클라우드의 데일리 리포트

SLR(Satellite Laser Ranging)

클라우드의 데일리 리포트 — Thu, 4 Jan 2024 17:21:14 +0900

1. SLR ( Satellite Laser Ranging)

Satellite Laser Ranging은 인공위성과의 거리를 정밀하게 측정하는 기술입니다. 이 기술은 레이저를 사용하여 지구 상에 있는 기지에서 인공위성까지의 거리를 정확하게 계측합니다. 이는 지구의 모양, 자전 속도, 지구의 물리적인 변화 등을 연구하는 데에 사용됩니다.

1) SLR의 작동원리

Satellite Laser Ranging은 지상관측소와 위성간의 레이저 광선의 이동시간을 관측한다. 지상관측소에서 생성된 레이저를목표 위성을 향해 발사하여 반사된 레이저를 지상관측소에서 수신, 탐지, 증폭, 분석되며, 시차측정기를 통해 왕복시간을 계측하여 광속(C)와의 관계에 의해 거리 d로 변환 된다. 기본관측방정식은 다음과 같다.

d = 시간차이(t) * c(광속) /2

레이저 발사: 지상관측소에서 레이저를 발사합니다.
인공위성으로서 레이저 전송: 발사된 레이저는 특정한 인공위성으로 향하게 됩니다.
인공위성에서의 레이저 수신: 인공위성은 발사된 레이저를 수신하고, 다시 레이저를 발사하는 반사기를 사용하여 레이저를 기지로 되돌립니다.
레이저 수신 및 시간 측정: 레이저를 수신하고, 레이저가 얼마나 빨리 혹은 늦게 도착했는지 정밀하게 시간을 측정합니다.
거리계산: 레이저의 속도는 빛의 속도와 거의 동일하므로, 시간에 대한 측정값을 이용하여 거리를 계산할 수 있습니다.

2) SLR의 장점

높은 정밀도: SLR은 매우 높은 정밀도로 거리를 측정할 수 있습니다. 이는 지구의 모양, 지구의 자전 속도, 지각 변화 등과 관련된 연구에 매우 유용합니다.

국제 협력: SLR 네트워크는 전 세계적으로 구축되어 있어, 여러 국가 간에 데이터를 공유하고 국제적인 연구 협력에 활용할 수 있습니다.

자료 수집 능력: SLR은 긴 기간 동안 연속적으로 데이터를 수집할 수 있어, 지구의 다양한 변화를 연구하는 데에 용이합니다.

3) SLR의 단점

비용: SLR 기지와 장비의 구축 및 유지에는 상당한 비용이 들어갑니다. 이는 운영 및 유지 비용도 고려해야 한다는 의미입니다.

기상 조건 영향: 대기 중의 습도와 기상 조건이 레이저의 전파에 영향을 줄 수 있습니다. 특히 안개, 비, 눈 등의 날씨 상황에서는 측정의 정확성이 감소할 수 있습니다.

제약된 적용 분야: SLR은 주로 지구 과학 연구에 사용되며, 다른 용도로는 적합하지 않을 수 있습니다.

시간 지연: 레이저 신호가 왕복하는 데에는 일정한 시간이 소요되기 때문에 실시간 거리 측정이 어렵습니다.

인공위성에 대한 의존: SLR은 특정 인공위성에 의존하므로, 그 인공위성이 작동하지 않거나 미션 종료 시에는 해당 데이터를 수집할 수 없습니다.

클로소이드(Clothoid)

클라우드의 데일리 리포트 — Sat, 30 Dec 2023 18:46:46 +0900

1. 클로소이드

노선측량에 사용되는 개념으로써 차량이 도로의 직선부에서 곡선부로 진입할 때 운전자와 승객이 갑작스런 곡률변화로 인한 충격을 줄이기 위하여 완화 곡선을 삽입하여 곡률을 서서히 변화시켜서 원곡선에 접속시킨다.

클로소이드 곡선은 반지름이 서서히 변화하는 완화 곡선의 일종으로, 자동차를 예로 들면 운전자가 일정 속도로 주행하면서 속도를 떨어 뜨리지 않고 핸들을 일정 비율로 천천히 돌리며 운전했을 때 생기는 자동차의 주행선이 클로소이드 곡선입니다.

1) 클로소이드 특징

클로소이드 완화곡선의 한 종류이다. 곡률변경이 곡선길이에 반비례하는 나선(spiral)의 하나로 자동차의 핸들을 등각속도로 돌렸을 때 자동차의 주행궤적에 일치하는 곡선으로 도로에 가장 많이 사용된다. 즉 곡률 반경 R이 곡선장 L에 반비례하여 연속적으로 감소하는 성질의 곡선으로 자동차가 일정 속도로 주행하고 그 전륜의 회전 각속도가 일정한 경우 차바퀴가 그리는 운동 궤적이다.

원곡선반경 R, 클로소이드 곡선길이를 L, C를 계수라 하면

식을 다음과 같이 정리하고, 1/C를 A2으로 나타내서 표현할수도 있다. A를 클로소이드 매개변수라 한다.

클로소이드는 수학적으로 흥미로운 성질을 갖고 있습니다. 클로소이드의 길이는 유한하지만 반복을 거칠수록 특정한 극한값에 수렴한다는 특징이 있습니다.

① 곡률(1/ρ)이 곡선 길이에 비례하는 곡선

② 곡률 반경(ρ)가 임의의 곡선 길이에 반비례하는 곡선

③ 차가 일정속도로 달리고 그 앞바퀴의 회전속도를 일정하게 유지할 경우 이 차가 그리는 운동궤적

④ 클로소이드는 나선(螺線)의 일종

⑤ 모든 클로소이드는 닮은꼴

2) 클로소이드 단점

복잡성: 클로소이드 곡선의 수학적 특성은 때로는 복잡할 수 있습니다. 이를 구현하고 이해하는 데는 일정한 수학적 지식이 필요하며, 실제 응용에서는 계산 부담이 있을 수 있습니다.

일반성 부재: 클로소이드는 특정한 상황에서 유용하게 사용될 수 있지만, 모든 상황에 적합한 것은 아닙니다. 일부 도로 디자인이나 주행 패턴에는 다른 수학적 모델이 더 적합할 수 있습니다.

완화곡선 중에서 클로소이드는 곡선 길이에 비례하여 곡률이 증대(곡률 반경이 감소)하는 성질을 가진 나선(螺線)의 일종으로, 곡률이 곡선의 길이에 비례하고 차량이 일정속도로 달릴 때 핸들의 회전속도를 일정하게 유지할 경우 이 차량의 바퀴 가 그리는 운동궤적이 클로소이드가 된다.

수직위치기준

클라우드의 데일리 리포트 — Mon, 4 Dec 2023 17:27:23 +0900

1. 수직위치의 기준

- 인천 앞바다의 평균해수면을 기준(0.0m)으로 하여 국토의 높이를 결정하는 기준점
- 인천광역시 남구 인하로 100 (인하공업전문대학)
- 수준원점은 총 4점입니다. 내륙 1점(인천), 도서지역 3점(제주도, 을릉도, 독도)

수준점은 수준원점을 출발하여 국도 및 도로에 수준 표석을 설치한 점으로 부근의 높이를 결정하는 데 기준이 된다고 합니다. 한국에서는 국토정보지리원이 전국의 국도를 따라 약 4km마다 1등 수준점, 이를 기준으로 다시 2등 수준점을 설치하고 있다고 합니다.

2. 수직위치의 기준면

지구상의 위치는 지리학적 경위도 및 평균해면으로 부터의 높이로 표시한다. 수직적인 차이는 물리적으로 위치에너지의 차이를 나타낸다. 지구의 표면이 어떠한 영향을 받지않고 오직 중력의 힘에 의해서만 유지되는 평형 상태의 바다를 생각하고 중력에 의해서만 자유로이 흐르도록 하면, 그 모양은 회전타원체의 모양과 매우 유사한 폐곡면이 이루어지며, 이 곡면은 모든 점에서 퍼텐셜의 크기가 같은 하나의 등퍼텐셜면을 형성한다. 지오이드는 평균해수면에 가장 가까운 등퍼텐셜면으로 정의되며 표고는 평균해수면으로부터의 연직거리 즉, 지오이드로부터의 연직거리로 정의된다.

1) 기본 수준면 (간조면)

우리나라의 경우 약최저저조면을 기본 수준면이라고 하며 조석표의 조위 및 해도에서 수심을 표시하는 기준면으로 사용한다. 수심기준면은 각 국가마다 규정에 따라 다르지만 국제수로회의에서 수심 기준면은 조석이 그 이하로는 내려가지 않는 면으로 해야 한다고 규정한다. 기본수준면의 경우 각 지역마다 조차가 다르기 때문에 기준면이 다르며, 기본수준점을 매설하여 그 지역의 기본수준면의 높이를 성과로 관리하고 있다.

특징	설명
사용 용도	해양 지도 및 항로에서 주로 사용되며, 지형 분석, 지적측량 등 다양한 분야에서 측정 기준으로 활용됨.
지정 기준	각 지역마다 특정한 조건과 규정에 따라 정의되며, 일반적으로 조석표의 조위나 해도의 수심을 기준으로 함.
지역별 차이	지역마다 기본수준면이 다를 수 있어서 해당 지역의 특성과 조건에 따라 정의되고 사용됨.
안전 운항 정보	항로의 안전한 운항을 위해 선박이나 항공기의 높이 제한, 해안선 표시 등에 활용되어 안전성을 강화함.

2) 평균해수면 (평균해면)

평균해수면은 해수면의 높이를 1일, 1개월, 1년 등 일정한 기간 동안 평균한 값이다. 일평균해수면은 매일 다른 값을 나타내며, 월평균해수면은 계절의 변화에 따라 다르며, 연평균해수면도 그 변화가 적지만 차이는 있다. 평균해수면의 변화에 영향을 주는 요인으로는 바람, 하천수 유입, 기압변화, 해수의 밀도변화(수온변화)등이 있다. 평균해수면을 오랫동안 관찰하고 비교함으로써 관측지점 부근의 지반의 융기, 침강 등의 현상을 알 수 있다.

특징	설명
측정 기간	해수면의 높이를 1일, 1개월, 1년 등 일정한 기간 동안 평균을 내어 측정함.
다양한 변화 반영	일일, 월별, 연간 등 다양한 기간의 평균해수면을 측정하여 계절 변화나 장기적인 변화를 반영함.
영향 요인	바람, 하천수 유입, 기압변화, 수온 변화 등 다양한 환경 요인이 평균해수면의 변화에 영향을 미침.
지형 분석에 활용	평균해수면의 변화를 통해 지역의 지반의 융기, 침강 등의 현상을 파악할 수 있음.
지속적인 관찰 필요	정확한 평균해수면을 얻기 위해서는 지속적인 관측이 필요하며, 변화를 계속 모니터링해야 함.

3) 약최고고조면 (만조면)

우리나라는 약최고고조면을 해안선을 표시하는 기준으로 삼고 있다. 그 외 항로를 가로지르는 교량, 전력선, 통신케이블 등 가공선의 높이를 표시하는 기준으로 사용한다. 선박은 각기 크기와 선체 높이가 다르기 때문에 항로를 가로지르는 장애물의 높이를 해도에서 확인하고 통과 여부를 결정한다. 또한 지적측량에서 유직와 바다의 기준면으로 사용하고 있다.

특징	설명
용도	주로 해안선을 표시하는 기준으로 활용되며, 교량, 전력선, 통신케이블 등의 높이를 나타낼 때 사용됨.
해안 및 항로 안전성	선박이나 항공기의 높이 제한을 설정하고 항로를 횡단하는 장애물의 높이를 판단하는 데 활용됨.
지적측량에서 사용	지적측량에서 유직와 바다의 기준면으로 활용되어 지형 정보의 기준으로 활용됨.
지역마다 다를 수 있음	약최고고조면은 지역마다 다르게 정의될 수 있어서 해당 지역의 특성과 조건에 따라 결정됨.
실시간 변화 모니터링	지속적인 관측을 통해 실시간으로 높낮이의 변화를 모니터링하고 안전성을 강화하는 데 활용됨.

위성기준점

클라우드의 데일리 리포트 — Sun, 3 Dec 2023 19:42:20 +0900

1.위성기준점

위성기준점은 지리학적 경위도, 직각좌표 및 지구중심 직교좌표의 측정 기준으로 사용하기 위하여 대한민국 경위도원점을 기초로 정한 기준점으로 GPS위성이 송신하는 신호를 실시간으로 수신하여 임의지점의 위치정보를 결정할 수 있도록 지원하는 시스템을 포함한다. 위성기준점이란 고정된 위치에 연속적으로 GPS 위성 신호를 수신해 중앙국으로 전송하는 무인 원격관측소이다.

국토지리정보원은 ｢공간정보의 구축 및 관리 등에 관한 법률｣에 따라 우리나라의 위치기준을 정하고, 관리·운영하는 국가기관이다. 법에 따라 우리나라의 경위도 원점과 수준원점을 정하여 관리하고 있으며, 원점으로부터 연계한 통합기준점, 위성기준점, 수준점 등 국가기준점을 전국에 설치해 전 국토의 위치 기준을 관리한다.

특히 GNSS상시관측소라 할 수 있는 위성기준점은 전국 곳곳에 약 30~40km 간격으로 80여개가 설치·운영되고 있으며, 1초 단위로 관측되는 항법위성의 데이터는 건설·시공 분야의 GNSS측량뿐만 아니라 지구물리연구, 지각변동연구, 기상연구 등 각종 연구 분야에도 꾸준히 활용되고 있다.

국토지리정보원에서는 위성기준점의 일별 관측데이터를 GNSS 후처리용으로 일반에게 홈페이지를 통해서 제공하고 있으며, 2005년부터는 위성기준점을 이용하여 실시간으로 고정밀의 위치결정이 가능한 네트워크 RTK서비스를 제공하고 있습니다.

1) 국가기준점과 GNSS 위치보정정보 서비스 현황

국토지리정보원이 ｢공간정보의 구축 및 관리 등에 관한 법률｣에 따라 관리·운영하는 국가기준점은 위성기준점, 통합기준점, 수준점, 삼각점 등으로 구분된다. 이 중 위성기준점은 GNSS 위성신호를 상시 관측하고, 데이터 서비스를 통해 위성측량에 활용할 목적으로 설치된 상시관측소라 할 수 있으며, 국토지리정보원이 설치하고 관련 법령에 따라 좌표 성과를 국가기준점으로 고시한 관측소를 의미한다.

최초의 위성기준점은 수원(SUWN)기준점으로, 95년 국토지리정보원(경기도 수원) 내에 설치되었으며, 관측망을 점차 확장하여 ‘21년 현재는 85개 위성기준점이 운영되고 있다.

