진측량 개요 (2)
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사진측량 분류와 촬영방법·필름·활용 개요
• 사진측량 분류 체계: 촬영 방향(수직·경사·수평), 촬영 방식(직각·편각·수렴 수평촬영), 촬영방법(항공·지상·수중·원격탐사·비지형), 도화 축척(대·중·소축척) 기준으로 평면·높이 정확도와 적용 규모 구분 • 촬영 및 센서 요소: 항공·지상사진측량의 전·후방교회법, 화각·초점거리·촬영고도에 따른 축척 관계(M=f/H), 촬영기선·중복도(종·횡중복), 필름·센서 종류(팬크로·적외선·위색·팬인플러·천연색)와 파장대·판독 특성 정리 • 사진측량 활용 영역: 지형도 제작·노선계획·토지·지적측량·3차원 형상 계측을 중심으로 자원·환경 조사, 수중·군사·우주·의학·치의학·문화재·교통관리 등 비지형 응용 분야까지 통합 적용 범위 제시 |
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[25강] 항공 및 지상사진측량용 카메라
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항공 및 지상사진측량용 카메라 핵심 개념 정리
• 항공·지상사진측량용 카메라 개념: 기하학적 정확성·렌즈 왜곡 최소화·고해상도·디지털 처리 용이성을 갖춘 측량 전용 카메라 체계로, 항공사진과 지상사진을 통해 지도 제작·주제도 작성에 활용 • 항공사진측량용 카메라 구조·기하 관계: 장초점 정밀렌즈·대형 포맷·고속 셔터·안정화 장치를 갖추고, 초점거리–화각–촬영고도–축척 관계(M=H/f)와 중복도·기복변위·주점·방사왜곡을 고려해 단일렌즈·다중렌즈·스트립 카메라 및 화각(초광각·광각·보통각·협각)에 따른 용도를 구분 • 지상사진측량용 카메라 유형: 보정데이터가 내장된 전용 측량카메라와 실험실 캘리브레이션을 거친 준-측량용 카메라, CCD 기반 디지털 카메라로 구분되며, 항공사진과 동급의 기하학적 품질 확보와 지상 객체 정밀 측정을 목표로 운용 |
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[26강] 수직사진 (1)
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수직사진의 기하와 사진축척·지상좌표 계산 개념 정리
• 수직사진 기하 개념: 광축·주점·사진좌표계 정의, 엄밀 수직사진과 경사사진 구분, 음화·양화 형성과 중심투영 특성 정리 • 사진·지도 축척 개념과 계산: 지도축척·사진축척 정의, 평평지형에서 S = f/H, 기복지형에서 S = f/(H ± h), 평균 사진축척 S평균 = f/(H − h평균) 및 실측·지도 비교를 통한 축척 결정 방법 정리 • 수직사진 기반 지상좌표 계산: 사진좌표(x, y)와 표고 h, 비행고도 H, 초점거리 f를 이용한 X = x·(H − h)/f, Y = y·(H − h)/f 산출과 이를 통한 지상 수평거리·수평각 계산 절차 정리 |
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[27강] 수직사진 (2)
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수직사진 기복변위와 비행고도 계산 핵심 정리
• 기복변위와 기복변위 식: 지표 기복으로 인한 수직사진상의 방사상 위치 오차, 기본식 Δr = (h/H)·r 및 최대 기복변위(Δr_max = (h/H)(√2/2)A)와 크기·방향 특성, 이를 이용한 대상물 높이 h = (Δr/r)·H 산정 원리 • 비행고도와 축척 관계: 비행고도 H를 축척 1/n과 초점거리 f, 사진·지상 길이(l, L)로 연결하는 f/H = l/L = 1/n 관계, 동일 표고 대상에서 H = fL/l 로 계산하는 절차와 항공사진 설계·기복보정에서의 역할 • 표고가 다른 두 점을 이용한 비행고도 계산: 서로 다른 표고를 갖는 두 점의 사진좌표(x, y), 지상좌표(X, Y), 수평거리 AB를 이용해 X = x(H−h)/f, Y = y(H−h)/f를 AB² 식에 대입하여 H에 대한 2차방정식을 구성하고 근의 공식으로 비행고도 H를 역산하는 방법 |
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[28강] 공선조건식
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공선조건식과 회전변환, 공면조건식 핵심 정리
• 사진측량 기하학 기본 개념: 특수삼점(주점·연직점·등각점) 정의와 경사각 단위(도·그레이드) 변환, 노출점–지상점–상점이 일직선상에 존재하는 공선조건의 좌표계 관계 정식화 • 좌표변환 및 회전행렬: 2차원 회전변환식과 3차원 회전행렬(ω, φ, κ)의 합성, 회전행렬 원소 m₍ᵢⱼ₎를 이용한 대상좌표–사진좌표 변환 구조 및 공선조건식 유도 절차 • 공선·공면조건식 응용: 공선조건의 닮은삼각형 비례식과 최종 공선조건식(x, y–X, Y, Z 관계) 정리, 두 투영중심과 대응 상점 네 점의 공면조건을 평면 일반식·4×4 행렬식(det=0)으로 표현하는 기준 정립 |
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[29강] 입체시 (1)
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입체시와 사진측량에서의 심도 인식 및 입체경 종류
