KR101217853B1

KR101217853B1 - 수치표고모델과 도로데이터를 이용한 수준측량 노선 결정 시스템

Info

Publication number: KR101217853B1
Application number: KR1020120101222A
Authority: KR
Inventors: 임상문; 임은성
Original assignee: (주)아세아항측
Priority date: 2012-09-12
Filing date: 2012-09-12
Publication date: 2013-01-02

Abstract

본 발명은 수준측량 노선 설계 단계에서 등고선과 표고점 및 라이다( LiDAR) 등 지표면의 높이 값을 결정할 수 있는 수치표고모델(DEM, Digital Elevation Model)을 반영시켜 측량 노선을 쉽고 경제적으로 결정할 수 있도록 하는 수치표고모델과 도로데이터를 이용한 수준측량 노선 결정 시스템에 관한 것으로서, 수준 측량 노선 설정에 사용되는 도로데이터 및 수치표고모델로 구성된 3차원 지도 데이터베이스와, 상기 수치표고모델의 데이터 및 상기 도로데이터를 이용하여 사전 설정되는 일정 간격에 따른 높이 값과 거리를 통해 수준 측량 노선의 두 지점 간 높이 차이와 경사도를 산출하는 경사도 산출 계산부와, 수준 측량 노선의 출발점과 목적지 지점의 선택 기능, 최대 시준거리 지정 기능 및 표척 평균 높이와 수준기계 설치 평균 높이의 입력 기능, 그리고 수준 측량 노선의 출발점과 목적기 지점 선택 시 최단 및 최적 조건을 설정할 수 있는 수준측량 노선 조건 지정부와, 상기 3차원 지도 데이터베이스와 노선 조건 지정부를 통해 선택된 조건에 의한 시준거리에 따라 수준측량 기계 및 표척 위치 결정 그리고 수준 측량 노선 상의 최적 및 최단 거리를 계산 후 이를 통해 상기 3차원 지도 데이터베이스에서 적합한 경로를 검색하는 데이터 처리부, 그리고 디스플레이부와 위치 저장부를 포함하여 구성된다.

Description

수치표고모델과 도로데이터를 이용한 수준측량 노선 결정 시스템{Determination Device of Leveling Survey Route Using Digital Elevation Model and Road data}

본 발명은 수치표고모델과 도로데이터를 이용한 수준측량 노선 결정 시스템에 관한 것으로서, 특히 수준측량 노선 설계 단계에서 등고선과 표고점 및 라이다( LiDAR) 등 지표면의 높이 값을 결정할 수 있는 수치표고모델(DEM, Digital Elevation Model)을 반영시켜 측량 노선을 쉽고 경제적으로 결정할 수 있도록 하는 수치표고모델과 도로데이터를 이용한 수준측량 노선 결정 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 수준측량이란 기준면으로부터 구하고자 하는 점의 높이를 측정하거나, 두 지점 사이의 상대적인 고저차를 구하는 측량을 말한다.

도 1은 일반적인 수준측량 방법을 나타낸 것으로서, 정확한 높이 값을 알고 있는 시작점(A)에서 높이 값을 구하고자 하는 점(B)까지 측량하는 경우를 예시한 것이다.

먼저, S-1 지점에 수준측량기계를 설치한 후 A(이때를 전시라고 한다) 및 A-1(이때를 후시라고 한다) 지점에 표척을 설치하여 가상의 시준선을 이용하여 높이 차이를 구하고, 이어서 수준측량기계를 이동하여 S-2에 설치하고 A-1(이때는 전시가 된다)의 표척의 높이 값과 A-2(이때는 후시가 된다)의 표척의 높이 값을 구한다. 그리고 S-3, S-4에 차례로 수준측량기계를 이동시키면서 이와 함께 표척도 A-3, B에 차례로 이동시키면서 표척의 높이 값을 구하여 최종적으로 B점의 높이 값을 구한다.

즉, 도 1의 경우 수준측량 기계는 총 4회, 표척은 총 5회 설치하게 되며, 총 8회(전시 4회, 후시 4회)의 관측 값을 통하여 B점의 높이 값을 구하게 된다.

