토목기사 요약/측량학/위성 측위 시스템(GNSS)

원격측정

센서 종류

• 화상 센서(04)
  • 수동적 센서
    • 선주사 방식 : 광기계적 주사 방식, 전자적 주사 방식
    • 카메라 방식 : 사진 방식, Vidicon(TV) 방식
  • 능동적 센서 : 레이더 방식, 레이저 방식
• 비화상 센서

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95

• 인공위성에 의한 영상 수집 장치로는 MSS, RBV가 있음
• ERTS 촬영고도는 900-950km이고 사진 한 장에 포함되는 면적은 34225km²

04

• IKONOS : 고해상도 상업용 위성. 해상력 1m × 1m(SPOT, LANDSAT, NOAA보다 해상력 좋음)

SPOT 위성 사진

94

• 입체시를 얻을 수 있는 위성사진을 통해 지형도 제작이 가능케 한 위성은 SPOT 위성

95

• 다중 파장대 주사기(Multi Spectral Scanner : MSS)의 파장 영역
  • 0.4 - 0.5μm(청)
  • 0.5 - 0.6μm(녹)
  • 0.6 - 0.7μm(근적외)
  • 0.7 - 0.9μm(적외)

18-1

GNSS 관측성과

• 경위도
• 지구중심좌표
• 타원체고

지오이드는 중력측량해야함.

위성 측량

96 기출

• NNSS는 인공위성의 도플러 효과를 이용한 위치 결정법.
• VLBI: 두 점에 도착하는 전파의 시간차를 이용해 두 점간 거리 구하는 방법.
• LANDSAT: 전파를 이용해 위치 결정.

• 
  NNSS 뭐라뭐라 써 있는데 독일어라 모르겠다. 암튼 인공위성인듯
• 
  VLBI
• 
  LANDSAT-6 & 7 지구 자원탐사 위성

05 기출

• NNSS의 관측 소요 시간, 정확도 문제 보완을 위해 GPS 등장

95 기출

도플러 효과를 통해 인공위성 관측점 간 거리를 알 수 있다.

GPS

특징

• 3차원 공간계측 가능
• 기상 영향 받지 않음. 야간 측량 가능.
• 시통 불필요
• 취득한 높이는 타원체고. 지오이드 기준으로 바꿔줘야 함.
• 반송파 방식이 정확도 높음.(반송파 > 코드) 반송파는 항법메시지 + 코드임.
• 잠수함 위치결정에는 GPS 활용 불가(00)

구성

• 우주 부문 : 총 24대. 예비 위성 1대 배치.
• 통제 부문(제어 부문) : 위성의 신호 상태 점검. 궤도 위치에 대한 정보 모니터링
• 사용자 부문

GPS 위성 신호(15-2) : L₁, L₂, L₅

GPS 타원체 및 좌표계 : WGS-84 (05) (지구질량중심을 원점으로 하는 3차원 직교좌표 체계 사용)

오차

• 대기 내 수증기는 GPS 신호를 지연시킴(15-1)
• 다중주파수 사용 : 전리층 지연 오차 제거 가능(19-2)

GPS 측량방법

DGPS

• 단독측위 : 수신기 1대
• 상대측위(DGPS : Differential GPS 또는 RGPS) : 수신기 2대 이상. 정밀도 높으나 계산 복잡. 시간 소요. 위성과 수신기 거리는 전파 파장 개수를 이용해 계산 가능
  • 정적측위
  • 동적측위 : 수신기 1대는 기지점 고정. 수신기 1대는 미지점에 이동하여 측량
    • kinematic 측량 : 후처리 방식.
    • 실시간 이동 측량(RTK : Real Time Kinematic) : 관측과 동시 처리.

상대측위(DGPS : Differential GPS)

15-3, 18-3

• 2대 이상 수신기
• 정밀도 상대적으로 높음. 그러나 수준측량은 아직 오차가 커서 레벨 사용해야 함.

데이터 처리 방식에 따라 두 가지로 분류.

• 후처리 방식 : 데이터 측정 후 실내 오차 조정.
• 실시간 이동 측량 : RTK(Real Time Kinematic Survey). 현장에서 실시간 자료 취득.
  • 보정신호 전송방법에 따라 Radio RTK, Network RTK(VRS)가 있음.

VRS

17-4

• 요새 쓰는 방식. = Network RTK. 안테나, 라디오모뎀 불필요.
• 국가에서 고정국 설치(국토지리정보원)
• 서버에서 데이터를 가져와 보정하기 때문에 "가상 기준점"이라고 함.
• 1인 측량 가능.
• 기준국 별도 설치 불필요.
• 인터넷 가능해야 함.

참고 자료

• 정성혁 박사 측량학2 수업
• 이재기 외 (2013). 〈GPS 측량〉. 《측량학2》. 형설출판사. 
• 진솔루션 - VRS도 사실 RTK입니다