2) 위성기준점(GNSS 상시관측소 : 위성측량 서비스 제공)

국토지리정보원의 위성기준점을 이용한 서비스는 관측데이터(RINEX) 다운로드 서비스와 실시간 보정정보서비스(RTCM)로 구분된다.

관측데이터는 각 위성기준점에서 관측한 일-단위, 시간-단위 RINEX 데이터를 ASCII 포맷의 데이터로 가공해 제공하며, 일-단위는 30초 간격의 데이터를 시간-단위는 1초 간격의 데이터를 제공한다. RINEX는 현재 2 버전으로 다운로드 받을 수 있으며, 국토정보플랫폼의 위성기준점 서비스 페이지를 통해 다운로드할 수 있다.

실시간 보정정보는 NTRIP4)방식으로 RTCM을 제공한다. 2개의 NTRIP서버에서 VRS5)와 FKP6) , SSR 방식의 보정정보를 제공하여 사용자가 RTCM데이터를 수신해 네트워크 RTK7) 방식의 위성측위를 할 수 있도록 지원한다.

8개 기관 GNSS 상시관측소의 RTCM 데이터를 NTRIP Client를 이용하여 수신할 수 있습니다.제공 기관의 사정에 따라 데이터 제공이 제한될 수 있습니다.

3) 위치보정정보 기술 및 서비스

항법위성을 이용한 측위 기술 중 실시간 측위기술인 RTK(Real Time kinematic)는 좌표를 정확히 알고 있는 점(기지점)에서 관측한 데이터와 알고자 하는 점(미지점)의 관측데이터를 이용하여 차분(differential)의 방식으로 공통오차를 소거하여 관측정확도를 향상시키는 기술이다.

초기의 RTK는 기지점 1개의 관측데이터를 이용하는 방식이 개발되었으나, 이 경우 기지점의 관측환경에 따라 측위 정확도에 영향을 받을 수 있다는 한계가 있으며, 기지점과 미지점 사이의 거리가 멀어질수록 공통오차항의 상관성이 저하되어 오차 보정 후에도 잔여오차가 점차 크게 발생한다는 한계가 있다.

이를 보완하기 위해 도입된 기술이 네트워크RTK 방식으로, 기지점을 망(network)으로 연결하는 방식으로서 기존 RTK방식의 한계를 극복하게 되었다. 네트워크 RTK기술이 발전하면서 측위보정정보를 생성하는 기술도 다양해졌으며, VRS와 FKP, MAC8) 등의 알고리즘이 개발되었다. 이러한 방식은 기지점의 관측데이터를 기반으로 오차를 보정하는 형태로, OSR 이라고 한다.

① OSR 방식

국토지리정보원의 OSR 서비스 중에서는 가상기준점을 생성하는 VRS방식이 주로 사용되고 있으며, FKP방식의 네트워크RTK 서비스도 병행하여 운영하고 있다. VRS 방식은 사용자 근처에 가상의 기준국을 생성하는 방식으로, 위성기준점으로 만들어진 관측망의 다수 기준국으로부터 관측한 데이터를 기반으로 가상의 기준국 보정정보를 생성하여 사용자에게 전달해 줌으로써 사용자 근처에 기준국이 있는 것과 동일한 효과로 측위오차를 보정하는 방식이다.

전국에 설치된 위성기준점은 1초 간격으로 관측한 데이터를 국토지리정보원 내 GNSS중앙국으로 전송하고, 중앙국에서는 S/W를 이용해 전국 위성기준점 관측망으로 보정정보를 생성한다. OSR방식의 측량을 위해, 사용자는 국토지리정보원 NTRIP 서버를 통해 자신의 대략적인 위치정보를 NMEA의 포맷으로 GNSS중앙국에 전송하며, 사용자의 대략적 위치의 주변에 가상의 기준점을 생성하여 가상기준점 위치의 보정정보를 생성·전달하여 사용자는 위치정확도가 향상된 측량을 할 수 있다.

OSR방식의 네트워크RTK 보정정보는 2주파수 안테나와 수신기를 이용하는 고비용의 측량용 장비에만 이용할 수 있어 주로 측지측량, 지도제작, 건설·토목 등 시공측량 등 정밀측위 분야에 주로 이용되고 있다. 가상기준점에서 생성한 관측데이터와 동일한 위성을 미지점에서 관측하는 경우에만 보정정보를 적용한 오차 제거가 가능하여 차량 등 이동체 환경에서는 정밀도가 저하되는 등 한계가 있다.

② SSR 방식

SSR 보정정보는 보정정보 전체를 제공하는 OSR 방식과 다르게, 오차모델 별 모델링을 통해 각 오차항에 대한 개별적인 보정정보를 제공하게 되며, 이에 따라 오차모델 별 전송주기를 달리 할 수 있어 전체 보정정보의 데이터량이 OSR에 비해 크게 감소한다는 특징이 있다

오차항 별 보정정보를 생성하는 특징은 이동측위 환경의 위치결정에도 큰 장점으로 작용한다. 네트워크RTK는 위성기준점과 동시에 동일한 위성을 관측하면서 동시관측 위성에 대한 오차를 소거하여 정확도를 향상시킨다. 이동체의 경우 동시관측 위성이 계속 변화하기 때문에 높은 정밀도를 기대하기 어렵다.

SSR보정정보의 경우, 위성 별, 오차항 별 보정정보를 제공하기 때문에 기준국과 동시에 동일한 위성을 관측하지 않아도 관측된 위성에 대한 오차를 보정할 수 있다. 이에 따라서 SSR 보정정보를 이용한 측위 시 차량 등 이동특성이 있는 환경이나 도심지 등 건물에 의한 신호 차폐 환경에서 보다 정밀도가 향상된 측위 결과를 얻을 수 있다.

측량오차의 종류

클라우드의 데일리 리포트 — Thu, 30 Nov 2023 11:18:59 +0900

1. 오차의 종류

오차(誤差, error)란 참값과 측정값의 차이로 측정값에서 참값을 뺀 값이다. 오차의 발생 원인에 따라 착오, 정오차, 우연오차가 있다. 어떤 것은 오차가 발생하는 크기와 방향이 일정하여 발생 원인을 알 수 있지만, 어떤 것은 크기나 원인을 알 수 없고 불규칙적으로 발생한다.

1) 착오

착오(錯誤, Mistake, Blunder or Gross error) 또는 과실오차(過失誤差)란 관측자의 부주의 또는 실수로 인해 발생한 오차를 말한다. 예를 들어 관측자가 눈금을 잘못 읽거나, 다른 측점을 착각하고 관측했을 때 착오가 발생한다. 착오는 오차론으로 소거할 수 없으므로, 측량과정에 주의를 기울이고 반복 확인하여 사전에 방지하도록 노력해야 한다. 착오가 생겼을 경우 해당 관측값이 사용되기 전에 반드시 소거해야 한다.

2) 정오차

정오차(定誤差, Constant Error) 또는 계통오차(系統誤差, Systematic Error)란 오차의 발생 원인이 분명하고 오차의 발생 방향과 크기가 일정하여 수식에 의해 보정이 가능한 오차를 말한다. 예를 들어 줄자로 거리를 잴 때, 줄자가 온도나 장력 등에 의하여 길이가 변화했을 경우 정오차가 발생한다. 정오차는 기계오차, 자연오차, 개인오차로 세분할 수 있다.

계측 오차 (Instrumental Error): 계측기나 측정 장비 자체의 오차로 인한 것입니다. 이는 계측기의 정확도, 제조 공정 등에 기인할 수 있습니다.
개인 오차 (Personal Error): 측량을 수행하는 사람의 능력, 주관적 판단, 지각 등으로 발생하는 오차입니다. 이는 훈련되지 않은 신뢰성 없는 측량사의 실수로 나타날 수 있습니다.
환경적 오차 (Environmental Error): 주변 환경의 변인으로 인한 오차로, 온도, 기압, 습도 등의 환경 조건의 변화가 측량 결과에 영향을 미칠 수 있습니다.
관측 오차 (Observational Error): 측량 중에 발생하는 오차로, 관측 과정에서의 불확실성, 눈의 피로, 잘못된 시각 등이 포함됩니다.
척도 오차 (Scale Error): 사용된 척도의 정확성에 기인한 오차입니다. 척도의 불명확한 표시나 눈금 간격의 불일치 등이 이에 해당합니다.

3) 우연오차

부정오차는 측량에서 발생하는 오차 중 하나로, 다른 용어로는 시스템적 오차(systematic error)로도 불립니다. 부정오차는 특정한 패턴이나 규칙을 따라 발생하며, 여러 관측에서 반복되는 경향이 있습니다. 이는 주로 측정 장비나 측정 방법, 환경 조건 등에서 기인할 수 있습니다.

우연오차(偶然誤差, Random error) 또는 우차(偶差)란 착오를 제거하고 정오차를 보정하고 나서도 남아있는 오차를 말한다. 오차의 원인을 알 수 없거나, 알더라도 측정 당시의 순간적인 변화로 인해 수식으로 보정할 수 없는 오차이다. 우연오차는 확률에 의하여 통계적으로 처리한다. 우연오차는 크기와 방향이 일정하지 않아 서로 상쇄되는 경우도 있어서 상차(償差, Compensating error)라고도 한다. 우연오차의 성질로는 다음과 같은 것들이 있다.

큰 오차가 발생할 확률은 작은 오차가 발생할 확률보다 매우 작다.
같은 크기의 양(+)의 오차가 발생할 확률은 같은 크기의 음(-)의 오차가 발생할 확률과 같다.
극단적으로 큰 오차는 거의 발생하지 않는다.

측량 오차론에서 정오차(누적오차)와 부정오차(우연오차)는 오차의 성격에 따라 다른 개념을 나타냅니다. 정오차는 크기와 방향을 알 수 있는 오차입니다. 부정오차는 인위적으로 제어할 수 없이 무작위로 생기는 오차를 말합니다.

2022년 128회 측량및지형공간기술사 용어풀이

클라우드의 데일리 리포트 — Thu, 30 Nov 2023 09:51:31 +0900

1. 세밀도(LOD: Level Of Detail)

세밀도(LOD:Level of Detail)란 영상의 각각의 객체를 가까운 객체는 자세히 표현하고 먼 객체는 상대적으로 대략 표현하는 기법으로 3차원 공간정보의 데이터량이 많아져 자료의 전송과 시각화를 효율적으로 처리 및 표현하기 위해 개발된 기법을 LOD(세밀도)라 한다.

세밀도(LOD: Level Of Detail)

1. 세밀도란 세밀도(LOD:Level of Detail)란 영상의 각각의 객체를 가까운 객체는 자세히 표현하고 먼 객체는 상대적으로 대략 표현하는 기법으로 3차원 공간정보의 데이터량이 많아져 자료의 전송과

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2. 라이넥스(RINEX : Receiver Independent Exchange Format)

RINEX(Receiver Independent Exchange) 포맷은 GPS 수신기에서 수신된 측정 데이터 및 탐지된 위성 신호 정보를 교환하기 위한 표준 데이터 형식입니다. 이것은 주로 항법 및 측지 응용 분야에서 사용되며, 다양한 GPS 수신기와 데이터 처리 소프트웨어 간의 상호 운용성을 제공합니다.

라이넥스(RINEX : Receiver Independent Exchange Format)

1. 라이넥스 RINEX(Receiver Independent Exchange) 포맷은 GPS 수신기에서 수신된 측정 데이터 및 탐지된 위성 신호 정보를 교환하기 위한 표준 데이터 형식입니다. 이것은 주로 항법 및 측지 응용 분야에서

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3. 초장기선간섭계(VLBI: Very Long Baseline Interferometry)

Very Long Baseline Interferometry(VLBI)는 전 세계의 여러 기지국에서 수집한 전파 데이터를 결합하여 아주 긴 기저라인(선간)을 형성하는 무선 전파 관측 기술입니다.

초장기선간섭계(VLBI: Very Long Baseline Interferometry)

1. VLBI(Very Long Baseline Interferometer) Very Long Baseline Interferometry(VLBI)는 전 세계의 여러 기지국에서 수집한 전파 데이터를 결합하여 아주 긴 기저라인(선간)을 형성하는 무선 전파 관측 기술입니다. 전

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4. 편위수정

촬영당시의 경사와 축척을 바로 수정하여 축척을 통일하고 변위가 없는 연속 사진으로 수정하는 작업으로써, 기계적 방법을 행할 경우 편위 수정기가 사용되며, 이는 자료에서 오류를 제거하는 기법으로서 항공사진이나 원격탐측자료 혹은 아날로그 지도를 보정하는 데 이용된다.

편위수정

1. 편위수정 촬영당시의 경사와 축척을 바로 수정하여 축척을 통일하고 변위가 없는 연속 사진으로 수정하는 작업으로써, 기계적 방법을 행할 경우 편위 수정기가 사용되며, 이는 자료에서 오류

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5. 디지털트윈(Digital Twin)

컴퓨터에 현실 속 사물의 쌍둥이를 만들고, 현실에서 발생할 수 있는 상황을 컴퓨터로 시뮬레이션함으로써 결과를 미리 예측하는 기술로 디지털 트윈은 제조업뿐 아니라 환경, 재난재해, 도시와 같은 공공 분야에서도 디지털 트윈 기술이 점차 확산되고 있다.

디지털트윈(Digital Twin)

1. 디지털 트원 컴퓨터에 현실 속 사물의 쌍둥이를 만들고, 현실에서 발생할 수 있는 상황을 컴퓨터로 시뮬레이션함으로써 결과를 미리 예측하는 기술로 디지털 트윈은 제조업뿐 아니라 환경,

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6. ITRF2020(International Terrestrial Reference Frame 2020)

ITRF2020은 2020년에 수립된 국제 지구 기준 프레임을 나타냅니다. 국제 지구 기준 프레임(ITRF)은 지리, 항법, 위성 위치 측정 등 다양한 응용 분야에서 기준 시스템으로 사용되는 지구 표면의 좌표를 포함한 포인트 집합입니다. 국제지구 기준프레임(ITRF)는 국제지구 기준체계(ITRS)는 구현으로, ITRFyy 또는 ITRFyyyy로 불리는 여러 해상도 해결책으로 구성되어 있습니다. 여기서 yy/yyyy는 연도를 나타냅니다. ITRF는 지구의 자전, 지각 운동 및 기타 지구 물리 현상의 변화를 반영하기 위해 주기적으로 업데이트됩니다.