그리고 이와 같은 수준측량을 실시하기 위해서는 통상 수준측량 현장 작업 전에 내업 공정을 진행하는데, 내업 공정은 측량코자 하는 수준측량 노선에 따라 작업공정 일수, 작업 인원에 따른 작업반 편성, 수준측량 작업량 등을 계획하는 사업 수행 과정의 첫 단계이다.

상기와 같은 수준측량의 계획 단계에서 현재의 작업 방식은 그 작업자가 수준노선 결정 및 작업 일수 등 측량 세부 계획을 2차원적인 평면지도를 이용하여 진행하며, 이때 수준노선의 결정은 상기 2차원적인 평면지도에 수준측량의 시작점으로부터 목표 지점으로 추측되는 곳까지 최단거리로 파악되는 도로노선을 수작업으로 표시하는 과정에 의해 이루어진다. 즉, 일반적인 수준노선 설정은 측량시 이동이 편리한 도로를 따라 정해지는데, 이는 정밀한 높이 값이 결정된 수준점들의 대부분이 도로 주변에 위치하는 것에 기인한다.

그러나, 이와 같은 2차원적 수준측량 노선 계획의 경우 노면 경사 및 높이 차이를 전혀 고려하지 않는 방식이고, 이에 따라 수준측량 작업에서 시간 소요가 많은 수준측량 기계의 설치 횟수가 고려되지 않기 때문에 실제 측량 작업 현장에서는 2차원 평면지도를 통해 설정된 수준측량의 적어도 일부 노선이 언덕, 고가도로, 경사지 등 경사가 급한 지역을 따라 설치되는 문제점이 있다. 그리고 이는 측량 작업일수 및 작업인원의 증가 요인이 되는바, 수준측량 노선 계획 과정에서 작업일수 및 작업인원의 정확한 산정을 어렵게 한다.

그리고 이렇게 부정확하게 계획된 수준노선은 측량 실행 경비와 공정관리 및 사업 준공일자 등의 부정확성을 초래하므로, 수준노선의 정확한 계획은 반드시 필요한 사항이다. 또한 수준측량 작업자가 현장에서 개략적인 눈대중으로 수준측량기계의 설치 위치를 산정하고, 이렇게 선정된 위치 값에서 높이를 관측하는 표척 값이 범위를 벗어나 수준기계나 표척 위치를 다시 선정하여 재측량해야 하는 불편함을 초래한다.

도 2를 참조하여 부연 설명하면, 도 2는 기존의 수준측량 계획 방식을 나타낸 것으로서, 작업자가 종이 지도 위에 국토지리정보원에서 정확히 결정된 수준점의 개략적인 위치를 확인 후 표시하고, 정확한 높이 값을 구하고자 하는 지점의 위치를 표시한 다음, 눈대중으로 최단 및 최적 노선을 표기한다. 그리고 작업자는 종이 지도에 표기된 노선의 거리를 개략적으로 고려하여 측량 작업 일수 및 작업 인원을 편성한다. 즉 기존의 수준측량 계획 방식은 주관적일 뿐만 아니라 정량화되지 못한 방식이며, 이는 수준측량계획의 정확성 및 효율성이 저하되는 요인이 된다.

이에 본 발명자는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 노력한 결과, 수준측량 노선 설정 단계에서 수치표고모델 자료를 이용하여 산출된 높이차 및 경사도를 이용할 경우 수준 거리에 따른 최적의 표고 높이를 산정할 수 있어 현장 작업시 수준측량 기계 설치 횟수를 최소화 할 수 있을 뿐만 아니라 기존에 개략적인 눈대중으로 수준위치를 선정하여 야기되었던 표척 재설치 문제에 대한 내용을 보완할 수 있어 최적의 수준측량 위치 선정을 통해 정확한 측량 일수와 작업 인원을 산정할 수 있고, 이에 더하여 최적노선 설정을 통하여 수준 측량 기간도 기존 방법보다 단축시킬 수 있다는 사실을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.