• 입체시·심도 인식 기하: 양안 시차와 시차각·안기선에 의한 심도 인식 원리, 중복사진과 입체쌍을 이용한 3차원 입체모델 형성, 단안시·입체시 비교 및 역입체시·공액주점 정의 • 사진기하와 기선·기선고도비: 촬영종 기선길이 B·주점 기선길이 b·안기선 정의, 사진 길이 A·중복도 p와 B의 관계, 기선고도비 B/H = A(1-p)/f 수식과 적정 범위, 기선·고도·초점거리 변화에 따른 입체감 특성 • 입체시 조건과 입체경 종류: 입체시 성립 조건(광축 정렬·축척 차 허용 범위·중복도), 렌즈식·반사식·확대입체경의 구조와 기능, 중첩영상 관측 방식 및 확대·초점조정·거울·프리즘 활용 구조 정리 |
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[30강] 입체시 (2)
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사진입체시 과고감 개념과 유도, 중복도와의 관계 요약
• 과고감 정의 및 정량식: 입체모델 기복이 실물보다 과장되는 현상으로, 실물과 모델의 폭 대비 높이 비를 비교하여 V = (Y/D)/(y/d)로 정의 • 과고감 기하·기선고도비 관계: 촬영 시·입체시 기하를 근사해 V = (B/H)/(b_e/h)로 유도하며, 기선고도비는 카메라 초점거리·촬영고도·입체시 기선과 고도에 의해 결정 • 과고감과 중복도(Overlap) 연계: 촬영기선 B = S(1 - p/100), B/H = (1 - p/100)(d/f), 입체시 기선고도비 b_e/h ≈ 0.15를 사용해 V ≈ [(1 - p/100)d/f]/0.15로 표현하고, 중복도 증가 시 과고감 감소 원리 정리 |
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[31강] 시차 (1)
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항공사진 시차의 개념과 시차방정식 및 부점의 원리
• 항공사진 시차 개념 및 표고 관계: 관찰자·기선 변화에 따른 점의 위치 변위 정의, X시차(입체시차)와 표고 정비례 특성, 단사진·입체시에 의한 시차측정 절차 및 기선·주점 정렬 조건 정리 • 부점(Floating Mark)의 원리: 좌·우 사진의 대응점에 투사된 두 표식을 입체시로 하나의 pointer로 합성하는 방식, 수렴각 변화에 따른 부점의 상하 이동 원리, 시차측정기·도화기에서의 공간점 지시 기능 정리 • 시차방정식: 기선 B·초점거리 f·촬영고도 H·시차 p를 이용한 표고 및 지상좌표 산정식 $h_A = H - \dfrac{Bf}{p_A}$, $X_A = \dfrac{B}{p_A}x_A$, $Y_A = \dfrac{B}{p_A}y_A$의 닮음삼각형 기반 유도 및 실측 예제 적용 구조 정리 |
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[32강] 시차 (2)
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시차차에 의한 높이측정, 비행고도·촬영기선 계산 정리
• 시차·시차차와 높이차 관계: 입체사진에서 시차·시차차를 정의하고 $p=\dfrac{BF}{H-H_P}$식을 통해 두 점 높이차 및 미지점 표고를 정확식 $H_A = H_C + \dfrac{\Delta p}{p_A}(H - H_C)$로 계산하는 원리 정리 • 시차차에 의한 근사적 높이계산: 주점기선길이 $b$, 평균비행고도 $H'$ 치환으로 $\Delta h = \dfrac{H'}{b}\Delta p$ 근사식을 유도하고 기복·비행고도 조건에 따른 정확식/근사식 선택 기준 및 등고선 간격·비고 계산 절차 정리 • 비행고도·촬영기선 산정: 사진축척·초점거리·주점기선길이 관계로 $B = m b$, $H = H_A + \dfrac{Bf}{p_A}$, $B = \dfrac{p_C}{f}(H - H_C)$ 등을 이용해 비행고도와 지상 촬영기선, 그리고 사진좌표·시차 기반 기선거리 역산 절차 정리 |
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[33강] 항공사진 촬영계획 (1)
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항공사진 촬영계획: 종중복·횡중복 개념과 계산 정리
• 항공사진 피복 구조: 사진·모델·스트립·블록 계층 구조와 비행계획 요소(비행경로·촬영축척·비행고도·카메라·종·횡중복·허용편류각) 설정 원칙 정리 • 종중복·횡중복 개념 및 계산: 비행방향·횡방향 중복 정의, $p=\frac{a-b}{a}\times100\%$, $q=\frac{a-c}{a}\times100\%$, 기선길이 관계식 $b=a(1-p/100)$·$c=a(1-q/100)$ 및 지도작성용 표준 중복도(종 50·60%, 횡 5·30%) 정리 • 중복도 영향 요인과 재촬영 기준: 편류·표류·경사·비행고도·지형기복이 실질 중복도와 입체영역·피복 연속성에 미치는 영향과 최소 기준 미달·허용편류각 초과 시 재촬영 판단 기준 정리 |
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[34강] 항공사진 촬영계획 (2)
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항공사진 촬영기선·활용목적·축척·비행고도·입체도화