ITRF2020(International Terrestrial Reference Frame 2020)

1. ITRF 2020 ITRF2020은 2020년에 수립된 국제 지구 기준 프레임을 나타냅니다. 국제 지구 기준 프레임(ITRF)은 지리, 항법, 위성 위치 측정 등 다양한 응용 분야에서 기준 시스템으로 사용되는 지구 표

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7. 수치표고모형(DEM)과 수치표면모형(DSM)

수치표고모형(DEM)은 지형의 높이를 나타내는데 사용됩니다. 이는 지형의 표면에 대한 정확한 높이 정보를 제공하며, 일반적으로 지형의 실제 지형적 특징을 반영합니다. DEM은 픽셀 또는 그리드 형태로 표현되며, 각 픽셀은 해당 지점의 고도를 나타냅니다. 수치표모형(DSM)은 DEM과 유사하지만, 표면에 있는 모든 물체의 높이 정보를 포함합니다. 이는 건물, 나무, 도로 등과 같은 지형 외적인 특징도 반영합니다. DSM은 실제로 땅의 표면이 아니라 지형 상에 존재하는 모든 물체의 높이를 포함하므로, 지형과 함께 건물이나 다른 물체의 특징을 분석하는 데 유용합니다.

수치표고모형(DEM)과 수치표면모형(DSM)

1) 수치표고 모형과 수치표면모형 수치표고모형(DEM)은 지형의 높이를 나타내는데 사용됩니다. 이는 지형의 표면에 대한 정확한 높이 정보를 제공하며, 일반적으로 지형의 실제 지형적 특징을 반

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8. 수로기준점의 종류

해양에서 수평위치와 높이, 수심 측정 및 해안선 결정 기준으로 사용하기 위하여 위성기준점과 기본수준면을 기초로 정한 기준점으로 수로측량기준점, 기본수준점, 해안선기준점 및 영해기준점으로 구분한다.

수로기준점의 종류

1. 수로기준점의 종류 해양에서 수평위치와 높이, 수심 측정 및 해안선 결정 기준으로 사용하기 위하여 위성기준점과 기본수준면을 기초로 정한 기준점으로 수로측량기준점, 기본수준점, 해안

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9. 다중분광(Multi-Spectral) 및 초분광(Hyper-Spectral)영상

초분광 영상(hyperspectral imaging)과 다중분광 영상(multispectral imaging)은 지난 20년 동안 중요성과 유용성이 증가하고 있는 두 가지 유사 기술입니다. 두 용어는 종종 동일한 의미로 사용되지만, 사실은 각각 고유한 응용 분야가 있는 두 개의 서로 다른 고유한 영상화 방법입니다. 두 기술 모두 가시 스펙트럼(400~700nm)의 빛을 활용하는 기존의 머신 비전 영상화 방법에 비해 이점이 있습니다.

다중분광(Multi-Spectral) 및 초분광(Hyper-Spectral)영상

1. 다중분광 영상 및 초분광 영상 초분광 영상(hyperspectral imaging)과 다중분광 영상(multispectral imaging)은 지난 20년 동안 중요성과 유용성이 증가하고 있는 두 가지 유사 기술입니다. 두 용어는 종종

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10. 최소제곱법

최소제곱법은 근사적으로 구하려는 해와 실제 해의 오차의 제곱의 합이 최소가 되는 해를 구하는 방법이다. 최소제곱법은 모델이 예측한 값과 실제 데이터 간의 잔차(오차)를 최소화하는 것이 주요 목표입니다. 잔차는 각 데이터 포인트에서 모델의 예측값과 실제값의 차이를 나타냄니다.

최소제곱법

1. 최소제곱법 최소제곱법은 근사적으로 구하려는 해와 실제 해의 오차의 제곱의 합이 최소가 되는 해를 구하는 방법이다. 최소제곱법은 모델이 예측한 값과 실제 데이터 간의 잔차(오차)를 최

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11. 클로소이드(Clothoid) 곡선

클로소이드는 완화곡선(transition_curve)의 한 종류이다. 곡률변경이 곡선길이에 반비례하는 나선(spiral)의 하나로 자동차의 핸들을 등각속도로 돌렸을 때 자동차의 주행궤적에 일치하는 곡선으로 도로에 가장 많이 사용된다. 즉 곡률 반경 R이 곡선장 L에 반비례하여 연속적으로 감소하는 성질의 곡선으로 자동차가 일정 속도로 주행하고 그 전륜의 회전 각속도가 일정한 경우 차바퀴가 그리는 운동 궤적이다.

클로소이드(Clothoid) 곡선

1. 클로소이드 클로소이드는 완화곡선(transition_curve)의 한 종류이다. 곡률변경이 곡선길이에 반비례하는 나선(spiral)의 하나로 자동차의 핸들을 등각속도로 돌렸을 때 자동차의 주행궤적에 일치

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12. 조석 관측 방법

조석관측을 하는 곳을 조위관측소(검조소)라 합니다. 검조란 해면의 높이로부터 조수위(潮水位)를 구하는 것을 말하는데, 일반적인 조위관측소에는 조석의 변화를 기록하는 기계인 검조의, 수측기, 기본수준점표 등이 갖추어져 있습니다.

조석 관측 방법

1. 조석관측 방법 조석관측을 하는 곳을 조위관측소(검조소)라 합니다. 검조란 해면의 높이로부터 조수위(潮水位)를 구하는 것을 말하는데, 일반적인 조위관측소에는 조석의 변화를 기록하는 기

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13. 슬램(SLAM: Simultaneous Localization And Mapping)

SLAM(동시적 위치추정 및 지도작성)은 주변 환경 지도를 작성하는 동시에 이동체의 위치를 작성된 지도 안에서 추정하는 방법입니다. SLAM 알고리즘을 통해 이동체가 이동하면서 미지의 환경에 대한 지도를 작성할 수 있습니다. SLAM은 동시에 Localization(본인의 위치를 확인) 및 지도 제작의 약자이다. 이는 주변 환경에 대해 사전 정보가 없는 상황에서 센서(ex. 카메라, 라이다)를 이용하여 이동 중에 주변 환경의 모델을 확립하고 자신의 pose를 추정하는 작업이다.

슬램(SLAM: Simultaneous Localization And Mapping)

1. 슬램(SLAM) SLAM(동시적 위치추정 및 지도작성)은 주변 환경 지도를 작성하는 동시에 이동체의 위치를 작성된 지도 안에서 추정하는 방법입니다. SLAM 알고리즘을 통해 이동체가 이동하면서 미지

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슬램(SLAM: Simultaneous Localization And Mapping)

클라우드의 데일리 리포트 — Wed, 29 Nov 2023 11:38:52 +0900

1. 슬램(SLAM)

SLAM(동시적 위치추정 및 지도작성)은 주변 환경 지도를 작성하는 동시에 이동체의 위치를 작성된 지도 안에서 추정하는 방법입니다. SLAM 알고리즘을 통해 이동체가 이동하면서 미지의 환경에 대한 지도를 작성할 수 있습니다.

SLAM은 동시에 Localization(본인의 위치를 확인) 및 지도 제작의 약자이다. 이는 주변 환경에 대해 사전 정보가 없는 상황에서 센서(ex. 카메라, 라이다)를 이용하여 이동 중에 주변 환경의 모델을 확립하고 자신의 pose를 추정하는 작업이다.

실내를 마음대로 다니려면 준비된 실내공간 지도 데이터가 없고 자신의 위치를 알 수 없다면 어디로 어떻게 가야할 지 모르겠지요? 이때 로봇은 주변의 환경을 인식하여 자신의 위치를 계산하고 스스로 공간 지도를 만드는데, 이 기술이 바로 슬램 기술입니다. 즉, 로봇이 움직이면서 센서로 주변 환경을 인식하고 공간 지도 즉 슬램 지도를 만드는 것입니다.

SLAM은 오랫동안 기술 연구의 주제로 거론되었습니다. 하지만 컴퓨터 처리 속도가 크게 개선되고 카메라와 레이저 거리 측정기 등의 저비용 센서가 등장함에 따라 SLAM은 점점 더 많은 분야의 실제 응용 사례에 사용되고 있습니다.

1) 슬램의 작동방식

크게 보면 SLAM을 달성하는 데 사용할 수 있는 기술적 구성요소에는 두 가지 유형이 있습니다. 첫 번째는 프론트엔드 처리 등의 센서 신호 처리이며, 이는 사용하는 센서에 크게 의존하게 됩니다. 두 번째는 백엔드 처리 등의 자세 그래프 최적화로서 센서와는 무관합니다.

센서 정보를 읽습니다.
- 시각적 SLAM에서는 주로 카메라 이미지 정보의 읽기 및 전처리 단계를 말합니다.
- 이 단계에서는 휠 및 관성 센서와 같은 정보를 읽고 동기화 할 수 있습니다.
Visual odometry (VO).
- Visual odometry는 인접한 이미지 사이의 카메라 동작과 로컬 맵의 모양을 추정하는 것입니다.
- VO는 프론트 엔드 라고도합니다.
Backend optimization
- 백엔드는 위 그림에서 loop closure에 대한 정보는 물론 시각적 인 주행 거리계로 측정 한 카메라 포즈를 다른 시간에 받아들이고 일관된 궤도와 맵을 얻을 수 있도록 최적화합니다.
- VO에 연결되어 있기 때문에 Backend라고도합니다.
Loop Closure는 로봇이 과거에 도달했던 위치에 도달했는지 확인하는 역할을 수행합니다.
- loop closure가 감지되면 처리를 위해 백엔드에 정보를 제공합니다.
맵핑. 추정 된 궤도를 기반으로 현재 위치에 해당하는 지도를 만듭니다.

프론트엔드 처리 구성요소를 좀 더 자세히 알아볼 수 있도록 서로 다른 두 가지 SLAM 방법인 시각적 SLAM과 라이다 SLAM을 살펴보겠습니다.

2) 시각적 SLAM

시각적 SLAM(또는 vSLAM)은 카메라 및 기타 영상 센서로 획득한 영상을 사용합니다. 시각적 SLAM은 일반 카메라(광각, 어안 및 구형 카메라), 스테레오 카메라(다중 및 멀티 카메라) 및 RGB-D 카메라(심도 및 ToF 카메라)를 사용할 수 있습니다.

비주얼 슬램은 카메라로 주변을 촬영하고 촬영된 사진의 연관성을 분석하여 위치를 인식하고 지도를 작성합니다. 거리 측정 외에도 색과 밝기, 윤곽선 등 보이는 다양한 정보를 한 번에 처리 가능하여 외부에서 실내의 애완동물을 모니터링하거나 외부에서 실내 공간의 침입자를 확인할 수 있는 홈가드와 같이 다양한 부가기능을 카메라로 구현할 수 있다는 장점이 있습니다. 하지만 이미지 정보를 분석하는 과정이 복잡하고 깜깜한 곳에서는 측정 능력이 떨어지는 단점이 있습니다.

장점:

실시간 매핑: Visual SLAM은 장치가 주변 환경의 지도를 실시간으로 생성할 수 있게 해줍니다. 이는 자율 주행 차량이나 드론과 같은 응용 분야에서 핵심적인 기술에 해당합니다.
외부 인프라 불필요: 다른 일부 위치 결정 방법과 달리 Visual SLAM은 GPS나 신호 태그와 같은 외부 인프라에 의존하지 않아 다양한 환경에서 사용될 수 있게 만들어 줍니다.
견고성: Visual SLAM은 여러 환경과 조명 조건에서 작동할 수 있습니다. 최신 알고리즘은 조명 변화, 동적 객체, 가리기와 같은 도전적인 상황들을 다룰 수 있습니다.
경제성: 일부 다른 방법과 비교했을 때, Visual SLAM은 추가적인 센서나 인프라가 필요하지 않아 비용 효율적일 수 있습니다.

단점:

계산적 부담: Visual SLAM 알고리즘은 상당한 계산 능력을 필요로 합니다. 이는 자원이 제한된 장치에 대한 도전일 수 있습니다.
정확성: 최신 Visual SLAM 시스템은 꽤 정확하지만, 특정 시나리오에서는 정확성에 제한이 있을 수 있어. 특히 높은 동적 환경이나 질감이 적은 장면 등에서는 성능이 제한됩니다.
초기화 어려움: 많은 Visual SLAM 알고리즘은 좋은 초기화를 요구하며, 그 성능은 초기 추정의 품질에 의존할 수 있습니다. 특히 알려지지 않은 환경이나 구조가 없는 곳에서는 어려울 수 있습니다.
지도 드리프트: 시간이 지남에 따라 로봇의 위치와 지도의 추정에서 발생하는 오차가 "드리프트"로 이어질 수 있습니다.

3) 라이다 SLAM

라이다 슬램은 레이저 빛을 쏘고 빛이 반사돼 돌아온 시간을 계산해 주변 환경을 인식하는데요. 360도로 레이저를 발사해 벽이나 장애물의 굴곡을 탐지, 거리를 측정하는데 별도의 데이터 처리 과정 없이 확인 가능한 것이 장점입니다. 하지만 안개나 폭우 같은 악천후 상황에는 측정이 어렵고 고장이 나기 쉽고 비용이 많이 드는 단점이 있습니다.

장점:

높은 정확성: Lidar 센서는 거리 측정을 정확하게 수행하므로 Lidar SLAM은 일반적으로 높은 정확성을 제공합니다. 특히 거리에 민감한 응용 분야에서 좋은 결과를 얻을 수 있습니다.
다양한 환경 지원: Lidar는 주변 환경의 3D 구조를 캡처하는 데 강점이 있습니다. 이러한 특징은 어두운 곳이나 까다로운 광조건에서도 상대적으로 뛰어난 성능을 보일 수 있습니다.
적은 계산 부담: Lidar 데이터는 이미 3D 형태로 제공되기 때문에, 일반적으로는 비교적 적은 계산으로 위치와 자세를 확인 할 수 있습니다. 이는 실시간 응용 분야에서 중요하게 작용합니다.
적은 지도 드리프트: Lidar는 시간이 지남에 따른 누적 오차가 적은 경향이 있습니다. 이는 지도 드리프트에 대해 상대적으로 강한 편입니다.

단점:

높은 비용: Lidar 센서는 비용이 상대적으로 높아서, 이는 일부 응용 분야에서 경제적인 도전을 제공할 수 있습니다.
무거운 하드웨어: Lidar 시스템은 종종 무거워서, 이는 이동성이나 휴대성이 중요한 응용 분야에서 제약 요소가 될 수 있습니다.
비교적 낮은 해상도: 몇몇 Lidar 시스템은 상대적으로 낮은 공간 해상도를 가지고 있어, 작은 객체나 세부적인 환경 특성을 정확하게 감지하는 데 한계가 있을 수 있습니다.
레이더나 카메라보다 민감한 환경: 특히 강한 자외선 또는 레이저 광선이 있는 환경에서는 Lidar가 더 민감할 수 있어, 이는 센서의 신뢰성에 영향을 미칠 수 있습니다.

