GNSS 지적측량

왜 배우는가: GNSS 지적측량은 지적재조사와 도시개발 등 대량 측량에서 기준점 결정과 세부측량을 함께 처리하는 방법이므로 실무와 시험에서 함께 다뤄진다. 위성측량의 관측 조건과 측량 방법은 2교시 논술에서 반복해서 묻는 내용이므로 정의와 배경을 먼저 익혀야 한다.

출제 이력: 제117회 2교시 6번, 제93회 2교시 6번, 제90회 3교시 4번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

GNSS 지적측량은 위성항법 관측으로 지적기준점과 필지 경계점의 좌표를 정하는 지적측량이다.

GNSS 지적측량은 위성항법시스템(GNSS)의 관측 결과를 이용하여 필지의 경계 또는 좌표와 면적을 정하는 지적측량이다. 지적측량 방법 가운데 위성측량방법에 해당하며, 답안 첫 줄에는 이 정의를 먼저 쓰고 이어서 관측 조건과 측량 절차를 제시한다.

답안에 반드시 쓰는 핵심 키워드는 다음과 같다.

• GNSS(위성항법시스템): 인공위성의 신호로 수신기의 위치를 결정하는 체계의 총칭이다.
• 지적기준점측량: 지적삼각점과 지적도근점 등 지적기준점의 좌표를 정하는 측량이다.
• 세부측량: 지적기준점을 기초로 필지의 경계점과 지상 경계를 정하는 측량이다.
• 위성측량방법: 위성 관측값으로 점의 좌표를 구하는 지적측량의 방법이다.
• 고도각: 관측점에서 위성을 올려다본 수직 각으로, 관측 위성의 조건을 정하는 기준이다.
• 기지점: 좌표가 이미 정해져 있어 기준으로 쓰는 점이다.

2. 개념 풀이

정식 정의는 「공간정보의 구축 및 관리 등에 관한 법률」 제2조 제4호의 지적측량 정의에서 출발한다. 지적측량은 토지를 지적공부에 등록하거나 지적공부에 등록된 경계점을 지상에 복원하기 위하여 필지의 경계 또는 좌표와 면적을 정하는 측량이다. GNSS 지적측량은 이 측량의 관측 수단을 위성측량으로 한 것이며, 방법과 절차는 「GNSS에 의한 지적측량규정」이 정한다.

원리는 거리 측정에서 출발한다. 수신기는 여러 위성에서 보낸 신호의 도달 시간을 측정하여 위성과 수신기 사이의 거리를 구하고, 이 거리들을 함께 계산하여 수신기의 3차원 위치를 구한다. 위성의 배치가 기하학적으로 좋을수록, 관측 위성 수가 많을수록 위치 결과의 신뢰도가 높아진다. 그래서 규정은 관측 위성의 고도각과 동시 수신 위성 수를 관측 조건으로 정한다.

관측 방식은 수신기의 운용 방법에 따라 정지측량과 이동측량으로 나눈다. 정지측량은 수신기를 고정하여 비교적 긴 시간 관측하므로 기준점 결정처럼 높은 정밀도가 필요한 작업에 적합하다. 이동측량은 수신기를 옮겨 가며 짧은 시간에 많은 점을 관측하므로 세부측량에 주로 쓰인다. 정지측량에서는 관측점에서 동시에 수신 가능한 위성이 4개 이상이어야 한다. 이동측량에서는 관측점에서 동시에 수신 가능한 위성이 5개 이상이어야 한다.

관측점에서 위성의 고도각은 15° 이상이어야 한다. 저고도 위성의 신호는 대기 굴절과 다중경로오차의 영향을 크게 받으므로 이 조건을 둔다. 관측 중에는 수신기의 상태 표시를 확인하여 이상이 생기면 재관측을 실시한다.

지적측량에서 위성 관측값은 기지점에 연결된다. 기지점의 좌표를 출발값으로 하여 소구점의 좌표를 구하는 구조이므로, 기지점의 선택과 관측망의 구성이 결과의 정확도를 좌우한다. 관측망은 기지점과 소구점을 결합한 폐합다각형이 되도록 구성하는 것이 원칙이다. 한 번에 연속 관측한 단위를 세션이라 하며, 2세션 이상이면 인접 세션과 최소 1변 이상이 겹치도록 구성한다.

지적기준점의 좌표는 세계좌표로 산출하는 것이 원칙이다. 다만 사업지구계 결정에 필요한 경우 지역좌표 산출을 병행할 수 있다.

핵심 용어 풀이는 다음과 같다.

• 소구점: 좌표를 새로 구할 미지의 점으로, 기지점과 결합하여 관측점을 구성한다.
• 다중경로오차: 건물이나 지형에서 반사된 신호가 섞여 생기는 오차로, 고도각 조건으로 영향을 줄인다.

3. 등장 배경과 필요성

종래의 지적측량은 기준점을 한 점씩 연결하는 도선법과 교회법으로 필지의 위치를 구하였다. 도선법은 관측 횟수가 많고 도선이 길어질수록 오차가 누적되는 한계가 있었다. 위성측량은 관측점 사이에 서로 보여야 하는 조건이 없고 여러 점을 짧은 시간에 결정할 수 있어 이 한계를 줄인다. 지적측량 시행규칙 제7조는 지적삼각점측량, 지적도근점측량, 세부측량의 방법으로 위성측량방법을 포함한다.

둘째, 국가 위성기준점과 통합기준점이 전국에 설치되어 위성측량의 기준 체계가 갖춰졌다. 관측 결과를 위성기준점과 통합기준점에 연결하면 긴 도선을 거치지 않고도 지적기준점의 좌표를 구할 수 있다. 규정이 위성기준점, 통합기준점, 삼각점을 기초로 하는 측량을 정한 것은 이 체계를 전제로 한다.