• 촬영기선·중복도·기선고도비: 촬영종·횡기선(B, C)과 종·횡중복도(p, q), 사진 한 변 길이와 축척·비행고도·초점거리 관계를 통해 기선길이와 기선고도비(B/H)를 산정하고, 입체시차·입체감 및 좌표오차 특성 규정 • 사진축척·비행고도·지도축척·등고선 간격: 사진축척–비행고도–초점거리 관계(M=f/H, H=mf)와 요구 지도축척·등고선 간격·도화기 확대능력에 따른 적정 사진축척·비행고도 결정, 지형 기복·허용고도오차에 따른 등고선 간격 설계 • 입체도화기·C계수·촬영계획: 투영기의 주점거리·외부표정·수직조작범위·확대비와 C계수(H=C·Δh)를 연계하여 촬영고도와 등고선 간격을 조합하고, 카메라·필름·비행경로·스트립 구성 및 모자이크·지형도 제작용 촬영계획을 시스템적으로 설계 |
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[35강] 항공사진 촬영계획 (3)
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항공사진 촬영계획
• 촬영고도·사진축척·입체도화기 확대비: 등고선 간격과 C-계수로 촬영고도 H 산정(H=CΔh), H/f로 사진축척 결정, 지도축척 대비 확대비 계산 후 입체도화기 허용 확대비·지형 기복비(hr/H≤0.2)로 사용 가능 여부 및 최소 촬영고도 판단 • 피복면적·유효면적·입체모델 면적: 사진 포맷과 촬영축척으로 피복면적 A₀=m²a²=(aH/f)² 산정, 종·횡중복도(P, Q)를 반영해 단일경로 유효면적 A₁=m²a²(1−P), 복촬영 유효면적 A₂=m²a²(1−P)(1−Q)로 입체모델 면적과 단위환산(m²↔km²) 정리 • 입체모형 수·사진매수 산정: 대상지역 길이(S₁, S₂)와 기선길이(B=Ma(1−P), C=Ma(1−Q))로 종·횡 입체모델 수 D=S₁/B, D′=S₂/C(소수 올림) 계산, 단촬영경로 사진매수 Nstrip=D+1, 전체 사진매수 N=(D+1)D′, 전체 입체모델 수 Nm=DD′ 및 필요 시 안전율 적용 N=(F/A효)(1+α)로 비행계획 수립 |
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[36강] 항공사진 촬영계획 (4)
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항공사진 촬영계획: 날씨·계절·비행계획도·노출시간·표정점 정리
• 항공사진 촬영조건: 구름·대기질·풍속·난류, 계절별 지표 피복·태양고도(최소 30°, 10~14시대), 눈 피복·수목 상태에 따른 촬영 시기·용도(지형도 vs 식생 해석) 결정 • 비행계획 및 촬영 파라미터: 비행계획도·템플릿·GPS·UAV를 이용한 경로·중복도·피복 설계, 비행속도·편류각(≤5%)·경사각(≤3%) 관리, 표정도 기반 성과 검사와 재촬영 판단 체계 • 촬영 기하와 기준점 체계: 최장·최소 노출시간(TL=ΔS·m/V, TS=B/V, B=mA(1-p)) 계산과 단위 변환, 표정점·대공표식·종·횡접합점·자침점의 정의·선정·설치 기준을 통한 사진-지상 좌표 연결 및 항공삼각측량 정밀도 확보 |
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[37강] 사진의 표정 (1)
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사진측량에서의 표정: 내부표정, 상호표정, 그루버 소거법 핵심 정리
• 사진측량 표정 체계: 내부표정·외부표정(상호·절대·접합)으로 구분하여 사진좌표를 지상좌표로 변환하고 촬영기하를 복원하는 단계적 절차 정리 • 내부표정 및 좌표변환: 주점·초점거리·렌즈왜곡·건판신축·대기굴절·지구곡률 보정과 Helmert 변환·2차원 등각/부등각사상변환을 이용한 기계좌표–지표좌표–사진좌표 간 변환 구조 정리 • 상호표정과 그루버 소거법: 공선·공면조건과 상호표정 인자(By, Bz, ω, φ, κ)를 통한 종시차 소거 및 3차원 모델좌표 결정, 그루버 소거법의 회전인자 활용·과잉수정계수·속도율에 의한 6점 종시차 제거 절차 정리 |
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[38강] 사진의 표정 (2). 사진지도
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항공사진 절대표정·접합표정·항공삼각측량·사진지도 개념 정리
• 절대표정·접합표정: 입체모델을 지상기준점으로 대지좌표계에 정합(절대표정)하고, 다수 모델·스트립을 공통점으로 하나의 통일된 스트립·블록 좌표계로 연결·통합(접합표정)하는 절차 • 항공삼각측량: 소수의 지상기준점과 사진·모델·스트립좌표를 이용해 스트립·블록·모델·광속(사진 한 매) 단위로 다항식법·독립모델법·광속법(번들법, DLT) 등 기계법·해석법 블록/스트립 조정으로 3차원 절대좌표를 결정하는 기법 • 사진지도·편위수정·정사투영 사진지도: 항공사진을 축척 조정·집성·편위수정으로 평면지도 대용 사진지도로 제작하며, 약조정·반조정·조정집성·정사투영 사진지도 단계에 따라 기복·기울기 보정 수준과 등고선 삽입 여부가 달라진다 |
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[39강] 사진판독. 수치사진측량
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사진판독과 수치사진측량 핵심 정리 및 계산 연습
• 사진판독 및 판독 요소: 정량·정성 판독을 통해 대상물 위치·형상·상태를 해석하며 크기·형상·음영·색조·질감·모양·상호위치관계·과고감을 핵심 판독 요소로 사용하고, 가시광선·적외선·열영상 등 다양한 영상 종류별 특성과 장단점을 구분함 • 수치사진측량 및 수치영상 구조: 디지털 영상을 이용해 사진측량을 자동화·실시간·GIS 연계 형태로 수행하며, 수치영상의 픽셀·라인 기반 행렬 구조와 공간해상도(및 시간·방사해상도)를 이해하여 정확한 공간정보를 추출함 • 항공사진 측량 기본 계산: 초점거리와 촬영고도에 따른 축척식(1/m = f/H), 평면위치오차, 사진상 길이, 시차차(Δp = B₀h/H), 한 장 사진의 실제 면적 등 핵심 공식을 이용해 항공사진 측량 관련 수치 문제를 계산함 |