상기 수치표고모델에 간략하게 설명하면, 수치표고모델은 항공사진 및 위성영상을 이용하여 제작하는 수치지형도의 등고선 및 표고점과 현황측량 그리고 라이다(LiDAR) 등을 통하여 구축된 데이터의 위치정보를 3차원 좌표(X, Y, Z)로 나타낸 자료이다. 이와 같은 수치표고모델은 항공사진이나 위성영상 등에서 기복 편위를 수정하는 정사영상제작이나 각종 토목 공사 분야에서 댐, 도로, 철도 건설을 위한 중요한 기초 자료로 활용되고 있다.

대한민국 특허 등록 제10-0653627호(2006.11.28), “3차원 지형공간 정보처리 기술과 항공사진을 이용한 기본 설계용 도로노선 결정방법 ” 대한민국 특허 등록 제10-1103491호(2011.12.30), “항공레이저 측량 데이터를 이용한 도로 레이어 취득 시스템 및 그 방법”

본 발명의 목적은 수준측량 현장 작업 이전에 진행되는 수준측량 작업 계획 단계에서, 노선 설계 시 수치표고모델을 이용한 두 지점 간의 높이 차이 및 경사도 조건을 반영하여 최적의 노선이면서 최단거리의 노선을 측량노선으로 설정할 수 있고, 또한 이를 통해 수준측량 기계의 설치 횟수를 정확히 산출함으로써, 수준측량 작업의 공기 단축 및 정확한 작업량과 작업 인원 산출이 가능할 수 있게 하는 수치표고모델과 도로데이터를 이용한 수준측량 노선 결정 시스템을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 수치표고모델과 도로데이터를 이용한 수준측량 노선 결정 시스템은 수준 측량 노선의 설정에 사용되는 도로데이터 및 수치표고모델로 구성된 3차원 지도 데이터베이스(110); 상기 수치표고모델의 데이터 및 상기 도로데이터를 이용하여 사전 설정되는 간격에 따른 높이 값과 거리를 통해 수준 측량 노선의 두 지점 간 높이 차이와 경사도를 산출하는 경사도 산출 계산부(130); 상기 수준 측량 노선의 출발점과 목적지 지점의 선택, 최대 시준거리 지정, 표척 평균 높이와 수준기계 설치 평균 높이의 입력, 수준 측량 노선의 출발점과 목적지 지점 선택 시 최단과 최적 조건을 설정하는 수준측량 노선 조건 지정부(140); 상기 3차원 지도 데이터베이스(110)와 노선 조건 지정부(140)를 통해 선택된 조건에 의한 시준거리에 따라 수준측량 기계 및 표척 위치 결정 그리고 수준 측량 노선 상의 최적과 최단 거리를 계산한 후 이를 통해 상기 3차원 지도 데이터베이스(110)에 저장된 데이터로부터 적합한 수준측량 경로를 검색하는 데이터 처리부(150); 상기 데이터 처리부(150)를 통해 결정되는 수준 측량 노선과 상기 수준측량 기계, 표척의 설치 위치를 상기 3차원 지도 데이터베이스(110)의 지도데이터를 이용하여 화면에 표시하는 디스플레이부(160); 상기 데이터 처리부(150)를 통한 수준측량 기계 및 표척 설치의 경로 검색 결과를 경위도 좌표계나 지도 좌표계로 저장하는 위치정보 저장부(170)를 포함하되, 상기 데이터처리부는 아래의 수학식을 이용하여 최대 관측 가능거리를 판단하고 경사도를 분석할 수 있다.

[수학식 1]

[수학식 2]

본 발명에 따르면, 수준측량 노선을 계획하는 과정에서, 측량이 진행될 노선 상의 도로면에서 높이 차이 및 경사도를 고려하여 수준측량 기계와 표척 설치 횟수를 최소화 할 수 있는 위치 및 그에 따른 실제 수준측량 기계와 표척 설치 횟수를 결정할 수 있고, 또한 수준측량 기계와 표척을 설치해야 하는 정확한 위치정보와 3차원 상의 정확한 측량 노선 거리를 산출하는 것을 통해 측량에 필요한 작업일 수와 인원 및 난이도 그리고 작업량을 정확하고 객관적으로 산출할 수 있다. 그리고 이는 수준측량 계획 단계에서 뿐만 아니라 실제 측량 단계에서도 효율적으로 이용된다.