Lidar SLAM도 여러 응용 분야에서 강력한 성능을 보이지만, 비용과 무게 등 몇 가지 한계도 고려해야 합니다.

조석 관측 방법

클라우드의 데일리 리포트 — Tue, 28 Nov 2023 10:50:46 +0900

1. 조석관측 방법

① 조석관측은 조위계를 사용하여 해수면의 높이를 자동측정하는 방법으로 1분 또는 10분 간격으로 결측이 없도록 측정한다.

② 조석관측 기간은 기본수준면 결정, 조석보정, 조석예측, 해수면 변화 분석 등 목적에 따라 최소 1개월 이상 관측한다. 다만, 검증을 목적으로 관측을 할 경우에는 대조기에 25시간 이상 또는 최소 1개월 미만으로 관측할 수 있다.

③ 조위관측소에서 조석관측을 실시할 때에는 다음 각 호에 유의하여야 한다.
1. 검조우물, 도수관, 감쇄관을 설치하여 해수를 우물 안으로 유도하여 관측한다. 다만, 검조우물 설치가 곤란한 경우에는 타워형 구조물에 레이다식 조위계 등을 설치하여 관측할 수 있다.
2. 조석관측 기준면(기본수준면 : D.L)이 동일하게 유지되고 있는지를 점검하기 위해 기준측정을 3회 이상 반복하여 측정하고, 측정된 평균값이 수측기점 D.L 상 높이와 비교해 편차 1cm 이상일 경우에는 그 원인을 파악하고, 조위값을 조정하여야 한다.
3. 조위값 조정 시 조석관측보고서, 검조야장에 그 조정값과 시각을 기록하여야 한다.
4. 기본수준면 및 수측기점의 높이가 변경되거나 조위계를 교체하였을 때에는 기준측정을 10회 이상 반복하여 측정하고, 제2호와 같이 편차 확인 및 조위값을 조정하여야 한다. 조위값을 조정한 후 관측기준면(기본수준면)이 동일하게 유지되고 있는지 추가로 기준측정을 3회 반복 측정하여 편차를 확인하여야 한다.
5. 관측소 내부의 검조우물과 감쇄관의 상태를 확인하기 위하여 년 1회 이상 검조우물 외부의 해수면 높이를 기본수준면 상의 높이로 표척 관측하여야 하며, 표척값과 조위값의 차이가 발생할 경우에는 원인을 분석하여 조치하여야 한다.
6. 지반변동에 의한 조위관측소의 침하 등을 확인하기 위하여 수측기점, 구분체, 기본수준점표지 등 각 상호간의 높낮이 차이를 수준 측량하여 점검하여야 한다. 또한, 조위관측소 이전이나 조위계 교체 시에도 그 전후로 조석관측 기준면을 일치시켜 조위측정의 연속성을 유지하는 것과 같이 수준 측량을 실시하여야 한다.
7. 조위관측원은 매월 조석관측보고서, 검조야장, 연안정지해양관측표를 작성하여 보고하여야 한다.

④ 임시적으로 압력식 조위계를 사용하여 조석관측을 실시할 때에는 다음 각 호에 유의하여야 한다.
1. 조위계를 설치할 때에는 안벽 직하에 고정하여 설치하여야 한다. 다만, 안벽에 설치가 곤란한 경우에는 해저 바닥에 조위계 거치대를 고정하여 움직이거나 침하가 없도록 설치하여 관측할 수 있다.
2. 조위계 설정 시 해역별로 서해역은 10초, 남해역은 30초, 동해역은 60초 간 평균값을 저장하도록 설정한다. 다만, 관측목적에 따라 필요시는 설정기준을 변경할 수 있다.
3. 조위계를 설치하였을 때에는 조석관측대장을 작성하여야 한다.
4. 표척관측은 조위계 설치 및 회수 시와 대조기(최소 1회/월)에 실시하여야 하며 별지 제1호 서식 의 표척관측야장을 작성하여야 한다.
5. 표척관측은 고조 또는 저조 시 를 포함하여 7∼8시간 동안 10분 간격으로 실시 실시한다.
6. 해면기압·밀도 보정, 조위계·표척상 배율검정 상관관계를 분석을 수행하여 조위로 환산하여야 한다.

1) 조위의 승강

조석현상은 태양, 달과 지구사이에 작용하는 만유인력과 지구와 공통질량을 중심으로 회전하는 물체에 작용하는 원심력의 평형에 의해 발생하는 해수면의 주기적 승강 운동을 의미합니다. 이러한 조석의 형태는 해안 크기, 형태, 수심 등에 따라 크게 변화하며, 그 높이를 측정하는 것을 조석관측이라 한다.

전체 조석에 의한 조위의 주기적인 승강 운동에 있어서 고조위의 상태를 만조라 하고 그와 반대로 저조위의 상태는 간조라 하며, 일반적인으로 1일 1회 또는 2회 간조 ↔ 만조 상태를 반복한다. 연속되는 만조 시 해수면의 높이와 간조 시 해수면의 높이의 차이를 조차라 하고, 만종에서 연이은 다음 만조, 간조에서 연이은 다음 간조까지의 시간을 조석의 주기라 한다.

2) 검조 방법

해수면 변화 측정 방법은 다양한 종류가 있습니다.

검조주(Tide Staff): 눈금판을 붙인 기둥을 바닷속에 설치하고 10분마다 수위를 읽습니다. 검조주는 조위를 직접 읽을 수 있도록 해수에 움직이지 않게 세운 눈금이 달린 표척으로 이동식과 고정식으로 나누어집니다.
부표식 검조의 (Float Tide Gauge) : 해안에 우물을 파고 해수를 도수관으로 우물에 끌어들여, 우물에 띄운 부표의 승각을 기록지에 기록하는 방식입니다. 계량기는 조수와 함께 상승하고 내려가는 부유체를 사용합니다. 부유체의 움직임이 해수면 변화를 기록하는 메커니즘을 작동시킵니다.
압력식 검조의 (Barometric Tide Gauge) : 수압감지기를 바다속에 설치하여 해수의 승강에 따라 생기는 수압 변화를 해수면 승강으로 환산하여 기록지에 자동 기록하는 방식이다. 이 계량기는 특정 깊이에서의 수압을 측정합니다. 압력 변화를 사용하여 해수면 변화를 계산합니다.
레이더 조수계 (Laser Tide Gauge) : 음향 계량기와 유사하게 레이더 계량기는 물면까지의 거리를 측정하기 위해 라디오 파동을 사용해요. 레이더 신호가 반사되는 데 걸리는 시간을 사용하여 해수면을 계산합니다. 레이더 기술을 사용하여 조수면의 높이나 변화를 측정하는 장치를 말해. 이것은 주로 해양 및 수문 관측에서 사용돼, 파도의 높이, 조수면의 움직임 등을 감지하고 측정하는 데 활용
레이저 검조의(Laser Tide Gauge): 레이저 기술을 활용하여 조수면의 높이를 측정하는 장치를 의미합니다. 이는 일반적으로 파도, 조수면의 움직임, 해수면 상승 등을 모니터링하고 기록하는 데 사용됩니다. 레이저 검조의는 레이저 빔을 사용하여 수면과의 거리를 측정하고, 이를 통해 조수면의 높이를 정확하게 계산합니다. 이는 전통적인 부력식이나 기압식 조수계와는 다른 방식으로 작동하며, 레이저의 정밀도와 빠른 응답 속도가 특징입니다.

3) 조석의 자료처리

조석을 일으키는 달과 태양의 운동은 복잡하지만 조석현상을 생각할 때 이 현상이 다수의 규칙적인 조석으로 이루어져 있다고 가정한다. 즉, 달의 경우와 같이 지구에 대한 거리의 변화, 적위의 변화로 조석이 나타나는 것처럼 다수의 가상 천체가 고유의 조석을 일으키고 있으므로 이들의 조석이 합쳐져서 나타난다고 가정해서 생각할 수 있다. 이 것을 각각의 조석으로 분리하는 것을 조석의 조화분해라고 하며, 각각의 분리된 일정한 주기와 조차를 조석의 분조라 한다. 각 분조의 진폭 및 지각은 어떤 관측 지점에서는 고유한 것으로 조석관측에 의해서만 산정할 수 있는 것으로써 분조의 조화상수라고 한다.

① 조석관측 자료를 이용하여 통계분석을 실시하고, 조화분해를 통해 조화상수를 산출한다.
② 조화분해를 할 때에는 1시간 간격의 조위자료를 사용하고, 지각은 한국 표준시(135°E)를 기준으로 한다.
③ 조석의 조화상수로부터 조석의 형태수, 평균고조간격, 평균저조간격, 대조차, 평균조차, 소조차, 약최고고조면, 약최저저조면(기본수준면), 평균해면 등 조석의 비조화상수를 구한다. 다만, 단기 조석관측인 경우에는 제8조 에 따른 보정을 실시하여 비조화상수와 기준항과의 조시차 및 조고비를 구한다.
④ 조위관측소 등 해양관측시설의 장기 조석관측 자료를 이용하여 매시의 조위, 월평균해수면, 연평균해수면, 최고·최저조위 및 조석편차계산표 등의 조석 통계자료를 산출한다.

클로소이드(Clothoid) 곡선

클라우드의 데일리 리포트 — Mon, 27 Nov 2023 10:14:04 +0900

1. 클로소이드

1) 클로소이드 곡선의 특징

① 곡률(1/ρ)이 곡선 길이에 비례하는 곡선

② 곡률 반경(ρ)가 임의의 곡선 길이에 반비례하는 곡선

③ 차가 일정속도로 달리고 그 앞바퀴의 회전속도를 일정하게 유지할 경우 이 차가 그리는 운동궤적

④ 클로소이드는 나선(螺線)의 일종

⑤ 모든 클로소이드는 닮은꼴

원곡선반경 R, 클로소이드 곡선길이를 L, C를 계수라 하면

식을 다음과 같이 정리하고, 1/C를 A2으로 나타내서 표현할수도 있다. A를 클로소이드 매개변수라 한다.

2) 단위 클로소이드(Unit Clothoid)

원에서 반지름 R이 정해지면 원의 크기가 정해지는 것과 같이 clothoid에선 A가 정해지면 clothoid의 크기가 정해진다. A = 1인 경우를 단위 클로소이드(unit clothoid)라고 하고 식으로는 다음처럼 나타낸다.

즉

. 여기서

이라고 하면 R＝A · r, L＝A · 1이 되므로 매개변수가 커지면 곡선장 L에 대해 클로소이드 곡선이 부드러워지고, 클로소이드 전체의 크기가 커지는데 이는 원의 경우 반지름이 커지면 원의 곡선이 부드러워지고 원전체가 커지는 것과 같다.

최소제곱법

클라우드의 데일리 리포트 — Sun, 26 Nov 2023 16:08:01 +0900

1. 최소제곱법

1) 최소제곱법의 특징

최소제곱법은 회귀 분석에서 사용되는 대표적인 방법 중 하나로, 여러 특징을 갖고 있습니다

단순성: 최소제곱법은 간단하며 직관적인 방법으로, 회귀선을 데이터에 가장 잘 맞추는 방법 중 하나입니다.
해의 유일성: 최소제곱법은 해의 유일성을 보장합니다. 즉, 주어진 데이터에 대해 유일한 최적의 회귀선을 찾을 수 있습니다.
통계적 추론 가능: 추정된 회귀 계수에 대한 통계적 검정이 가능합니다. 이를 통해 계수의 통계적 유의성을 평가할 수 있습니다.
오차의 정규성 가정: 최소제곱법은 오차가 정규 분포를 따른다는 가정을 기반으로 합니다. 만약 오차가 정규 분포를 따른다면, 통계적 추론이 민감하게 이루어질 수 있습니다.
계산이 효율적: 계산이 간단하고 효율적으로 이루어집니다. 특히, 행렬 연산을 활용하면 회귀 계수를 계산하는 과정이 효율적으로 수행될 수 있습니다.
선형 모델에 적합: 주로 선형 관계를 가정하는 모델링에 적합합니다. 종속 변수와 독립 변수 간에 선형 관계가 있다고 가정할 때 사용됩니다.
평균 제곱 오차 최소화: 최소제곱법은 회귀선과 실제 데이터 간의 평균 제곱 오차를 최소화하는 방향으로 회귀 계수를 추정합니다.

최소제곱법은 많은 경우에 효과적이지만, 데이터의 특성이나 가정이 다르거나 다른 문제가 있을 때는 다른 회귀 기법이 더 적절할 수 있습니다.

2) 최소제곱법의 단점

최소제곱법(Least Squares Method)은 회귀 분석이나 데이터 피팅에서 많이 사용되지만, 몇 가지 단점이 있을 수 있습니다:

이상치에 민감함: 최소제곱법은 이상치(outliers)에 민감하게 반응할 수 있습니다. 이상치가 있는 경우 회귀선이 이상치에 크게 영향을 받아 전체적인 모델의 정확성을 저하시킬 수 있습니다.
다중 공선성 문제: 독립 변수들 간에 강한 상관관계가 있을 경우, 최소제곱법은 불안정해질 수 있습니다. 이는 변수들 간에 다중 공선성(multicollinearity)이 발생하는 경우 발생하는 문제로, 회귀 계수의 추정이 불안정해지고 해의 유일성이 감소할 수 있습니다.
비선형 데이터에 부적합: 최소제곱법은 주로 선형 관계를 모델링하는 데 사용되므로, 비선형 데이터에는 부적합할 수 있습니다. 비선형 데이터를 모델링하려면 모델을 변형하거나 다른 방법을 사용해야 할 수 있습니다.
오차의 정규성 가정: 최소제곱법은 오차가 정규 분포를 따른다는 가정을 기반으로 합니다. 만약 오차가 정규 분포를 따르지 않는다면, 모델의 신뢰성이 저하될 수 있습니다.
표본 크기에 민감함: 작은 표본 크기에서는 모델의 통계적 유의성이 떨어질 수 있습니다. 충분한 데이터가 없는 경우 모델의 정확성에 대한 불확실성이 증가할 수 있습니다.

이러한 단점들은 모델 선택 시 주의를 기울이고, 데이터의 특성에 따라 다른 회귀 기법을 고려해야 함을 나타냅니다.