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| 18장. 원격탐측 | ||
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[40강] 원격탐측의 분류 (1)
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원격탐측(Remote Sensing, RS) 개념·장단점·특징 정리
• 원격탐측 개념 요소: 플랫폼·센서·전자파·영상해석을 이용해 지표·대기 등에서 반사·방사되는 전자파를 원거리 비접촉 방식으로 수집·분석하여 토지·환경·자원 정보를 추출하는 기술 • 원격탐측 장점: 능동·수동 센서를 통한 전수조사·반복관측, 다중·초분광 영상 기반 4차원·속성 데이터 생성, 디지털 영상의 자동판독·정량분석 및 자연환경 모니터링·모델링 활용 • 원격탐측 단점·특징: 공간·분광·방사 해상도와 빅데이터 처리, 정확도·전문성·비용, 재방문주기·관측제약 등의 한계를 가지며, 정사투영상에 가까운 수치 영상으로 재해·환경·자원 분야에 신속 활용됨 |
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[41강] 원격탐측의 분류 (2)
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원격탐측의 분류와 역사, 수동·능동 센서 및 우리나라 RS 발전과정
• 원격탐사의 분류 체계: 이용 대상 분야·관측 파장 영역(자외선·가시광선·적외선·극초단파)·관측 장소(지상·항공기·인공위성)·탑재기(정지위성·궤도위성·항공기·헬기·지상관측기)·자료 취득 방법(수동형·능동형) 기준으로 체계화 • 수동형·능동형 센서: 수동형은 태양·지구 자연복사 이용 광학 원격탐사(자외선·가시·적외선), 능동형은 인공 발생 극초단파·레이저 이용 레이다·SAR·LiDAR 원격탐사로, 에너지원·파장대역·구름·야간 관측 가능 여부와 해석 난이도가 핵심 구분 • 원격탐측 역사와 우리나라 RS 발전: 항공사진·레이다·열적외선·SLAR에서 Landsat·SPOT·초분광·고해상도 위성(IKONOS 등)으로 발전했으며, 국내는 1970년대 기상·Landsat 자료 수신에서 출발해 우리별·무궁화호를 거쳐 아리랑(KOMPSAT) 1·2호 이후 다목적·고해상도 위성 체계로 확장됨 |
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[42강] 원격탐측의 분류 (3)
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원격탐측의 원리와 과정, 전자기파·태양복사 스펙트럼 정리
• 전자기파와 태양복사 스펙트럼: 전자기파 정의·파장–주파수 관계(c = λν)·태양복사 스펙트럼에서 자외선·가시광선·반사적외·열적외·마이크로파 주요 파장대와 에너지 특성 정리 • 물질의 분광특성과 대기 상호작용: 물질의 분광반사율(반사·흡수·투과·복사)과 토양·식생·수체의 대표 분광곡선, 대기 산란(Rayleigh·Mie·비선택적)과 대기의 창이 원격탐사 신호에 미치는 영향 구조화 • 원격탐측 시스템 요소와 과정: 에너지원(태양·능동형 레이더)–전달경로–관측대상–센서–데이터 해석으로 이어지는 원격탐측 과정과 광학·마이크로파 센서의 공간·분광·방사해상도 특성 및 영상 처리·정보 변환 절차 요약 |
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[43강] 원격탐측의 분류 (4)
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인공위성의 종류와 궤도 특성 핵심 정리
• 인공위성 분류와 기능: 과학·군사·원격탐측·항법(GNSS)·통신·기상위성의 정의, 주요 임무, 원격탐사·통신·항법·기상 관측에서의 활용 구조 정리 • 인공위성 공전 원리: 중력과 원심력 평형에 따른 안정 궤도 형성, 고도별 요구 속도 범위(약 7.9~11.2 km/s)와 궤도 유지 조건 정리 • 위성 궤도 체계: 고도 기준(저궤도·중궤도·지구동기·정지궤도)와 형태 기준(원궤도·타원궤도, 극궤도·적도궤도·태양동기궤도)별 정의, 고도·주기·주요 활용(원격탐사·통신·기상)의 대응 관계 정리 |
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[44강] 센서
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원격탐사 센서 개요와 수동·능동 센서, 해상도 정리
• 원격탐사 센서와 해상도 개념: 센서(수동·능동)의 정의·분류와 순간시야각(IFOV), 공간·분광·방사·주기 해상도 구조 및 상충 관계 정리 • 센서 시스템과 영상 취득·저장: Whiskbroom·Pushbroom 스캐닝, 프레임/다중파장대 카메라, MSS·TM·CCD·방사계 구조 및 디지털 영상 저장·활용 방식 정리 • SAR 기반 능동 센서와 활용 동향: SAR 개념과 InSAR·PSInSAR·SBAS 기법, 주요 국가별(SRTM, TerraSAR-X, COSMO-SkyMed, RADARSAT, PALSAR 등) SAR 응용 분야와 지형·재해 모니터링 활용 정리 |