도 1 은 종래기술의 일실시 예에 의한 수준측량 방법을 설명하는 도면
도 2 는 종래기술의 일실시 예에 의한 수준측량 계획 방식을 설명하는 도면
도 3 은 본 발명의 일실시 예에 따른 수치표고모델과 도로데이터를 이용한 수준측량 노선 결정 시스템의 기능 구성도
도 4 는 본 발명의 일실시 예에 따른 수치표고모델과 도로데이터를 이용한 수준측량 노선 결정의 운용 방법 순서도
도 5 는 본 발명의 일실시 예에 따른 수치표고모델과 도로데이터를 이용한 수준측량 노선 결정 방법에서 최적 노선을 결정하는 과정의 흐름도
도 6 은 본 발명의 일실시 예에 따른 수치표고모델과 도로데이터를 이용한 수준측량 노선 결정 시스템을 적용한 수준측량 계획도 및 이의 화면에 디스플레이한 상태도

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 수치표고모델과 도로데이터를 이용한 수준측량 노선 결정 시스템을 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수치표고모델과 도로데이터를 이용한 수준측량 노선 결정 시스템을 보인 블록도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 수치표고모델과 도로데이터를 이용한 수준측량 노선 결정 시스템(이하 “수준측량 노선 결정 시스템”라 함)는 3차원 지도 데이터베이스(110), 경사도 산출 계산부(130), 노선 조건 지정부(140), 데이터 처리부(150), 디스플레이부(160), 위치 저장부(170)를 포함하여 구성된다.

3차원 지도 데이터베이스(110)는 수준 측량 노선을 결정하기 위한 도로데이터 및 수치표고모델을 저장하는 부분이다.

도로데이터는 수치지형도와 도로계획도 등의 각종 지도로부터 취득된 도로 데이터가 포함된 것이고, 수치표고모델은 항공사진과 위성영상 등을 이용하여 제작한 수치지형도의 높이 값을 갖는 등고선, 표고점, LiDAR 데이터 값, 측량위치와 높이 값이 포함된 현황 측량 자료를 통해 산출된 높이 값이 포함된 것이다.

도로데이터와 수치표고모델은 3차원 지도 데이터베이스(110)에 각각 입력되어 각각 저장되는 것이므로 첨부된 도면의 3차원 지도 데이터베이스(110)는 도로지도 입력부(111) 및 수치표고모델 입력부(112)를 포함하는 구성으로 도시하였다.

경사도 산출 계산부(130)는 3차원 지도 데이터베이스(110)로부터 수치표고모델 데이터와 도로데이터를 각각 인가받고 지정된 소정의 간격(예, 1m 간격, 5m 간격, 10m 간격 등)에 따라 분석한 높이 값과 거리 값을 이용하여 두 지점간의 높이 차이와 경사도를 산출한다.

노선 조건 지정부(140)는 사용자가 출발점과 목적지 지점을 선택하고 최대 시준거리(최대 시준거리는 국토해양부 국토지리정보원의 수준측량 작업규정에 의하면 1등 수준측량의 시준거리는 최대 50m, 2등 수준측량의 시준거리는 최대 60m를 넘지 않도록 되어 있다.), 표척 평균 높이, 수준기계 설치 평균 높이 등을 입력할 수 있다. 또한, 노선 조건 지정부(140)는 노선 선택 시 최단 및 최적 조건 등을 설정할 수 있다.

데이터 처리부(150)는 3차원 지도 데이터베이스(110)와 노선 조건 지정부(140)로부터 선택된 조건들을 이용하여 시준거리에 따른 수준측량 기계와 표척을 설치하는 위치가 포함된 수준측량 노선을 결정하고 수준 측량 노선상의 최적 및 최단 노선 거리 등을 계산한 결과를 이용하여 3차원 지도 데이터베이스(110)에 저장된 지도데이터(수치지형도)로부터 적합한 경로 또는 수준측량 노선을 검색 결정한다.