다중분광(Multi-Spectral) 및 초분광(Hyper-Spectral)영상

클라우드의 데일리 리포트 — Sat, 25 Nov 2023 18:22:41 +0900

1. 다중분광 영상 및 초분광 영상

1) 멀티스펙트럴(Multispectral) - 다중 분광

다중분광은 몇 가지 특정 파장 대역을 선택해 데이터를 수집하는 형태. 일반적으로 가시광선이나 인간이 구별하기 어려운 파장을 중점적으로 다루는 특징이 있습니다. 주로 3~10개의 파장 대역을 사용하는데, 이를 통해 특정 응용 분야에서 필요한 정보를 얻을 수 있습니다.

멀티스펙트럴 카메라는 필요한 영역을 밴드(Band)로 나누어 기록합니다.

5개의 밴드를 지원하는 멀티스펙트럴의 예시입니다. 가시영역 대인 RGB와 근적외선 대, 그리고 적외선 대를 포함하고 있습니다. 이때, 하나의 밴드는 대략 40~100nm의 폭을 담고 있으며 일반적으로 멀티스펙트럴은 3~10개의 밴드를 처리합니다.

2) 하이퍼스펙트럴(Hyperspectral) - 초분광

초분광은 매우 작은 파장 간격으로 많은 파장을 수집하는 것으로, 다양한 파장을 고해상도로 다루게 됩니다. 수백 개에서 수천 개에 이르는 파장을 포함할 수 있어, 물체의 세부적인 스펙트럼 특성을 높은 정밀도로 분석 가능합니다. 이는 특히 임상, 환경 연구, 군사 등의 분야에서 유용하게 활용됩니다.

멀티스펙트럴과 비교해 하이퍼스펙트럴은 수백 개에서 수천 개의 밴드를 갖고 있으며 하나의 밴드는 멀티스펙트럴과 비교해 훨씬 좁은 영역인 10~20nm의 폭을 가집니다.

3) 다중분광(Multispectral) VS 초분광(Hyperspectral)의 특징

두 기술은 작업마다 선호되는 도구가 다르므로, 각각의 장점을 제시합니다. 하이퍼스펙트럴은 연속 스펙트럼상의 미묘한 신호 차이에 민감한 응용 프로그램에 가장 적합합니다. 이러한 작은 신호는 더 큰 주파수 대역을 샘플링하는 시스템에서 놓칠 수 있기 때문입니다.

특성	다중분광 (Multi-Spectral)	초분광 (Hyper-Spectral)
데이터 처리	상대적으로 간단하고 효율적	복잡하며 높은 컴퓨팅 리소스 요구
정보 양 및 품질	제한된 파장 범위로 인해 세부 정보 부족	많은 수의 파장으로 세부하고 정확한 정보 획득
해상도	낮은 스펙트럼 해상도	고해상도로 각 파장에서 세부 정보 획득
비용	상대적으로 낮은 하드웨어 및 데이터 처리 비용	고해상도 센서 및 높은 처리 능력을 요구하여 비용이 높음
적용 분야	일반적인 모니터링 및 조사, 비용 효율적인 응용 분야	세부적이고 정확한 스펙트럼 정보가 필요한 응용 분야
스펙트럼 해상도	낮음	매우 높음
기술적 요구	상대적으로 낮은 기술적 요구	고급 하드웨어 및 데이터 처리 기술 요구

그러나 일부 시스템은 빛을 선택적으로 포착하기 위해 전자파 스펙트럼의 상당 부분을 차단해야 합니다.

다른 파장은 측정과 관측을 잠재적으로 망칠 수 있는 중요한 노이즈를 나타낼 수 있기 때문입니다. 또한, 데이터 큐브에 포함된 스펙트럼 정보가 적을 경우 이미지 캡처, 처리 및 분석이 더 빨리 수행될 수 있습니다. 이러한 경우, 멀티스펙트럴 방식이 적합합니다.

4) 다중분광(Multispectral) VS 초분광(Hyperspectral)의 활용

두 유형의 영상은 각자의 고유한 성질로 다양한 분야에서 활용되며, 환경 모니터링, 자원 탐사, 의료 분야 등에서의 응용이 크게 기대되고 있어.

① 다중분광 (Multi-Spectral) 영상의 활용

농업 및 작물 관리: 식물 건강, 토양 조건, 작물 종류 등을 모니터링하여 농작물 생산성 향상.
환경 모니터링: 자연 리소스, 수질, 지형 등을 평가하여 환경 변화를 추적하고 자연재해 예방.
도시 계획 및 개발: 도시 지역의 토지 사용 및 변화를 추적하여 효과적인 도시 계획에 활용.

② 초분광 (Hyper-Spectral) 영상의 활용

광물 탐사 및 광물 지질학: 지하 자원 탐사, 광물 성분 분석 등에 활용하여 광물 자원을 효율적으로 발견.
환경 감지 및 오염 평가: 물체의 특정 파장 특성을 활용하여 환경 오염 및 변화를 감지하고 모니터링.
생물 다양성 및 생태학 연구: 생물의 스펙트럼 특성을 분석하여 생태계 내의 다양성을 연구하고 보존에 활용.

수로기준점의 종류

클라우드의 데일리 리포트 — Fri, 24 Nov 2023 15:09:12 +0900

1. 수로기준점의 종류

항목	정의
수로측량 기준점	해양조사를 할 때 해양에서의 수평위치를 측정하는 기준으로 사용하기 위해 위성기준점을 기초로 정한 기준점을 말한다.
기본수준점	해양조사를 할 때 해양에서의 수심(水深)과 간조노출지(干潮露出地)의 높이를 측정하는 기준으로 사용하기 위해 기본수준면(일정 기간 조석을 관측하여 산출한 결과 가장 낮은 해수면을 말한다)을 기초로 정한 기준점을 말한다.
해안선 기준점	"해안선 기준점"은 「공간정보의 구축 및 관리 등에 관한 법률」제7조 및 동법 시행령 제8조 에 따라 해안선의 조사를 위하여 위성기준점, 통합기준점 및 기본수준점을 기초로 정한 국가기준점을 말한다.
영해 기준점	해양조사를 할 때 우리나라 관할해역(내수,영해,접속수역,EEZ)을 획정하기 위하여 정한 기준점을 말합니다. 즉 우리나라의 영해를 획정(劃定)하기 위해 정한 기준점을 말한다.

① 수로측량의 기준

수로조사를 실시할 때에는 다음 각 호의 기준에 따라야 한다.

항목	내용
좌표계	세계측지계에 의함을 원칙으로 한다. 다만, 필요한 경우에는 벳셀(Bessel)지구타원체에 의한 좌표를 병기할 수 있다.
위치	지리학적 경도 및 위도로 표시한다. 다만, 필요한 경우에는 직각좌표 또는 극좌표로 표시할 수 있다.
측량의 원점	대한민국 경위도 원점으로 한다. 다만, 도서나 해양측량, 기타 특별한 사유가 있는 경우 원장의 승인을 얻은 때에는 그러하지 아니하다.
노출암	표고 및 지형은 평균해면으로 부터의 높이로 표시한다.
간출암 및 간출퇴	기본수준면으로 부터의 높이로 표시한다.
수심	기본수준면으로부터의 깊이로 표시한다.
해안선	해면이 약최고고조면에 달하였을 때의 육지와 해면과의 경계로 표시한다.
교량 및 가공선의 높이	약최고고조면으로 부터의 높이로 표시한다.
투영법	특별한 경우를 제외하고 국제횡메르카토르도법(UTM)을 원칙으로 한다.

1) 수로측량기준점

‘수로측량기준점’ 조사란 해양조사를 할 때 해양에서의 위치를 측정하는 기준으로 사용하기 위 해 정한 수로측량기준점을 설치, 관리하기 위하여 조사하는 것을 말한다.

① 수로측량기준점 측량의 추진절차

② 수로측량기준점 측량의 업무별 주요내용

기본업무		업무정의
계획준비	조사계획수립	- 기준점 현황, 측량구역 특성 등을 고려하여 수행계획서 작성 - 측량장비 검 ·교정 확인 및 기자재 준비 - 기준점 측량 방법의 결정
기준점표 설치 및 기준점측량	선점	- 기준점 선점도 및 GNSS 관측망도 작성 - 동판제, 주석제 등 매설점표 선정 - 매설 부지 사용 등 관계기관 협의
	매설	- 기준점 점표 매설 및 안내판 설치(복구 포함)
	관측	- 수행계획서에 따른 기준점 측량(재측 포함) - GNSS 측량 - 현황조사서 및 측량야장 작성
	계산	- 기선해석 및 점검계산 - 망평균 분석 등 성과 검증 - 점의 조서 등 기준점 성과표 작성
품질관리 및 성과관리		- 자료파일, 각종 계산부 등 측량성과 정리 - 신·구성과 비교표 작성 및 원인 분석 - 기준점 성과표 작성

2) 기본수준점

｢해양조사와 해양정보 활용에 관한 법률｣ 제9조의 국가해양기준점 관련 업무에 해당하며, ‘기본 수준점’조사란 해양조사 시 해양에서의 수심 및 간조노출지 높이 측정의 기준을 사용하기 기본 수준면을 기초로 정한 기준점을 관리하기 위하여 조사하는 것을 말한다.

① 기본수준점 측량 추진절차

② 기본수준점 측량 업무별 주요내용

업무		내용
계획준비	조사계획 수립	- 기본수준점 성과표에 의한 설치 현황, 출입허가지역 확인 등 기초자료 수집 및 조사계획서 작성 - 기본수준점표, 조사장비 이상 유무 점검
선점	기본수준점표 매설 위치 결정 및 협의	- 주석재 기본수준점표 매설을 위한 장소 위치 결정 및 부지사용 등 협의
매설	기본수준점표 매설	- 선점 작업에 의해 결정된 장소에 주석제 기본수준점표를 매설하고 안내표지판 설치
관측	기본수준점표 상호간의 수준측량	- 성능 기준 이상의 레벨과 표척을 이용하여 기본수준점표 상호간의 고저차를 규정된 정확도로 구하는 작업으로서 재측 및 검측 작업 포함 - 현황조사서 및 수준측량 야장 작성
정리	정리 및 계산	- 관측성과 및 측량기록 정리 - 수준측량 관측 값에 의한 표고를 계산하는 작업 및 성과(수준측량계산부 및 총괄계산부 작성, 성과표, 변경이력) 작성
점검	관측성과 확인 및 검토	- 정리 작업에 의한 성과를 확인하고 검토하는 작업

3) 해안선 기준점

해아선 기준점은 해안선 조사의 일부에 해당합니다. ‘해안선조사’란 해안선을 이루는 일정한 점들의 위치를 측정하고 그 특성을 조사하여 도면이나 수치로 표현하기 위한 것으로, 해안선 기준점 측량, 조석관측, 지형측량, 해저지형측량, 영상조사 및 지리조사 등 실시와 조사 자료의 처리․분석․가공 등 처리와 도면작성 등을 실시하는 일련의 작업을 말한다.

① 해안선 기준점의 기준

해안선 기준점의 수평위치는 「수로측량업무규정」 수로기준점 등의 측량에 따라 GNSS 측량방법으로 산출하고, 높이는 수준(고저)측량의 2등 수준측량에 따른다.

② 해안선 기준점의 높이 표시

해안선 기준점의 최종적인 위치는 「공간정보의 구축 및 관리 등에 관한 법률」 지리학적 경위도와 최단 거리에 있는 해안선의 기준면(약최고고조면)으로부터의 높이로 표시한다.

③ 해안선 기준점 측량의 업무별 주요 내용

업무	내용
해안선 기준점의 배점계획	조사작업계획서를 기초로 위성기준점, 기본수준점을 고려하여 배점계획을 작성한다.
선점	① 배점계획에 따라 지반의 견고성 및 지형 변형가능 여부, 전파 장애 유무, 식생 분포 범위 등을 고려하고 현지답사를 통하여 최적의 작업방법과 기준점 매설위치 등을 확인하고, 국립해양조사원장과 협의하여 정한다. ② 기준점 매설위치는 GNSS 수신 고도각 15°이상의 상공시계를 확보할 수 있는 장소를 우선 선점한다.
점의 조서 작성	① 해안선 기준점에 대한 별표 1 과 같이 점의 조서를 작성해야 한다.
표지 매설	① 해안선 기준점 표지 등의 매설은 「수로측량업무규정」를 따르고, 표지의 크기 형상은 「공간정보의 구축 및 관리 등에 관한 법률」 시행규칙 별표 1에 따른다. ② 해안선 기준점 표지 등을 매설할 경우 미리 부지의 소유자나 관리자의 동의를 얻어야 한다. ③ 해안선 기준점 위치는 1:5,000 해안선 기본도에 표기한다.
관측	GNSS 관측은 「수로측량 업무규정」을 따른다.
성과의 정리	해안선 기준점 측량 시 취득된 모든 측량성과 및 측량기록은 다음과 같이 정리하여야 한다. ① GNSS측량성과 및 측량기록은 GNSS관측데이터·GNSS관측 RINEX데이터·기선해석결과파일·GNSS관측수부 및 GNSS해석부·계산부 등으로 구분하여 정리하여 제출한다. ② 해안선 기준점에 대한 관측망도를 작성하여 제출한다.

4. 영해 기준점

영해기준점조사”란 「공간정보의 구축 및 관리 등에 관한 법률 시행령」에 정의된 영해기준점의 결정, 관리를 위해 시행되는 수로측량, 조석관측 등을 말한다.

영해기준점은 '우리나라의 영해를 획정(劃定)하기 위하여 정한 기준점'으로 정의하고 있으며, 기선 결정을 위한 영해기점의 기준이 되는 측량 기준점을 의미합니다. 또한, 영해기점은 국가의 주권 또는 관할권을 행사할 수 있는 모든 수역은 일정한 기준선으로부터 출발하여 일정한 범위까지 한계선(우리나라 관할해역, 영해, EEZ 등의 기준)을 긋게 되는데 이를 영해기선이라 한다. 이 기선을 획정하기 영해기준점을 기준으로 수로측량과 조석관측을 실시하여 기준면을 정하고, 이에 따라 기준을 정한 지점을 말한다.