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[45강] 전자파의 특성
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전자파의 특성과 태양 복사스펙트럼, 가시광선·적외선·극초단파 정리
• 전자기파·태양복사 기본 개념: 전기장·자기장이 직각으로 진동하며 광속(c=λν)으로 진행하는 파동과 태양 핵융합에서 기원한 복사에너지의 스펙트럼 분포 구조 정리 • 스펙트럼 구성 및 파장 구간: 감마선·X선·자외선·가시광선(약 380~780nm)·적외선(근IR·중IR·원IR)·극초단파(약 1μm~1m) 등 전자기파 전 영역의 파장 구간·에너지 특성·대기 및 지표 상호작용 체계 정리 • 원격탐사·측량 활용: 가시광선의 지형도 제작·영상 판독, 적외선의 열·식생 분석 및 군사 활용, 극초단파의 능동센서(레이더·마이크로파 등)를 통한 통신·기상 관측·지도 제작 기능 비교 정리 |
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[46강] 탑재기 (1)
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LANDSAT·SPOT·아리랑 위성 탑재기와 탐측기 체계 정리
• LANDSAT·SPOT 원격탐사 위성: RBV·MSS·TM·ETM+·HRV·HRVIR·HRG·Vegetation·DORIS 등 다중분광·광학·보조 센서의 밴드 수·공간해상도·스캔방식(위스크브룸·푸쉬브룸)과 자원탐사·지도제작·환경감시 기능 비교 • 우리별·무궁화 위성 체계: 우리별 1~4호 과학·기술실험·소형과학위성 계보와 무궁화 시리즈 정지궤도 방송통신위성의 통신·방송 서비스 기능 및 국내 위성 개발·상용통신 인프라 구축 역할 정리 • 아리랑 위성 시리즈: KOMPSAT-1·2·3·3A·5호의 탑재기(EOC·OSMI·SPS·LRC·MSC·AEISS·SAR·적외선 센서) 구성, 공간해상도·관측 파장대·궤도 특성, 주·야간·악천후 관측 능력과 국토관리·재난감시·군사·안보·GIS 구축 응용 정리 |
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[47강] 탑재기 (2)
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기상·해양·고해상도 위성의 종류와 탑재기 특징 정리
• 기상·해양 위성 계열: TIROS·NIMBUS·NOAA 극궤도 기상위성과 SEASAT·MOS-1 해양위성의 임무, 궤도 특성, 해양·대기 통합 감시 목적 정리 • 탑재 센서·자료 형식: AVHRR·TOVS(구성요소 HIRS·SSU·MSU·AMSU)와 복사량 물리량(복사에너지·복사속·복사발산도·복사조도·복사휘도) 정의 및 NOAA APT·HRPT 데이터 형식·해상도·전송특성 정리 • 고해상도 상업위성: IKONOS·GeoEye·QuickBird·WorldView의 공간해상도, 팬크로매틱·다중파장 채널 구성, 재방문주기, 일일 관측면적 및 DEM·수치지도·환경·도시·군사 활용 분야 비교 정리 |
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[48강] 필름의 전송과 변환. 영상처리
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필름 전송·변환과 원격탐사 영상처리 핵심 개념 정리
• AD/DA변환·영상전송·영상분석 지수: 필름·위성영상의 아날로그‑디지털 변환(AD/DA), 위성영상 전송·변조·변환 구조, NDVI·알베도 식과 해석을 통한 식생·반사특성 정량 표현 • 영상전처리·보정·노이즈 제거: 노이즈 제거(이동평균·중앙값 필터), 방사보정·대기보정, 정사보정·기하보정을 통해 센서·대기·지형·기하 왜곡을 보정하여 지도좌표와 일치하는 기초 영상 생성 • 영상강조·변환·접합·분류: 히스토그램 기반 선형·비선형 영상강조, 공간·파장·웨이블릿 영상변환, 해상도 병합을 위한 영상접합, 무감독·감독분류를 통한 지표피복·객체 분류 절차 정리 |
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[49강] 영상처리
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영상처리 변환·재배열·분류·정합·지상좌표화 핵심정리 (측량학)
• 영상변환·재배열(Resampling) 기법: Fourier·Walsh·Hotelling·DCT·Haar·Slant 변환을 통한 주파수/통계 기반 표현과 최근린·공1차·공3차·비선형 보간을 이용한 좌표/밝기 재샘플링 구조 정리 • 토지피복 영상분류와 정확도 평가: 토지피복 분류체계(대·중·세분류), 감독·무감독분류 및 분광·공간·시간 기반 분류 방법과 분류오차행렬·PCC를 이용한 분류정확도 산정 절차 정리 • 영상정합과 지상좌표화: 영역·형상·관계형 정합을 통한 공액점 탐색과 3차원 위치결정, GCP·공선조건·탐측기(센서) 모형을 활용한 위성영상 지상좌표화 및 3차원 지상/국지좌표 변환 과정 정리 |
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[50강] 원격탐측의 응용분야
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원격탐사의 응용분야 정리와 지도제작·환경·해양·국토계획 활용 핵심 개념
