[그림 1.1] 연구 필요성 및 목적 23

[그림 1.2] 연구진 구성 28

[그림 2.1] 연도별 3차원 공간정보 구축 현황 33

[그림 2.2] 3차원 공간정보 구축 방법의 발달 35

[그림 2.3] 1/1,000 수치지도를 이용한 3차원 공간정보 구축 공정 36

[그림 2.4] 1/1,000 수치지도를 이용한 3차원 공간정보 생성의 문제점 38

[그림 2.5] 3차원 모델러를 이용한 3차원 공간정보 구축 방법 39

[그림 2.6] 3차원 모델러를 이용한 3차원 공간정보 40

[그림 2.7] 3차원 공간정보의 객체 구성 40

[그림 2.8] 수치사진기법을 이용한 3차원 공간정보의 문제점 42

[그림 2.9] 인천광역시 실감정사영상 + 도화원도 43

[그림 2.10] DEM자료 44

[그림 2.11] 3차원 객체모델 45

[그림 2.12] 수치지도Ver1.0과 Ver2.0의 예 46

[그림 2.13] 수치지도Ver1.0과 Ver2.0의 제작 및 수정과정 47

[그림 2.14] 기존 1/1,000 수치지도의 광역 시·도별 제작 비율 49

[그림 2.15] 도단위 행정구역 제작율 분석 결과 52

[그림 2.16] 도단위 행정구역 수정율 분석 결과 53

[그림 2.17] 활용도 분석의 조사 범위 58

[그림 2.18] 활용도 분석의 주요 과정 59

[그림 2.19] 국가공간정보유통시스템의 자료 조회 60

[그림 2.20] 데이터 분석 과정 61

[그림 2.21] 1/1,000 수치지도 활용도 분석 - 지방자치단체 64

[그림 2.22] 정부부처 및 공공기관의 대표적 웹 서비스 형태 65

[그림 2.23] 1/1,000 수치지도 활용도 분석 - 정부부처 및 공공기관 68

[그림 2.24] 1/1,000 수치지도를 활용하는 민간기관 조사 대상 69

[그림 2.25] 민간기관의 대표적 웹 서비스 형태 70

[그림 2.26] 1/1,000 수치지도 활용도 분석 - 민간기관 73

[그림 2.27] 1/1,000 수치지도의 문제점 75

[그림 2.28] 1/1,000 수치지도 문제점 개선방안 76

[그림 2.29] 1/1,000 수치지도와 3차원 공간정보의 연계성 분석 78

[그림 2.30] 3차원 공간정보 연계성 분석 결과 83

[그림 2.31] 3차원 객체모델을 이용한 수정 방안 85

[그림 2.32] 3차원 객체모델을 이용한 면형 지형지물 생성 86

[그림 2.33] 3차원 객체모델의 1/1,000 수치지도 전환(면형 지형지물) 86

[그림 2.34] 3차원 객체모델을 이용한 선형 지형지물 생성 87

[그림 2.35] 3차원 객체모델의 1/1,000 수치지도 전환(선형 지형지물) 88

[그림 2.36] 3차원 객체모델을 이용한 점형 지형지물 생성 88

[그림 2.37] 3차원 객체모델의 1/1,000 수치지도 전환(점형 지형지물) 89

[그림 2.38] 정사영상을 이용한 1/1,000 수치지도 수정 방안 90

[그림 2.39] DEM을 이용한 지형지물 생성 91

[그림 2.40] LiDAR 자료를 이용하여 생성된 DEM을 이용한 수정 방안 92

[그림 2.41] 1/1,000 수치지도 수정 시범제작 및 정확도 분석 93

[그림 2.42] 대상지역 기초자료 94

[그림 2.43] 면형 지형지물 전환 방안 95

[그림 2.44] 면형 지형지물(건물)의 전환 과정 96

[그림 2.45] 면형 지형지물(횡단보도)의 전환 과정 97

[그림 2.46] 선형 지형지물 변환과정 98

[그림 2.47] 도로면 객체의 결합 전, 후 98

[그림 2.48] 선형 지형지물의 불필요한 점, 선, hole 제거 전, 후 99

[그림 2.49] 점형 지형지물 변환과정 100

[그림 2.50] 3차원 공간정보와 도화원도의 가로수 101

[그림 2.51] 3차원 공간정보 속성의 1/1,000 수치지도 속성정보 입력 방안 106

[그림 2.52] 3차원 객체모델을 이용한 일괄 수정 방안 108

[그림 2.53] 3차원 객체모델을 이용한 부분 수정 방안 109

[그림 2.54] 3차원 객체모델을 이용한 시범구축 지형지물의 정위치 편집 109

[그림 2.55] 3차원객체모델의 1/1,000 수치지도 전환 모습(인천 지역) 110

[그림 2.56] 3차원객체모델의 1/1,000 수치지도 전환 모습(부산 지역) 111

[그림 2.57] 3차원객체모델의 1/1,000 수치지도 전환 장점 112

[그림 2.58] 3차원객체모델의 1/1,000 수치지도 전환 단점 113

[그림 2.59] 인천광역시 정확도 분석 대상지역 114

[그림 2.60] 면형 지형지물 과대오차 발생 부분 114

[그림 2.61] 3차원 객체모델과 도화원도의 도로경계 120

[그림 2.62] 선형 지형지물 과대오차 발생 부분 122

[그림 2.63] 3차원 공간정보를 이용한 1/1,000 수치지도 수시 갱신 방안의 최적 공정 127

[그림 2.64] 시범 구축 지역에 존재하는 3차원 객체모델의 객체수 128

[그림 3.1] 저해상도 모바일 레이저스캐너 중심의 지상 MMS 구성 142