업무		내용
수평좌표(X,Y) 결정		○ 구조물형 영해기준점 표지에서 수집되는 위치자료를 주변의 위성기준점 및 GNSS 위성의 정보를 고려하여 처리하여야 한다. ○ 3년 이상 관측성과를 이용하여 기간별, 계절별 성과를 분석하고 구조물의 침하, 변동 및 기계적 오차 등의 위치변화를 분석한다. ○ GNSS 위치 성과와 직선기선의 기점 위치를 비교하여 거리, 좌표, 방위 등이 표시된 상세 위치도를 작성한다.
수직기준 결정	계획준비	○ 표척위치, 방법, 기술자 배치 등을 충분히 고려하여 실용적이고 효율적인 계획을 수립하여 실시한다.
	현장답사	○ 현장답사를 실시하여 표척관측 및 관측장비의 설치 및 회수가 용이한 관측지점을 선정한다.
	표척관측	○ 표척장비의 이상 유무 및 자료수집 현황을 점검하고, 수집자료를 백업하여 관리한다. ○ 부이표척(GNSS 측량장비)으로 작업하는 경우 위성의 운항정보와 위치 불확실도를 고려하여 날짜를 선정하며, GNSS 안테나의 RP와 수애선 사이의 거리(흘수)를 측정, 기록하고 추후 보정한다. ○ 표척관측 시 고조와 저조가 충분히 관측되도록 최소 8시간 이상 실시하며, GNSS 측량장비 자료는 1초 간격으로 취득한다. ○ 표척관측은 계절별 특성을 반영할 수 있도록 월 1회 이상 대조기에 실시한다.
	성과물의 정리	○ 수직기준면 산출시 성과 연계가 가능하도록 현장의 표척관측 및 구조물의 조위관측 성과를 분석하여 정리한다. ○ 표척관측 시 현장에서 수행한 작업방법, 위치, 현장사진 등의 자료를 작성한다.

수치표고모형(DEM)과 수치표면모형(DSM)

클라우드의 데일리 리포트 — Thu, 23 Nov 2023 10:02:12 +0900

1) 수치표고 모형과 수치표면모형

수치표고모형(DEM)은 지형의 높이를 나타내는데 사용됩니다. 이는 지형의 표면에 대한 정확한 높이 정보를 제공하며, 일반적으로 지형의 실제 지형적 특징을 반영합니다. DEM은 픽셀 또는 그리드 형태로 표현되며, 각 픽셀은 해당 지점의 고도를 나타냅니다.

수치표면모형(DSM)은 DEM과 유사하지만, 표면에 있는 모든 물체의 높이 정보를 포함합니다. 이는 건물, 나무, 도로 등과 같은 지형 외적인 특징도 반영합니다. DSM은 실제로 땅의 표면이 아니라 지형 상에 존재하는 모든 물체의 높이를 포함하므로, 지형과 함께 건물이나 다른 물체의 특징을 분석하는 데 유용합니다.

1) 수치표고 모형과 수치표면모형의 비교

둘 다 지형 데이터를 표현하는 데 사용되지만, 목적과 데이터 처리 방식에서 차이가 있습니다.

특징	수치표고모형(DEM)	수치표면모형(DSM)
대상	지형의 높이 정보	지형 및 지형 위 물체의 높이 정보
표현 방식	픽셀 또는 그리드 형태	픽셀 또는 그리드 형태
데이터 종류	지형의 표면	지형 및 지형 위 물체의 표면
활용 분야	지형 분석, 지형 모델링	도시 계획, 건축물 위치 분석, 풍경 모델링
고려 사항	지형적 특징에 중점	건물, 도로, 나무 등 물체의 높이에도 중점
데이터 용량	일반적으로 더 경량	높은 데이터 용량, 세부적인 표면 정보 제공

2) 수치표고 모형과 수치표면모형의 활용

다양한 활용 분야에서 DEM과 DSM은 각각의 특성을 고려하여 선택되며, 종종 함께 사용되기도 합니다.

수치표고모형(DEM)은 다음 분야에서 활용됩니다.

지형 분석 및 모델링: DEM은 지형의 높이 정보를 정확하게 표현하므로 지형 분석 및 모델링에 사용됩니다. 지형의 경사, 고도 등을 분석하여 지형의 특성을 이해하는 데 활용됩니다.
자연재해 모델링: 홍수, 산사태 등과 같은 자연재해 모델링에서 DEM은 토지의 고도 정보를 제공하여 잠재적인 위험 지역을 식별하는 데 사용됩니다.
자원 관리: 물, 토양, 산림 등 자원의 분포와 특성을 파악하는 데 활용됩니다.
도로 및 교통 계획: 도로 및 교통 계획에서 지형의 고도 정보는 도로 경로의 설계 및 안전 분석에 필요합니다.

수치표면모형(DSM)은 다음 분야에서 활용됩니다.

도시 계획 및 건축물 위치 분석: DSM은 건물, 도로, 나무 등의 높이 정보를 포함하므로 도시 계획이나 건축물의 위치 분석에 활용됩니다.
풍경 모델링: DSM은 지형뿐만 아니라 지형 상의 여러 물체의 높이를 제공하므로 자연 환경의 풍경 모델링에 사용됩니다.
태양광 발전소 설계: DSM은 풍력 발전소나 태양광 발전소의 설계에 필요한 지형 및 물체의 높이 정보를 제공하여 최적의 설치 위치를 결정하는 데 활용됩니다.

ITRF2020(International Terrestrial Reference Frame 2020)

클라우드의 데일리 리포트 — Tue, 21 Nov 2023 10:50:26 +0900

1. ITRF 2020

ITRF는 4대 우주 측지 시스템인 ① 전파를 이용한 인공 위성 거리 변화율 측정 시스템인 DORIS (Doppler Orbitography and Radiopositioning Integrated by Satellite) ② 우주측지 시스템인 위성항법시스템(GNSS: Global Navigation Satellite System), ③ 레이저를 사용한 인공위성 거리 측정 시스템인 SLR (Satellite Laser Ranging), ④ 초장기선간섭계(VLBI: Very Long Baseline Interferometer) 관측 자료를 처리하고, 그 결과를 통합하여 국제 수준의 지구기준 좌표계(TRF: Terrestrial Reference Frame)와 지구회전계수(EOP: Earth Orientation Parameters) 를 결정합니다.

기술	장점	단점
VLBI	높은 정확도로 EOP(Earth Orientation Parameters)의 결정	전 세계에 매우 적은 관측소 존재
SLR	높은 정확도로 지구의 중심을 결정하다.	전 세계에 매우 적은 관측소 존재
GNSS	대규모 분포, 후보정 데이터의 높은 정확도	복잡한 섭동 모델 고려
DORIS	대규모 분포(인터넷 장비 필요 없음)	다소 부정확한 정확도

1) ITRF2020 특징

2020년에 발표된 International Terrestrial Reference Frame (ITRF 2020)은 전 세계적으로 사용되는 지구의 정밀한 기하학적 좌표 시스템을 정의합니다. ITRF 2020의 주요 특징은 다음과 같습니다.

① 고정된 기준점: ITRF는 지구의 특정 지점을 기준으로 하며, 이를 통해 지구 상의 다양한 지점의 정밀한 위치를 정의합니다.

② 다양한 기술의 통합 : ITRF는 GNSS (Global Navigation Satellite System), SLR (Satellite Laser Ranging), VLBI (Very Long Baseline Interferometry), DORIS (Doppler Orbitography and Radiopositioning Integrated by Satellite) 등 다양한 우주 기술을 기반으로 합니다. 이러한 기술들을 활용하여 정밀한 지구 좌표 및 속도 정보를 제공합니다.

③ 국제적인 표준 준수: ITRF는 국제 지구 회전 서비스 (IERS)의 협력 아래에서 개발되며, 국제적인 표준을 준수합니다. 이는 다양한 기관 및 연구소의 협력을 통해 수행됩니다.

④ 주기적 업데이트: ITRF는 새로운 관측 데이터가 수집되면 주기적으로 업데이트됩니다. 이는 더 정확하고 최신의 지구 좌표 정보를 제공하기 위함입니다.

⑤ 3D 좌표와 속도정보: ITRF는 지구의 특정 지점에 대한 3D 좌표뿐만 아니라 해당 지점의 속도 정보도 제공합니다. 이는 지구의 동적인 변화를 반영합니다.

ITRF 2020은 이전 버전들보다 더 정확하고 최신의 기술과 데이터를 반영하여 지구의 정밀한 좌표 및 속도 정보를 제공하는데 사용됩니다.

2) ITRF2020 변환

다음은 국제 지구 회전 서비스(IERS)에서 발표하는 ITRF에서 발표하는 데이텀 변환 매개변수를 이용하여 서로 다른 ITRF 솔루션의 좌표값을 변환하는 방법입니다.

Transformation parameters from ITRF2020 to past ITRFs.
----------------------------------------------------------------------------------------
SOLUTION         Tx       Ty       Tz        D        Rx        Ry        Rz      EPOCH
UNITS----------> mm       mm       mm       ppb       .001"     .001"     .001"
                 .        .        .         .        .         .         .
       RATES     Tx       Ty       Tz        D        Rx        Ry        Rz
UNITS----------> mm/y     mm/y     mm/y     ppb/y    .001"/y   .001"/y   .001"/y
-----------------------------------------------------------------------------------------
  ITRF2014       -1.4     -0.9      1.4     -0.42      0.00      0.00      0.00    2015.0  
       rates      0.0     -0.1      0.2      0.00      0.00      0.00      0.00     
  ITRF2008        0.2      1.0      3.3     -0.29      0.00      0.00      0.00    2015.0  
       rates      0.0     -0.1      0.1      0.03      0.00      0.00      0.00     
  ITRF2005        2.7      0.1     -1.4      0.65      0.00      0.00      0.00    2015.0  
       rates      0.3     -0.1      0.1      0.03      0.00      0.00      0.00     
  ITRF2000       -0.2      0.8    -34.2      2.25      0.00      0.00      0.00    2015.0  
       rates      0.1      0.0     -1.7      0.11      0.00      0.00      0.00     
  ITRF97          6.5     -3.9    -77.9      3.98      0.00      0.00      0.36    2015.0  
       rates      0.1     -0.6     -3.1      0.12      0.00      0.00      0.02     
  ITRF96          6.5     -3.9    -77.9      3.98      0.00      0.00      0.36    2015.0  
       rates      0.1     -0.6     -3.1      0.12      0.00      0.00      0.02     
  ITRF94          6.5     -3.9    -77.9      3.98      0.00      0.00      0.36    2015.0  
       rates      0.1     -0.6     -3.1      0.12      0.00      0.00      0.02     
  ITRF93        -65.8      1.9    -71.3      4.47     -3.36     -4.33      0.75    2015.0  
       rates     -2.8     -0.2     -2.3      0.12     -0.11     -0.19      0.07     
  ITRF92         14.5     -1.9    -85.9      3.27      0.00      0.00      0.36    2015.0  
       rates      0.1     -0.6     -3.1      0.12      0.00      0.00      0.02     
  ITRF91         26.5     12.1    -91.9      4.67      0.00      0.00      0.36    2015.0  
       rates      0.1     -0.6     -3.1      0.12      0.00      0.00      0.02     
  ITRF90         24.5      8.1   -107.9      4.97      0.00      0.00      0.36    2015.0  
       rates      0.1     -0.6     -3.1      0.12      0.00      0.00      0.02     
  ITRF89         29.5     32.1   -145.9      8.37      0.00      0.00      0.36    2015.0  
       rates      0.1     -0.6     -3.1      0.12      0.00      0.00      0.02     
  ITRF88         24.5     -3.9   -169.9     11.47      0.10      0.00      0.36    2015.0  
       rates      0.1     -0.6     -3.1      0.12      0.00      0.00      0.02     
_________________________________________________________________________________________

Note : These parameters are derived from those already published in the IERS Technical 
Notes and Annual Reports, and from the transformation parameters between ITRF2020, ITRF2014
and ITRF2008. They supersede all values published in the past IERS/ITRF documentations.
The transformation parameters should be used with the standard model (1) given below and 
are valid at the indicated epoch.


: XS :    : X :   : Tx :   :  D   -Rz   Ry : : X :
:    :    :   :   :    :   :               : :   :
: YS :  = : Y : + : Ty : + :  Rz   D   -Rx : : Y :                       (1)
:    :    :   :   :    :   :               : :   :
: ZS :    : Z :   : Tz :   : -Ry   Rx   D  : : Z :


Where X,Y,Z are the coordinates in ITRF2020 and XS,YS,ZS are the coordinates in
the other frames.

On the other hand, for a given parameter P, its value at any epoch t
is obtained by using equation (2).

                  .
P(t) = P(EPOCH) + P * (t - EPOCH)                                        (2)


where EPOCH is the epoch indicated in the above table (currently 2015.0)
    .
and P is the rate of that parameter.

디지털트윈(Digital Twin)

클라우드의 데일리 리포트 — Mon, 20 Nov 2023 09:48:04 +0900

1. 디지털 트원

2002년에 마이클 그리브스(Michael Grieves)가 사용한 "디지털 트윈" 이라는 용어는 제품, 기계 또는 전체 생산 프로세스의 완전한 디지털 컴퓨터 기반 복제본을 의미한다.

1) 디지털 트원의 특징

디지털 트윈의 주요 특징은 3가지로 요약될 수 있습니다.

① 실제 세상과 디지털 시스템을 연결하는 다리(Bridge) 역할을 합니다.
② 개별 사업 자산이 아닌 복잡하고 통합된 모든 사업 환경을 분석합니다.
③ 현실 세계의 문제발생에 효과적으로 대응합니다.
④ 디지털 트윈 시스템과 인간이 공동으로 업무가 가능하게 합니다.
⑤ 새로운 사업을 디지털 트윈으로 분석하여 빠르게 성장하도록 도와줍니다.

2) 디지털 트원의 구성요소

한국전자통신연구원(ETRI)에서 발표한‘스마트 시티 실현을 위한 디지털트윈 기술 동향’보고 서에 따르면, 디지털트윈 기술의 구현은 요소 기술 측면과 소프트웨어 측면으로 나누어진다.

요소 기술	내용
IOT	물리적 객체의 실시간 데이터 수집과 물리-가상 객체 간 양방향 전송 촉진
인공지능	새로운 데이터로부터 학습을 촉진하고 예측 모델을 지속적으로 개선
빅데이터	패턴 유추 및 유용한 정보 발굴을 위한 양적 데이터 제공
클라우드	센서 및 플랫폼으로부터 오는 데이터를 담아 유연성, 확장성 지원
5세대 통신	실시간 정보 전송 능력으로 디지털트원의 반응성 향상
증강현실/혼합현실	실제 물리적 환경과 함께 가상환경의 디지털트원인식 지원
모델링	제품, 공정, 시스템 등의 형상을 가상공간에 구현

디지털트윈을 구성하는 요소 기술은 IOT, 인공지능, 빅데이터, 클라우드, 5세대 통신, 증강현실 및 혼합현실, 모델링이 있으며, 디지털트윈을 구성하는 소프트웨어는 수집/전달/저장/처리, 모델 링 및 튜닝, 런타임 엔진 및 연동, 응용, 결정/제어, 2D/3D 그래픽스가 있다.