• 원격탐사 응용 개념: 다양한 공간·분광 해상도의 위성·SAR 자료를 이용해 분류·변화탐지·모델링·모니터링을 수행하는 기술로, 지도제작·환경·해양·수자원·지질·임업·농업·기상·국토·도시계획 분야에 적용됨 • 분야별 활용 구조: 지도제작(수치지도·DEM·3D 모델링), 환경·해양·수자원·지질(토지피복·습지·수질·수산자원·지질도·재해모니터링), 임업·농업(산림·작물 분류, 재해·작황 분석), 기상·기후·국토계획(복사에너지·기후모델·도시확장·3D 도시모델)을 위한 대표 위성·센서 선택과 핵심 산출물 도출로 구성됨 • 해상도·센서 구분: 고해상도(IKONOS, QuickBird, 아리랑 3A 등)·중해상도(LANDSAT, SPOT, IRS 등)·저해상도(MODIS, SeaWiFS, 기상위성 등)와 광학영상·SAR영상(ERS, JERS, RadarSat, 아리랑 5호 등)의 특성을 고려해 목적별 정확도·공간범위·주기성에 맞는 자료를 선택하는 구조임 |
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| 19장. 지형공간정보시스템 | ||
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[51강] GIS 의의 (1)
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GIS 의의와 기본 개념 정리: 지형·공간·정보·체계의 정의와 역할, 지형공간정보 활용 범위와 GIS의 분석·의사결정 지원 기능 개관
지리정보 구성 요소: 지물·지모로 구분된 지형, 실제공간·모형공간과 위상관계, 절대·상대 위치자료 및 도형·영상·속성자료 구조 지리정보체계(GIS) 정의: 지리정보를 수집·저장·조작·분석·표현하는 H/W·S/W·DB·인적자원의 통합 체계로서, 분석도구·자료기반·활용조직 관점의 복합 정보시스템 |
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[52강] GIS 의의 (2)
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GIS 역사와 발전 단계 정리
• GIS 역사 개념 축: 주제도·중첩분석에서 출발해 컴퓨터·원격탐사·GPS·관계형 DB·인터넷 기술과 결합하며 벡터/래스터 구조, 위상구조, 3D, Open GIS, LBS로 고도화된 발전 단계 정리 • GIS 발전 단계 구조: 태동기(주제도·중첩 개념) → 개척기(CGIS·래스터 기반·벡터라이징) → 성장기(컴퓨터·CADD·AM/FM·공간분석) → 저변확대기(위성·NCGIA·관계형 DB·워크스테이션) → 성숙기(Open GIS·3D GIS·데이터 표준화) → 서비스기(인터넷 GIS·클라이언트-서버·LBS) • 핵심 기술·용어 축: CGIS, DIME, MIMO, AM/FM, NCGIA, Open GIS, 3D GIS, 인터넷 GIS, LBS 등 주요 시스템·개념의 정의와 각 시기별 기능·역할을 연계하여 정리하는 커리큘럼 구성 |
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[53강] GIS 의의 (3)
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GIS 정보 유형·특수성 및 구성요소 정리
• GIS 지리정보 구조: 도형자료(점·선·면)와 속성자료(테이블형 문자·숫자·멀티미디어)의 연계 저장·관리 방식 및 상호검색 특성 정리 • GIS 공간·시간 특성: 도형·속성 상호 연계 검색, 위상관계(인접성·연결성·포함성)에 기반한 공간분석, 시계열 분석이 가능한 동적 지리정보 개념 정리 • GIS 시스템 구성요소: 하드웨어·소프트웨어·DB·조직·인력의 역할 분담, DB 구축(프로젝트 비용 70~80%)의 중요성과 DBMS·전문인력의 기능 정리 |
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[54강] GIS 의의 (4)
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GIS 주요 기능과 활용 분야 정리
• GIS 주요 기능·데이터 흐름: 자료 획득·전송·검수·편집·저장·구조화·재구조화·일반화·변환·질의·분석·제시 등 공간데이터 라이프사이클 전 과정 정의 및 절차 정리 • GIS 분석·운영 핵심 기능: 벡터·래스터 구조와 재구조화, 일반화, 좌표·속성 변환, 공간 질의·버퍼링·인접성 분석·중첩(overlay), 2D·3D 공간분석 및 시각화 원리 체계화 • GIS 응용 분야별 정보시스템: 토지(LIS), 도시(UIS), 시설·관망(AM/FM), 교통(TIS), 환경(EIS), 국방(NDIS), 재해(DIS), 지하(UGIS), 측량·원격탐사(SIS), 자원(RIS), 해양(MIS)의 목적·대상 정보·주요 활용 기능 통합 정리 |
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[55강] 자료처리 체계
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GIS 자료처리 체계와 자료의 기본형태 정리
• GIS 자료구조와 기본지리정보: 벡터·래스터 형식, 1차·2차 취득자료, 점·선·면 공간객체, 공간·비공간자료 구조와 한국 기본지리정보 8대 범위 정의 • GIS 자료입력·처리·관리·출력: 지상측량·자동측량·원격탐사·센서스·샘플링·디지타이징·스캐닝·부호화에 의한 자료획득과 표면·중첩분석, DB 개념·특징, 하드·소프트 카피 출력 절차 • GIS 오차 체계: 입력자료 품질오차, DB 구축오차, 디지타이징 오차(슬리버 폴리곤, 오버슈트, 언더슈트, 레이블 오류, 인접지역 불일치) 유형과 특성 정리 |