디스플레이부(160)는 데이터처리부(150)의 제어에 의하여 상기와 같이 결정된 수준측량 노선, 수준측량 기계와 표척의 설치 위치 및 수준측량 노선을 3차원 지도 데이터베이스(110)의 지도데이터에 포함시켜 화면에 디스플레이 한다.

위치정보 저장부(170)는 데이터를 저장하는 것이며 수준측량 기계 및 표척의 설치 위치를 경도와 위도 좌표계 또는 지도좌표계로 부분적 또는 전체의 형태로 저장한다.

위치정보 저장부(170)는 데이터 처리부(150)에서 결정되어 저장된 수준측량 기계와 표척의 설치 위치가 포함된 수준측량 노선의 정보를 수준측량 현장에서 GPS 수신기를 포함한 위치 확인 장치를 사용하여 작업자가 쉽게 찾을 수 있도록 하는 해당 데이터가 저장된다.

도 4 는 본 발명의 일실시 예에 따른 수치표고모델과 도로데이터를 이용한 수준측량 노선 결정 시스템의 운용방법 순서도이다.

우리나라 전체의 도로데이터와 수치표고모델 데이터는 대용량의 데이터이다.

본 발명에서는 대용량 데이터의 효과적인 처리를 위하여 수준측량 노선의 시작점과 끝점에 해당하는 도로데이터와 수치표고데이터만을 별도로 추출하므로 데이터 처리의 속도를 효율적으로 증가시킬 수 있다.

따라서 단계(S110)에서 수준측량의 시작 지점, (S120)에서 수준측량의 끝 지점을 지도나 좌표정보를 이용하여 선택하면 해당지역의 도로데이터와 수치표고모델이 단계(S130)와 단계(S140)를 통하여 수준측량 노선 결정 시스템에 업로드(Upload) 된다.

업로드된 데이터들은 단계(S150)의 수준측량 노선 조건 선택 부분에서 사용자가 입력한 노선 결정 조건에 따라 측량기술자의 숙련도, 최단거리 노선, 수준측량 노선의 경사도 등을 고려하여 최적 경로를 선택하게 된다.

만약 경사도를 고려하지 않고 수준측량의 최단거리만을 선택하게 된다면 다양한 조건의 경로에서 도로데이터 만을 사용하여 최단 거리로 계산된 노선을 표시하게 된다.

그러나 수준이 측량되는 두 지점의 높이(고도) 차이와 경사도를 고려한다면 단계(S160)에서 도로데이터를 이용한 다양한 경로를 탐색하게 되고 탐색된 경로에 대하여 단계(S170)에서는 전시 및 후시의 높이 값을 이용하여 수치표고모델의 높이 값을 수학식 1 및 수학식 2를 이용하여 각 수준측량 지점 간의 최대 관측 가능한 거리를 판단하고 경사로를 계산할 수 있다.

수학식 1 에서의 최대 관측 가능한 거리(수준측량 시준거리)는 국토지리정보원의 수준측량 작업규정에 의하여 1 급 수준측량일 경우 50m 이내, 2급 수준측량일 경우 60m 이내 이내에 포함되어야 한다.

국토지리정보원의 수준측량 작업규정에 따른 수준측량 시준거리 내에서 수준기계와 표척의 최소 설치 횟수를 계산하여 최적의 수준측량 노선을 단계(S180)에서 결정한다.

설정된 최적 수준측량 노선은 단계(S190)를 통하여 화면에 출력 표시하고 수준측량기계와 표척의 각 설치 위치는 단계(S200)를 통하여 해당 좌표정보가 저장된다.

도 5 는 도 4 에서의 단계(S170)의 다중 경로별 높이차 항목을 세부적으로 설명한 것으로써 단계(S171)과 단계(S172)에서 각각 입력받은 표척과 표척 사이의 거리와 표척의 높이 값을 이용하여 단계(S173)의 전시와 후시간의 위치에 따른 수치표고모델의 높이 값을 계산한다.