구성 소프트웨어	내용
수집/전달/저장/처리	현실의 객체 운용에서 발생/관찰되는 의미 있는 데이터
모델링 및 튜닝	해당 객체에 대한 진화/변경 가능한 디지털 모델
런타임 엔진 및 연동	디지털 모델들의 실행/시뮬레이션 환경
응용	응용 목적에 따른 진단/분석/예측 결과 산출 응용 모듈
결정/제어	진단/분석/예측 결과의 현실 반영을 위한 제어정보
그래픽스	3D 객체 설계 및 운용/결과 시각화를 위한 그래픽스 모듈

3) 디지털 트원 성숙도 모델

디지털트윈을 구성하는 모델은 성숙도 별로 구별할 수 있다. 이는 디지털트윈의 실현 수준이 어느 정도인지 이해하기 위한 평가 도구로 이를 기반으로 높은 수준을 향한 개선 계획을 수립할 수 있다. 성숙도 모델은 디지털트윈 모델의 대상과 목적과 모델링 범위가 다르기 때문에 상대적 비교의 대상으로 적절하지 않고, 같은 대상에 대해 지속적으로 개선 활동을 추진하기 위한 자기 평가 수단으로 활용해야 한다.

성숙도 수준	명칭	욕구사항
레벨 1	형상모사 디지털트원	○ 2D 또는 3D로 모델링되어 시각화된 현실
레벨 2	정적 디지털트원	○ 구축 때 설치되고, 고정되어 있고, 재추축 때 외에는 사실상 영구적인 통신연결 ○ 행동 및 역학 모델은 없지만,
레벨 3	동적 디지털트원	○ 현실 대상에 대한 동작 모델이 존재하며, 동작 모델에 대한 입력 변수의 변화를 통해 변화되는 동작을 시뮬레이션 가능 ○ 현실 대상과 디지털트원은 데이터 링크를 통한 동기화에 따라 작용과 반작용의 상호 작용이 가능하나, 최종 실행 단계에서 관리자의 확인 및 결정을 통한 개입 필요
레벨 4	상호작용 디지털트원	○ 서로 다른 도메인이 상호 연계되는 디지털트원 간의 연합적인 동작 모델 및 디지털트원 간의 상호 작용 ○ 데이터 인터페이스 버스 및 동기화를 통한 상호 작용은 가능 하나, 최종 실행 단계에서 관리자 확인을 통한 개입이 필요
레벨 5	자율 디지털트원	○ 현실의 트원, 디지털트원 또한 다수 디지털트원들 간의 실시간, 통합적, 자율/자동 동기화 동작

4) 디지털 트원 고려사항

디지털트윈은 도시 분야에 도입이 가능하며, 특히 스마트 시티 실현(설계, 건설, 운용)에 적극 활용되고 있다. 스마트 시티와 관련하여 사회(커뮤니티)를 가상환경에 복제하여 분석, 관리함으로 도시 및 사회의 지속 가능성을 향상 시킬 수 있으며, 민간의 접근 문턱을 낮추어 스마트 시티 프로젝트의 참여 확대가 가능하다. 특히, 도시의 교통, 주거, 안전, 공중보건, 에너지, 환경 등 주요 문제들을 해결하는 데 있어 가상 및 실제 세계를 함께 고려한 의사결정을 통해 향후 발생할 위험을 감소시킬 수 있으며, 사고 및 재난 등에 대해 실시간 대응이 가능하게 한다. 특히, 위험분석을 통해 미래의 사태를 미리 예측해 대비할 수 있도록 하여 미래 경쟁력 확보가 용이하게 할 것이다.

디지털트윈의 도입 시 개인정보 처리가 가장 심각한 문제로 나타난다. 디지털트윈으로 복제된 대상은 개인정보 유출 위험이 높을 수 있으며, 스마트 시티의 디지털트윈 프로젝트를 수행하는 데 있어 이를 뒷받침할 법제도 제정의 문제, 참여자들 간의 비용 배분 문제, 그리고 하나의 도시공간을 두고 서로 다른 사용자별 요구사항을 충족시키는 문제 등도 고려해야할 것 이다.

편위수정

클라우드의 데일리 리포트 — Sun, 19 Nov 2023 11:12:37 +0900

1. 편위수정

1) 편위수정의 절차

비 정렬된 이미지의 수직시차 보정 즉, 편위수정(Rectification)은 사진측량분야에서 오랫동안 다루어 오던 문제로 컴퓨터 비전방식이 빠른 처리속도와 자동화에 초점이 맞추어져 있다면, 사진측량방식에서는 정확도와 정밀도 확보에 목적을 두고 있다.

항공사진의 편위 수정(retification)은 이미지를 지리적 좌표계에 맞게 정확하게 조정하는 과정입니다. 다양한 방법이 있지만, 일반적으로는 지점들 간의 대응 관계를 설정하여 진행됩니다. 아래는 항공사진 편위수정을 위한 기본적인 단계입니다

지점 선택: 항공사진과 실제 지형의 특정 지점을 식별하고 선택합니다. 이 지점들은 좌표가 이미 알려진 지점이어야 합니다.

좌표 수집: 선택한 지점들의 정확한 지리적 좌표를 수집합니다. GPS나 지리 정보 시스템(GIS) 데이터를 사용하여 이 정보를 얻을 수 있습니다.

이미지와 좌표 연결: 선택한 지점들을 항공사진 상의 대응하는 위치에 표시합니다. 이를 통해 이미지와 좌표 간의 연결이 이루어집니다.

변환 모델 적용: 이제 이미지와 좌표 간의 대응 관계를 설명하는 변환 모델을 적용합니다. 주로 선형 변환, 다항식 변환 등이 사용됩니다.

평가 및 보정: 설정한 지점들을 기반으로 편위 수정을 수행하고, 결과를 평가하여 보정 작업을 진행합니다. 필요한 경우 보정을 반복하면서 정확도를 향상시킵니다.

최종적으로 얻은 편위 수정된 항공사진을 지리 정보 시스템이나 지도 제작 등에 활용합니다.

2) 편위수정 변환 모델의 종류

위 수정은 다양한 방법과 종류가 있습니다. 몇 가지 주요한 편위 수정 종류는 다음과 같습니다:

선형 변환 (Linear Transformation): 항공사진이나 지도의 전반적인 크기와 방향을 조절하기 위해 사용됩니다. 이 방법은 평행 이동, 회전, 축척 변환 등을 통해 조정될 수 있습니다.

다항식 변환 (Polynomial Transformation): 다항식 함수를 사용하여 편위를 수정합니다. 주로 고차 다항식이 사용되며, 더 복잡한 변환을 수행할 수 있습니다.

점 대 대 편위 수정 (Point-to-Point Georeferencing): 특정 지점들 간의 대응 관계를 사용하여 편위를 조정합니다. 이 때, 수작업으로 지점을 선택하고 대응시키는 방법이 사용될 수 있습니다.

영상 기반 편위 수정 (Image-Based Georeferencing): 항공사진이나 위성 사진 내에서 특징점이나 지형의 특징을 자동으로 감지하고, 이를 기반으로 편위를 수정하는 방법입니다.

이러한 방법들은 각각의 상황과 데이터 유형에 따라 선택되며, 자동화된 방법과 수동 방법을 조합하여 사용될 수 있습니다.

초장기선간섭계(VLBI: Very Long Baseline Interferometry)

클라우드의 데일리 리포트 — Wed, 15 Nov 2023 22:07:40 +0900

1. VLBI(Very Long Baseline Interferometer)

전파간섭계(VLBI)는 1974년에 노벨상을 수상한 혁신적인 기술로, 서로 떨어진 지역에 위치한 전파망원경들을 결합하여 고해상도 이미지를 얻는 데 사용됩니다. 이 기술은 여러 기지국에서 정밀한 시계를 사용하여 동시에 수집한 전파 신호를 기록하고, 이 데이터를 합성하여 아주 긴 기저라인을 형성합니다. 기지국 간의 시간 차이를 이용하여 신호 도착 시간을 정확하게 측정하고, 이를 기반으로 고해상도 이미지를 생성합니다.

1) VLBI의 원리

전파를 이용한 망원경의 분해능을 높이기 위해 사용되는 기술 중 하나가 VLBI(Very Long Baseline Interferometry)입니다. VLBI는 여러 지역에 분산된 전파망원경을 하나의 가상 큰 망원경으로 결합하여 고해상도 이미지를 얻는 기술입니다.

VLBI의 기본 원리는 시간 차이를 이용하는 것인데, 여러 지점의 망원경이 동일한 천체를 관측할 때 빛이 도달하는 시간이 약간씩 차이가 나게 됩니다. 이 차이를 기록하고 분석함으로써 망원경 간의 거리를 아주 정밀하게 측정할 수 있습니다. 이렇게 정밀한 거리 측정을 통해 가상 망원경의 구경을 크게 향상시킬 수 있습니다. VLBI는 지구상에 분산된 여러 망원경을 하나의 거대한 망원경으로 사용하는 것인데, 이를 통해 전파망원경의 한계를 극복하여 고해상도 이미지를 얻을 수 있게 됩니다.

이러한 전파망원경 분해능의 한계를 극복하기 위해 개발된 기술이 바로 전파간섭계(Radio Interferometer) 입니다. 1974년 노벨상을 받은 이 기술은 서로 멀리 떨어진 전파망원경들을 이용하여 같은 천체를 동시에 관측하고, 이렇게 관측된 데이터를 합성하게 되면 마치 망원경이 떨어진 거리에 비례하는 구경을 가진 가상의 망원경을 구현할 수 있습니다.

VLBI의 원리는 여러 기지국에 위치한 아주 정밀한 시계를 사용하여 동시에 수집한 전파 신호를 기록하고, 이후에 이 데이터를 연결하여 아주 긴 기저라인을 형성하는 것에 있어요. 여러 기지국 간의 시간 차이를 사용하여 신호의 도착 시간을 정확하게 측정하고, 이를 기반으로 고해상도의 이미지를 생성합니다.

2) VLBI의 이미지 생성 절차

전파간섭계이지만 수백 킬로미터 이상 서로 다른 대륙 혹은 우주까지 떨어져 있는 전파망원경을 특수한 방법으로 연결하는 것을 “초장기선 전파간섭계VLBI: Very Long Baseline Interferometry”라고 부릅니다. 이때 기선baseline은 두 망원경 사이의 물리적 거리를 의미합니다. VLBI는 서로 멀리 떨어져 있는 전파망원경들을 이용하여 “같은” 천체를 “동시에” 관측하고, 그 데이터를 합성함으로써 망원경 사이의 거리에 비례하는 가상의 큰 망원경으로 관측하는 것과 동일한 분해능을 구현합니다.

① 데이터 수집

여러 기지국에서 동시에 수집된 전파 데이터가 상관기에 전송됩니다. 이 데이터에는 각 기지국에서 수집된 전파의 강도와 도착 시간에 대한 정보가 포함됩니다.

② 상관분석

관기에서는 각 기지국 간의 전파 데이터를 비교하여 상관 관계를 분석합니다. 이를 통해 각 망원경 간의 시간 차이 또는 시간 지연을 측정합니다.

③ 가상 망원경 형성

측정된 시간 차이를 사용하여 여러 기지국을 하나의 가상 큰 망원경으로 결합합니다. 이로써 아주 긴 기저라인을 형성하게 되어 고해상도를 얻을 수 있습니다.

④ 이미지 생성

가상 망원경으로부터 얻은 데이터를 사용하여 고해상도 이미지를 생성합니다. 이때 복잡한 이미지 재구성 기술이 사용되며, 컴퓨터를 사용하여 전체 이미지를 구성합니다.

⑤ 분석 및 해석

생성된 이미지를 분석하여 천체의 특성이나 구조를 이해하고 해석합니다. 이 단계에서 천체의 크기, 밝기, 형태 등을 파악할 수 있습니다.

라이넥스(RINEX : Receiver Independent Exchange Format)

클라우드의 데일리 리포트 — Sun, 12 Nov 2023 16:07:02 +0900

1. 라이넥스

1) RINEX의 종류

최초의 RINEX 포멧은 EUREF89 GPS 캠페인에 참여한 서로 다른 4개 제조사의 60개 GPS 수신기의 GPS 데이터의 손쉬운 교환을 위하여 AIUB (Astronomical Institute of the University of Bern)에서 개발하였다.

RINEX는 여러 버전이 존재하며, 각 버전은 특정 기능이나 업데이트를 반영하기 위한 것입니다. 주요 RINEX 버전은 다음과 같습니다.

① RINEX 1.x: 초기 RINEX 버전으로, 1.00부터 1.12까지 여러 하위 버전이 있습니다. 주로 GPS 측정 데이터를 다루며, 시간, 위성 위치 및 관측값을 포함합니다.

② RINEX 2.x: 더 발전된 형태로, 2.00부터 2.11까지의 버전이 있습니다. 이 버전은 GPS, GLONASS 및 기타 GNSS 시스템에 대한 데이터를 처리할 수 있습니다.

③ RINEX 3.x: 현재 표준으로, 3.00부터 시작하여 지속적으로 업데이트되고 있습니다. 이 버전은 더 다양한 GNSS 시스템과 관련된 정보를 다룰 뿐만 아니라, 시간 및 태양 및 달의 위치 정보를 추가로 포함하고 있습니다.

2) RINEX 1.x

RINEX 1.x는 처음에 개발된 GPS 데이터 교환 형식 중 하나입니다. 몇 가지 주요 특징은 다음과 같습니다.

텍스트 기반 형식: RINEX 1.x 파일은 텍스트로 작성되어 있어 가독성이 뛰어나며, 간단한 편집이 가능합니다.

관측 데이터와 내비게이션 데이터 분리: RINEX 1.x는 관측 데이터와 내비게이션 데이터를 분리하여 저장합니다. 이는 각각의 역할을 수행하는 장치 및 시스템 간의 데이터 교환을 용이하게 합니다.

시간 태그: 각 측정값은 정확한 타임스탬프를 가지고 있어, 시간에 따른 위치의 정확한 추적이 가능합니다.

3) RINEX 2.x

RINEX 2.x는 RINEX 1.x를 개선하고 확장한 버전으로, 몇 가지 새로운 특징을 도입했습니다. 여기에는 다음과 같은 특징이 포함됩니다.

헤더 확장: RINEX 2.x에서는 헤더에 추가적인 정보를 담을 수 있는 확장 필드가 도입되었습니다. 이를 통해 더 많은 메타데이터를 포함시킬 수 있게 되었습니다.

멀티-GNSS 지원: RINEX 2.x는 다양한 글로벌 내비게이션 위성 시스템(GNSS)을 지원합니다. 초기 버전에서는 주로 GPS에 중점을 두었지만, 2.x에서는 GLONASS 및 기타 GNSS 시스템과의 호환성이 향상되었습니다.