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[56강] 자료구조와 데이터베이스 구축 (1)
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자료구조와 데이터베이스 구축: 위계·망상·관계, 벡터·TIN 핵심정리
• 공간자료 구조 개념: 위계·망상·관계형 자료구조 정의와 장단점, 관계형 DB의 튜플·관계·조인 기반 GIS 데이터베이스 설계 원리 정리 • 공간자료 획득과 표현: 기존 도면(디지타이저·스캐너) 및 현장측량(일반측량·사진측량·GPS·위성영상)의 특징·정확도·비용 비교와 벡터 기본형(점·선·면), 노드·링크·버텍스 기반 2D/3D(DEM·TIN) 지형표현 구조 정리 • 벡터 저장 모델: 스파게티모델과 위상모델 구조 비교, 인접성·연결성·포함성 위상관계와 중첩·네트워크·버퍼 등 공간분석 가능 여부를 중심으로 GIS 분석용 데이터 모델 요약 |
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[57강] 자료구조와 데이터베이스 구축 (2)
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벡터 자료 파일 형식과 GIS 데이터베이스 구축 개념 정리
• 벡터 파일 형식 개관: Shape·Coverage·CAD(DWG, DXF)·DLG·VPF·TIGER·OGC 등 주요 벡터 형식의 개발 기관, 활용 소프트웨어, 위상모델 포함 여부, 교환·표준 포맷 여부 비교 정리 • 비위상/교환 중심 형식: Shape·CAD(DWG, DXF)·DLG는 비위상 또는 위상 미지원 구조로, 화면표시·도면작성·데이터 교환 및 일반 지도·지형 표현에 사용됨 • 위상/표준·DB 중심 형식: Coverage·TIGER·VPF는 위상모델 기반 공간 분석·대규모 DB 구축에 적합하며, DXF·OGC 명세는 이기종 GIS 간 데이터 교환·표준화·상호운용성을 위한 핵심 규격으로 활용됨 |
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[58강] 자료구조와 데이터베이스 구축 (3)
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레스터 데이터 구조와 저장 및 파일 형식 핵심 정리
• 래스터 그리드와 공간 표현: 정사각형 셀 기반 행·열 그리드, 좌상단 원점·셀 크기·해상도·방향(4/8방), 이웃·존·지역 개념으로 점·선·면과 공간 패턴 표현 • 래스터 데이터 저장 구조: 행렬, Run-length, 체인코드, 블록코드, 사지수형(Quadtree), R-tree 등을 이용한 셀 값·경계·영역의 압축 저장 및 검색 구조 • 래스터 데이터 파일 형식: BMP·PCX·TIFF·GeoTIFF·GIF·JPEG·PNG·MrSID·ESRI GRID 등 그래픽·GIS용 래스터 포맷과 좌표·해상도·압축 특성 구분 |
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[59강] 자료구조와 데이터베이스 구축 (4)
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Summary Content:
GIS 데이터베이스 개념, DBMS와 SQL, DB 모형 정리 • 데이터베이스 개념·구조: 통합·저장·운영·공용 데이터로서의 DB 정의, 개체·속성·관계 기반 논리·물리 구조와 파일처리시스템의 종속성·중복성 한계 정리 • DBMS 기능·구성요소: 파일처리 단점 해결을 위한 DBMS의 장단점, 정의·조작·제어 3대 기능과 DML 컴파일러·트랜잭션 관리자·저장 데이터 관리자 등 구성요소 역할 정리 • SQL과 DB 모형: SQL의 DDL·DML·DCL 통합 언어 특성과 주요 명령어, 계층형·망형·관계형·객체지향·객체관계 DB 모형의 구조·장단점 및 GIS에서의 관계형/객체관계형 활용 정리 |
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[60강] 자료의 분석 (1)
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GIS 공간자료 분석과 자료층 편집 연산 정리
• GIS 공간자료 분석 개념: 공간데이터와 속성데이터를 결합하여 공간조직·공간구조·공간시스템을 분석하고 의사결정·정책수립에 활용하는 과정 정리 • 자료층 편집·분할·결합 연산: Clip·Erase·Update·Split·Tile·Append/Mapjoin·Dissolve·Eliminate의 개념과 면/점/선 대상, 분할·대체·결합·경계 일반화·오류 다각형 제거 기능 체계화 • 중첩 연산 구조: Union·Intersect·Identity의 OR·AND·차집합 기반 합집합·교집합·차집합 표현 원리와 결과 구역 특성 비교 정리 |
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[61강] 자료의 분석 (2)
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공간분석: 표면분석·중첩분석, 연산과 공간데이터·위상 정리
• 공간분석 기법: 표면분석(단일 레이어·경계·버퍼 분석)과 중첩분석(다중 레이어·union·intersection·identity)으로 구분, 공간 의사결정·적지·영향분석 수행 • 공간연산 체계: 논리·불리언, 산술, 기하(거리·면적·부피·방향·중심점), 통계연산을 통해 위치·속성자료를 결합·변환·요약하는 분석 절차 • 공간데이터와 위상 구조: 점·선·면 및 래스터·벡터, 동적(시공간) 데이터와 위상관계·지능형 구조를 통해 인접성·연결성·포함관계 기반의 고급 GIS 분석 지원 |