단계(S174)에서 표척이 설치된 두 지점의 수치표고모델을 이용하여 계산된 높이 값과 측정된 표척의 높이 값을 이용하여 비교 판단하게 된다.

만약 두 지점의 수치표고모델의 높이차가 표척의 높이차보다 작을 경우에는 표척 간 최대 거리를 이용하여 계산하여 진행하고, 만약 두 지점의 수치표고모델 높이 차가 표척의 높이차 보다 클 경우에는 표척을 관측할 수 없기 때문에 관측 가능한 위치를 자동으로 찾아 수준측량의 횟수를 재계산한다.

단계(S174)에서 해당 조건이 만족되는 경우에는 단계(S175)에서 다음 측량 장소로 진행하고, 각각의 진행된 결과에 따른 수준기계 설치 및 표척 설치 횟수를 계산하게 된다.

아래의 실시예(예시)들은 도 5 의 설명을 구체적으로 설명한 것으로 실시예 1은 전시 및 후시의 시준거리를 각각 50m(1급 수준측량 기준)로 한 경우를 가상으로 하였을 때 전시 높이 10m와 후시 높이 10.5m의 차이 값이 표척의 높이 값 2.0m보다 적으므로 최대 시준 거리를 이용하여 관측이 가능하다.

실시예 2의 경우에는 전시 및 후시의 최대 시준거리를 각각 50m로 하였을 경우 전시와 후시의 높이차가 3.0m (13m-10m)로 표척 높이 2.0m보다 높으므로 최대 시준거리를 이용해서는 관측이 불가능하다.

실시예 3과 같이 표척 높이 2.0m 보다 작은 지점에서 한 번 더 위치를 선점하여 관측하여야 표척의 값을 읽어서 관측 결과 값을 얻을 수 있다.

실시예 에서 설명된 것과 같이 실시예 1의 경우에는 수준측량 기계 1회 및 표척 2회의 설치로 수준측량 결과 값을 얻을 수 있으나, 실시예 2의 경우에는 같은 거리 100m를 관측하더라도 수준측량 기계 2회 및 표척 3회를 설치해야 수준측량 결과를 얻을 수 있다.

실시예에서 전시와 후시의 높이 값은 수치표고모델에서 획득한 자료로 1/1,000 수치지형도를 이용할 경우 최대 오차가 ±30cm 의 범위를 가질 수 있다.

그러나 국토지리정보원의 수준측량 오차 값 결과는 거리에 따라 차이가 있지만 예시에서 거리가 100m 일 경우에는 2.0mm×이하 이므로 약 0.63mm 이하의 고정밀 정확도를 보장 받아야 하기 때문에 수치표고모델 값을 이용하여 밀리미터(mm) 단위의 정확한 높이 값을 결정하지 못한다는 것을 참고해야 한다.

즉, 두 지점간의 밀리미터(mm) 단위의 정확한 높이 값 산출을 위해서는 수준측량을 통하여 결정할 수 있다.

본 발명의 수치표고모델은 두 지점간의 관측 가능한 높이 값의 산정을 통해 최적 노선 등을 산정하기 위함이지 두 지점간의 정확한 높이 값을 결정하기 위한 데이터가 아니라는 것을 감안해야 한다.

도 6 은 본 발명을 통한 결과를 적용한 것으로 임의의 수준측량 시작점 A 에서 끝점 B 까지 수준측량 실시를 가정하여 노선을 설정한 것으로 화면(S6001)에 표시된 것과 같이 수준측량은 도로데이터를 기반으로 하여 도로노선을 따라 측량이 가능한 경로 1 에서부터 경로 3 까지 3개의 수준측량 노선을 화면상에 표시한 것이고, 각 수준측량 노선의 특성과 예상 소요일수는 (S6002) 내지 (S6004)의 형태로 요약되어 표시된다.

수준측량 예상 노선(경로)이 늘어나면 해당 항목들도 증가 한다. 먼저 요약된 (S6001)의 경로 1 은 수준측량 거리가 7.023㎢로 가장 짧으나 기계설치 횟수가 157회가 필요하고 평균 경사도는 1.33도로 나타났다.