이동 플랫폼 지원: RINEX 2.x는 이동 플랫폼에서 발생하는 관측 데이터에 대한 처리를 개선했습니다.

카드리드 헤더 라인: RINEX 2.x에서는 헤더의 각 라인이 카드리드 형식을 따르게 되어, 보다 구조적이고 읽기 쉬운 형태로 정보를 저장합니다.

업데이트된 관측 및 내비게이션 데이터 포맷: 측정 및 내비게이션 데이터의 형식이 개선되어, 정밀한 위치 정보 및 타임스탬프를 더 효과적으로 저장할 수 있게 되었습니다.

4) RINEX 3.x

RINEX 3.x는 앞선 버전들을 더욱 발전시켜 새로운 기능과 형식을 도입했습니다. 여기에는 RINEX 3.x의 주요 특징이 포함됩니다.

새로운 파일 명명 규칙: RINEX 3.x에서는 더 현대적인 파일 시스템을 고려하여 새로운 명명 규칙이 도입되었습니다. 이는 더욱 명확하고 기술적인 파일 이름을 사용하게 해줍니다.

메타데이터 확장: RINEX 3.x에서는 헤더의 메타데이터 확장이 더욱 증가했습니다. 추가적인 정보를 담을 수 있는 새로운 필드가 도입되어 더 다양한 설정을 지원합니다.

고도 및 시간 정보 향상: 고도 및 시간 관련 정보의 정밀도가 향상되었습니다. 더 정확한 위치 정보 및 타임스탬프를 기록할 수 있게 되었습니다.

멀티-GNSS 지원 강화: RINEX 3.x는 여러 GNSS 시스템 간의 호환성을 높이고, 새로운 GNSS 시스템의 데이터 포맷을 지원합니다.

표준 시간대 정보 지원: RINEX 3.x는 표준 시간대 정보를 명시적으로 지원하여 데이터 해석 및 처리를 더욱 간편하게 합니다.

세밀도(LOD: Level Of Detail)

클라우드의 데일리 리포트 — Sat, 11 Nov 2023 21:03:06 +0900

1. 세밀도란

1) 세밀도의 특징

Level of Detail(LOD)는 컴퓨터 그래픽스 응용 프로그램에서 장면이나 객체를 거리나 중요도와 같은 요소에 따라 다양한 세부 수준으로 표시하는 개념을 나타냅니다. 간단히 말하면, 물체가 가까울 때는 더 많은 세부 정보를 표시하고 멀리 있을 때는 단순화하는 것입니다.

특징	내용
최적화 (Optimization)	LOD는 성능 향상을 위해 동적으로 세부 수준을 조절함으로써 불필요한 리소스 사용을 방지합니다.
거리 기반 표시 (Distance-based Rendering)	가까이에 있는 물체는 더 많은 세부 정보로 표시되고, 멀리 있는 경우 단순화되어 시각적인 부담을 최소화합니다.
미핑맵핑 (Mipmapping)	텍스처의 LOD를 관리하기 위해 사용되며, 멀리 떨어진 텍스처는 작은 해상도의 이미지로 대체되어 성능을 향상시킵니다.
기하 단순화 (Geometry Simplification)	물체의 기하적 형태를 간소화하여 멀리서 보일 때 불필요한 세부 사항을 제거하고 성능을 최적화합니다.
다단계 모델 전환 (Multilevel Model Switching)	다양한 세부 수준의 모델을 동적으로 전환하여 사용자에게 시각적으로 일관된 경험을 제공하면서도 성능을 향상시킵니다.
시각적 충실성 (Visual Fidelity)	LOD는 성능 최적화를 위해 세부 정보를 줄이지만, 시각적으로 만족스러운 환경을 유지하기 위해 중요한 세부 사항은 유지됩니다.
실시간 렌더링 (Real-time Rendering)	특히 비디오 게임과 같은 응용 프로그램에서 LOD는 실시간으로 화면을 렌더링하여 사용자에게 부드러운 그래픽스 경험을 제공하는 데 중요한 역할을 합니다.

2. LOD기법의 종류

정적 LOD(Static Level of Detail)과 동적 LOD(Dynamic Level of Detail)은 LOD 기법을 구현하는 두 가지 주요 방식입니다.

1) 정적 LOD

- 장점 : 연산이 간단, 처리속도가 빠르다

- 단점 : 영상의 튀는 현상이 발생할수 있다, 메모리의 낭비가 심하다.

- 물체의 거리를 관측하여 가까운거리는 정밀하게 거리가 멀어질수록 메시의 단계를 낮추는 기법

2) 동적 LOD

- 장점 : 튀는 현상이 적게발생된다. 메모리의 낭비가 없다.

- 단점 : 추가적 연산작업이 필요하다, 처리속도가 느리다.

- 물체의 거리를 관측하여 실시간으로 메시의 정밀도를 변화시키는 기법

3. 지하시설물 3D가시화 정보 표준데이터셋

3차원 국토공간정보의 세밀도는 기하정보와 가시화정보에 따라 일관성 있게 표현하여야 한다

1) 설로형 정보

- LOD1 : 단순 3차원면형, 주변지형물 미제작, 단색 텍스쳐

- LOD2 : 단순 3차원면형, 주변지형물 미제작, 가상 영상 덱스쳐

- LOD3 : 3차원 가상심볼, 주변지형물 미제작, 가상 영상 덱스쳐

- LOD4 : 3차원 실사심볼, 주변지형물 제작, 가상 영상 덱스쳐

2) 구조물 및 지반정보

- LOD1 : 단순 3차원 정보, 단색텍스쳐

- LOD2 : 단순 3차원 정보, 컬러텍스쳐

- LOD3 : 3차원 심볼, 가상 영상 텍스쳐

- LOD4 : 3차원 실사모델, 실사영상 텍스쳐

2022년 126회 측량및지형공간기술사 용어풀이

클라우드의 데일리 리포트 — Fri, 10 Nov 2023 10:51:39 +0900

1. Broadcast-RTK

Broadcast-RTK는 LTE 또는 DMB 방송망을 이용하여 Real-Time Kinematic (RTK) 기술을 사용하여 정확도 있는 위치 데이터를 실시간으로 송신하는 방식을 의미합니다. RTK 기술은 실시간 보정 기술을 사용하여 위성 내비게이션을 통해 위치를 보다 정확하게 결정할 수 있도록 도와주는 기술입니다.

Broadcast-RTK

1. Broadcast-RTK의 도입 1) 정의 Broadcast-RTK는 LTE 또는 DMB 방송망을 이용하여 Real-Time Kinematic (RTK) 기술을 사용하여 정확도 있는 위치 데이터를 실시간으로 송신하는 방식을 의미합니다. RTK 기술은 실

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2. 확률곡선과 정규분포(Probability Curve and Normal Distribution)

확률곡선은 어떤 분포에서 어떤 사건이 발생할 확률을 나타내는 그래프입니다. 일반적으로 이는 통계학이나 확률론에서 사용됩니다. 정규분포의 경우 확률밀도함수를 그릴 때 종 모양의 곡선이 나타나게 됩니다. 그래프 상의 특정 부분의 면적이 바로 해당 사건이 일어날 확률을 나타냅니다. 어떤 특정 값 이상이나 이하의 확률을 구하고 싶다면 해당 부분의 면적을 적분하면 됩니다.

확률곡선과 정규분포(Probability Curve and Normal Distribution)

1. 확률 곡선 확률곡선은 어떤 분포에서 어떤 사건이 발생할 확률을 나타내는 그래프입니다. 일반적으로 이는 통계학이나 확률론에서 사용됩니다. 예를 들어, 정규분포의 경우 확률밀도함수를

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3. 유토곡선(Mass Curve)

유토곡선이란 건설공사에 합리적인 토공계획 수립을 위해 절토량 및 성토량의 누적량을 도시화하여 절성토 수량 및 평균운반거리를 산출하는 곡선이다.

유토곡선(Mass Curve)

1. 유토곡선이란 유토곡선이란 건설공사에 합리적인 토공계획 수립을 위해 절토량 및 성토량의 누적량을 도시화하여 절성토 수량 및 평균운반거리를 산출하는 곡선이다. 1) 유토곡선(Mass Curve)의

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4. 간섭계 소나(Interferometric Sonar)

간섭계 소나는 소나 시스템의 한 유형으로, 해저 지형을 높은 해상도로 이미지화하는 데 사용됩니다. 이 소나 시스템은 하나의 음파를 다중 수신하여 빔이 만나는 상호 간섭을 원리를 이용하여 해저 지형의 세부 정보를 측정합니다.

간섭계 소나(Interferometric Sonar)

1. 간섭계 소나(Interferometric Sonar) 간섭계 소나는 소나 시스템의 한 유형으로, 해저 지형을 높은 해상도로 이미지화하는 데 사용됩니다. 이 소나 시스템은 하나의 음파를 다중 수신하여 빔이 만나

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5. 기복변위(Relief Displacement)

대상물에 기복이 있을 경우, 연직으로 촬영하여도 축척은 동일하지 않으며, 사진면에서 연직점을 중심으로 발생하는 방사상의 변위를 말한다.

기복변위(Relief Displacement)

1. 기복변위 대상물에 기복이 있을 경우, 연직으로 촬영하여도 축척은 동일하지 않으며, 사진면에서 연직점을 중심으로 발생하는 방사상의 변위를 말한다. 1) 기본변위량 측정원리 촬영된 항공

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6. 정규식생지수(Normalized Difference Vegetation Index)

식생이 강하게 반사되는 근적외선과 식생이 강하게 흡수는 적색광의 차이를 측정하여 식생을 정량화할 때 사용하는 식생 지수입니다.

정규식생지수(Normalized Difference Vegetation Index)

1. 정규식생지수 식생이 강하게 반사되는 근적외선과 식생이 강하게 흡수는 적색광의 차이를 측정하여 식생을 정량화할 때 사용하는 식생 지수입니다. 1) 측정원리 NDVI는 정규화된 차이 식물 지

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7. 음향측심

배 밑에서 연속적으로 수면 아래 해저로 초음파를 발사하여 해저에서 반사된 초음파가 되돌아오는 데 걸리는 시간을 측정하여 바다 깊이를 재는 방법으로 다음 공식으로 계산한다.

음향측심

1. 음향측심 배 밑에서 연속적으로 수면 아래 해저로 초음파를 발사하여 해저에서 반사된 초음파가 되돌아오는 데 걸리는 시간을 측정하여 바다 깊이를 재는 방법으로 다음 공식으로 계산한다.

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8. KS X ISO 19157(지리정보-데이터품질)에서 정의된 지리정보 데이터 품질요소

ISO 19157은 지리정보 데이터의 품질을 향상시키고 표준화하기 위한 것입니다. 이 규격은 지리데이터의 다양한 특성에 대한 품질을 정의하고 측정하는 방법을 제공하여 사용자가 데이터를 신뢰하고 효과적으로 활용할 수 있도록 지원합니다.

KS X ISO 19157(지리정보-데이터품질)에서 정의된 지리정보 데이터 품질요소

1. 지리정보데이터의 품질요소 ISO 19157은 지리정보 데이터의 품질을 향상시키고 표준화하기 위한 것입니다. 이 규격은 지리데이터의 다양한 특성에 대한 품질을 정의하고 측정하는 방법을 제공

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9. 기본공간정보

"기본공간정보"란 여러 공간정보를 통합ㆍ활용하기 위한 기본 틀이 되는 정보로써 국가공간정보 기본법에 따라 국토교통부장관이 관보에 고시한 정보를 말한다.

기본공간정보

1. 기본공간정보의 정의 “공간정보”란 지상ㆍ지하ㆍ수상ㆍ수중 등 공간상에 존재하는 자연적 또는 인공적인 객체에 대한 위치정보 및 이와 관련된 공간적 인지 및 의사결정에 필요한 정보를

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10. 브이월드(V-world)

브이월드는 2D/3D 기반의 다양한 국가공간정보 및 검색기능을 외부에 웹 서비스(WebService) 형태로 공개하여 사용자가 원하는 지도 컨텐츠를 만들 수 있는 공간정보오픈플랫폼입니다.

브이월드(V-world)

1. 브이월드 브이월드는 2D/3D 기반의 다양한 국가공간정보 및 검색기능을 외부에 웹 서비스(WebService) 형태로 공개하여 사용자가 원하는 지도 컨텐츠를 만들 수 있는 공간정보오픈플랫폼입니다.

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11. 영상 재배열(Resampling)

영상재배열은 출력화소의 위치를 변환식을 대입하여 화상좌표를 구한 후 그 위치에 해당되는 화소값을 취함으로서 이루어진다. 이때 계산된 화상좌표는 화소단위 이하이므로 주위의 화소값을 참조하여 최종 데이터값을 결정하게 되며 여기에는 최근린 내삽법(nearest neighbour), 공일차 내삽법(bilinear interpolation), cubic convolution 방법 등이 적용된다.

영상 재배열(Resampling)

1. 영상재배열의 정의 영상재배열은 수치영상의 기하학적 변환을 위해 수행되고 원래의 수치영상과 변환된 수치영상 관계에 있어 영상소의 중심이 정확히 일치하지 않으므로 영상소를 일대일

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12. 국제천구좌표계(ICRF; International Celestial Reference Frame)

International Celestial Reference Frame (ICRF)은 International Celestial Reference System(ICRS)의 구현으로 천체의 위치와 운동을 정의하는데 사용되는 참조 프레임입니다. ICRF는 물리적인 천체의 위치를 정확하게 표시하고, ICRS는 이를 기반으로 한 좌표 체계를 제공합니다.

국제천구좌표계(ICRF; International Celestial Reference Frame)

1. 국제천구좌표계(ICRF: International Celestial Reference Frame) International Celestial Reference Frame (ICRF)은 International Celestial Reference System(ICRS)의 구현으로 천체의 위치와 운동을 정의하는데 사용되는 참조 프

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13. 독도의 측량 및 지도제작 현황

독도의 수심을 측정하기 위한 기본수준점 조사는 기본수준면부터 기본수준점 표지까지의 높이와 위치가 정확한지 등을 확인하는 절차로 이루어지며, 새로운 기본수준점이 필요한 지역은 조석관측을 실시하고 기본수준점 표지를 매설하여 높이와 위치를 측량합니다.

독도의 측량 및 지도제작 현황

1. 독도의 측량 1) 독도 일반현황 울릉도에서 직선거리로 87.4km 떨어진 동해상의 독도는 날씨가 맑으면 울릉도에서 육안으로 보이기 때문에 언제부터라 할 것 없이 우리는 울릉도의 부속 섬으로

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