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[62강] 자료의 분석 (3)
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2차원 공간분석: 중첩·인접·네트워크 분석 핵심 정리
• 2차원 공간분석·베이스맵·측정: 분석 목적별 레이어 선정과 벡터·래스터 측정(길이·면적·거리) 구조 정리 • 공간선택·분류·재분류: 위상·속성·거리 기반 선택과 벡터·래스터 분류·재분류·dissolve를 통한 주제도 생성 절차 정리 • 중첩·인접·네트워크 분석: 벡터·래스터 중첩, buffer·확산·탐색 인접분석, 네트워크 레이어·Dijkstra·최단·최적경로·자원배분 및 임피던스 개념 정리 |
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[63강] 자료의 분석 (4)
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3차원 수치지형모델, 보간법, DEM·TIN, 경사·수계 분석 핵심정리
• 수치지형모델·데이터획득·표본추출: DTM·DEM·TIN 정의와 구조, 현지측량·항공사진·위성·LiDAR·등고선 기반 DEM/TIN 생성, 계통적 추출(DEM)·적응적 추출(TIN) 방식 비교 • 보간법·표면모델링: 국지·전역 보간 개념, IDW·Kriging·Spline·전역 다항식 경향면의 가정·모델 구조·적용 용도, DEM/TIN에서의 표고 추정 절차 • DEM/TIN·경사·수계 분석: DEM vs TIN 구조·특징·활용 비교, 3×3 창 기반 경사·향 계산 원리, Strahler·Shreve 하천차수, sink 보정·흐름방향도·흐름누적도에 의한 수계망·유역 추출 절차 |
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[64강] 공간정보 출력. 수치지형모델
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공간정보 출력과 수치지형모델(DEM·DTM·TIN) 핵심 정리
• 수치지형모델 유형(DEM·DTM·DSM·TIN) : 지표·지형변화선·인공지물 상단을 x,y,z로 수치화하는 래스터/벡터 기반 표고·지형표면 표현 구조와 정의·차이 정리 • DEM 구축·정확도·데이텀 체계 : 센싱·사진측량·수치지도·LiDAR 등 자료취득과 IDW·NN·Spline·Kriging 보간, RMSE·NSSDA·해상도·그리드 간격·수평·수직 데이텀·파일포맷(ASCII·USGS DEM) 구조 정리 • 수치지형모델 활용·응용 분석 : 매핑·교통·비행·항해·수중·공학·군사·상업 분야에서 DEM/DSM·TIN을 이용한 정사영상·등고선도·경사·시정선·음영기복도·토공량·3D 블록다이어그램·델로네 삼각망 기반 지형 분석 기능 정리 |
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[65강] GIS 오차. 표준코드. GIS의 응용
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GIS 오차와 표준코드, 도엽·레이어·지형코드 및 응용 정리
• GIS 오차 요인·처리 오차: 자료 노후화·지역적 균일성 부족·축척 부적합·관측 밀도·자료 적합성 및 입력·수치연산·위상 분석·지도 중첩 과정에서 발생하는 공간 정확도 저하 구조 정리 • 표준코드와 도엽코드 체계: 국토지형DB 호환성을 위한 도엽코드·레이어코드·지형코드 표준화와 축척별(1/50,000~1/500) 도곽 분할·자리수 규칙 및 경위도 기반 코드 구조 정리 • 레이어·지형코드와 GIS 응용: CAD 수치도면의 9대 레이어 분류 및 지형코드 4단계 체계와 이를 활용한 환경·건설·도시행정·AM/FM 등 GIS 응용 분야 및 다양한 명칭(GIS, LIS, EIS 등) 정리 |
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[66강] GIS 사업. 연습문제풀이
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국가 GIS(NGIS) 1~4차 사업과 연습문제 핵심 정리
• 국가지리정보체계(NGIS) 1~4차 사업: GIS를 국가 SOC 인프라로 활용하기 위한 기반조성(1차)·활용확산(2차)·질적 고도화 및 U-City·Eco City·지능형 국토정보 R&D(3차)·녹색성장과 GREEN 비전(4차) 중심의 공간정보 정책·표준·DB·유통·거버넌스 구축 과정 • GIS 및 공간정보 기술 개념: GIS 정의와 자료처리체계, 위치·속성자료와 부호화, 위치정보 획득(측량·영상·LiDAR·디지타이징·스캐닝), 벡터·래스터 구조와 공간DB 기본요소, 메타데이터, 수치지형모형(DTM·DEM·DSM)과 수치지형도 레이어·축척(1/1,000·1/5,000·1/25,000) 개념 정리 • 지하시설물도 및 정확도 관리: 7대 지하시설물(상수도·하수도·전력·가스·통신·송유관·난방열관)의 공간·속성정보 구축과 색상체계, NGIS 기반 통합관리, 탐사오차 허용범위(평면 ±20 cm, 수직 금속 ±30 cm·비금속 ±40 cm)에 따른 지하시설물도 정확도 관리 원칙 정리 |
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이진녕 교수님
측량학Ⅲ