요약된 (S6003)의 경로 2 에 의한 수준측량 거리는 경로 1 에 비하여 약 1.776㎢ 가 긴 경로이나 수치표고모델의 경사도가 비교적 완만하고 수준측량기계 설치 횟수가 142회로 평균 작업 소요일 수가 가장 적어 최적의 노선으로 판명이 되었다.

요약된 (S6004)의 경로 3 은 경사가 완만하여 평균 경사도가 값이 가장 작으나 수준측량 거리가 11.471㎢로 가장 길어 예상 소요일이 1.66일로 나타났다.

여기서 예상 소요일 수는 측량 작업자(고급 기능사)가 50m 단위 수준으로 1회 기계 설치시 소요되는 시간 5 분, 일일 평균 8시간 작업을 기준으로 하여 예상 작업 소요일 수를 산출 할 수 있다.(예; 157회 × 5분 / 60분 / 8시간 = 1.63일)

그러나 수준측량 노선 요약 화면을 참고하여 작업자가 최단거리를 사용하고 싶다면 경로 1의 최적노선을 이용하고, 비록 경로 1 및 경로 2에 비하여 시간이 걸리더라도 완만한 측량 경로 노선을 이용하고 싶을 경우에는 경로 3을 이용할 수 있는 측량 노선을 보여줌으로써 본 발명을 이용하게 되면 작업자가 노선의 특성을 이용하여 쉽게 작업 방법을 결정할 수 있도록 도와 줄 수 있다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 수치표고모델과 도로데이터를 이용한 수준측량 노선 결정 시스템을 실시하기 위한 하나의 실시 예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

110 : 3차원 지도 데이터베이스 111 : 도로지도 입력부
112 : 수치표고모델 입력부 130 : 경사도 산출 계산부
140 : 노선 조건 지정부 150 : 데이터 처리부
160 : 디스플레이부 170 : 위치정보 저장부

Claims

수준 측량 노선의 설정에 사용되는 도로데이터 및 수치표고모델로 구성된 3차원 지도 데이터베이스(110);
상기 수치표고모델의 데이터 및 상기 도로데이터를 이용하여 사전 설정되는 간격에 따른 높이 값과 거리를 통해 수준 측량 노선의 두 지점 간 높이 차이와 아래의 수학식을 이용하여 경사도를 산출하는 경사도 산출 계산부(130);
상기 수준 측량 노선의 출발점과 목적지 지점의 선택, 최대 시준거리 지정, 표척 평균 높이와 수준기계 설치 평균 높이의 입력, 수준 측량 노선의 출발점과 목적지 지점 선택 시 최단과 최적 조건을 설정하는 수준측량 노선 조건 지정부(140);
상기 3차원 지도 데이터베이스(110)와 노선 조건 지정부(140)를 통해 선택된 조건에 의한 시준거리에 따라 수준측량 기계 및 표척 위치 결정 그리고 수준 측량 노선 상의 최적과 최단 거리를 계산한 후 이를 통해 상기 3차원 지도 데이터베이스(110)에 저장된 데이터로부터 최단 노선거리에 의한 수준측량 경로를 검색하는 데이터 처리부(150);
상기 데이터 처리부(150)를 통해 결정되는 수준 측량 노선과 상기 수준측량 기계, 표척의 설치 위치를 상기 3차원 지도 데이터베이스(110)의 지도데이터를 이용하여 화면에 표시하는 디스플레이부(160);
상기 데이터 처리부(150)를 통한 수준측량 기계 및 표척 설치의 경로 검색 결과를 경위도 좌표계나 지도 좌표계로 저장하는 위치정보 저장부(170)를 포함하되,
상기 데이터처리부는 아래의 수학식을 이용하여 최대 관측 가능거리를 판단하고 경사도를 고려하여 경로를 분석하는 것을 특징으로 하는 수치표고모델과 도로데이터를 이용한 수준측량 노선 결정 시스템.

[수학식 1]

[수학식 2]