[그림 3.2] 고해상도 모바일 레이저스캐너 중심의 지상 MMS 구성 143

[그림 3.3] 다양한 해상도의 디지털카메라 제품들((주)씽크론) 143

[그림 3.4] Ladybug5 제품과 셈플 영상자료(Point Grey Research 사) 145

[그림 3.5] 고해상도의 지상 MMS 자료 이용 시 묘사 가능 범위 146

[그림 3.6] 위치기반 영상자료를 이용한 도로시설물 속성조사 147

[그림 3.7] "3차원국토공간정보구축작업규정"의 지상 MMS 관련 조항 147

[그림 3.8] GPS 신호단절 이후 3차원 좌표에 포함되는 오차의 증가(Sandy 등, 2006) 148

[그림 3.9] 도심지에서 취득한 GPS/INS 측위자료의 평면오차(Haala 등, 2008) 148

[그림 3.10] 중복하여 취득한 지상 MMS 측정자료들 사이에 발생한 상호편차의 예 151

[그림 3.11] 항공측량자료와 지상 MMS 측정자료 사이에 발생한 편차의 예 152

[그림 3.12] 지상 MMS 측정자료들 사이의 평면 편차량 154

[그림 3.13] 특정 노선의 경거편차 분포와 피팅 오차 155

[그림 3.14] 특정 노선의 위거편차 분포와 피팅 오차 155

[그림 3.15] 지상 MMS 측정자료들 사이의 평면 편차량의 크기에 대한 도수분포 156

[그림 3.16] 항공측량자료와 지상 MMS 측정자료 사이에 발생한... 157

[그림 3.17] 항공측량자료와 지상 MMS 측정자료 사이의 평면 편차량의 크기에 대한... 158

[그림 3.18] 지상 MMS 운행 노선별 항공측량자료와의 평면편차 분포 159

[그림 3.19] 항공측량자료와 지상 MMS 측정자료 사이에 발생한 표고편차들의... 160

[그림 3.20] 항공측량자료와 지상 MMS 측정자료 사이의 표고 편차량의 크기에 대한 도수분포 161

[그림 3.21] 변환 파라미터의 추정과 왜곡량 모델링에 의한 보정 방법의 예 163

[그림 3.22] Affine 변환모델을 사용하여 변환... 163

[그림 3.23] GPS/INS 자료를 수정하여 지상 MMS 자료를 보정하는 방법 164

[그림 3.24] GPS 신호수신이 단절된 이후 다양한 GPS/INS 장비들이 나타내는 오차의... 165

[그림 3.25] 기준좌표를 이용한 GPS/INS 자료용 보정 매개변수... 166

[그림 3.26] 접합점 정보만을 사용하여 지상 MMS 자료의 상대적인 편차를... 168

[그림 3.27] 항공사진측량 프로젝트에서 추출한 기준점을 사용하여 지상 MMS... 170

[그림 3.28] 항공사진측량 프로젝트에서 추출한 기준점을 사용하여 지상 MMS... 171

[그림 3.29] 항공사진측량 프로젝트에서 추출한 기준점을 사용하여... 172

[그림 3.30] 항공사진측량 프로젝트에서 추출한 기준점을 사용하여... 173

[그림 3.31] 공선조건식과 외부표정정보를 이용하여 3차원 절대좌표를 영상좌표로... 175

[그림 3.32] 지상영상자료상에 레이저점군자료를 표시한 결과 176

[그림 3.33] 3차원 공간상에 영상을 나타내는 방법의 예 177

[그림 3.34] 지오파노라마영상의 제작 단계 178

[그림 3.35] 지오파노라마영상의 제작을 위한 초점변환의 개념 179

[그림 3.36] 지오파노라마영상자료에 사용되는 좌표계 180

[그림 3.37] 지상 MMS 측정 및 전처리 프로세스 183

[그림 3.38] GPS/INS 처리 결과에 근거하여 기준점을 선점하는 작업의 예 184

[그림 3.39] 항공 레이저점군자료와 지상 레이저점군자료의 차이 186

[그림 3.40] 항공·지상 융합 DEM 제작 프로세스 187

[그림 3.41] 접합기준선 디지타이징의 예 188

[그림 3.42] 항공지상 융합 DSM 188

[그림 3.43] Progressive Morphological Filter의 구조와 효과(Zhang 등(2003)) 189

[그림 3.44] 지상 MMS 이동경로 중심의 자료 Thinning 접근방법 190

[그림 3.45] 항공·지상 융합 DEM 191

[그림 3.46] 지상영상자료를 이용한 규격형 소형 시설물 측정방법 193

[그림 3.47] 레이저점군자료를 이용한 규격형 소형 시설물... 193

[그림 3.48] 지상 MMS 자료를 사용하여 교통안내표지에... 195

[그림 3.49] 버스정거장에 대한 지상 MMS 측정자료 196

[그림 3.50] 교통시설물 중 비규격형 대형 시설물에 대한 3차원 공간정보 구축의... 197

[그림 3.51] 지상 MMS 자료를 이용한 터널입구 3차원 가시화 정보... 198

[그림 3.52] 지상 MMS 자료를 이용한 지하차도 입구의 3차원 가시화 정보 취득 199

[그림 3.53] 지상 MMS를 이용한 3차원 공간정보 보완측정... 200

[그림 3.54] 가시화자료 추출작업에 대한 예 201

[그림 3.55] 복잡한 구조를 가지고 있는 고건축물의 예 202

[그림 3.56] 독특한 디자인의 랜드마크건물 202

[그림 3.57] 고밀도면 정보를 측정하는 단계 205

[그림 3.58] 항공측량자료와 지상 MMS 측정자료 및 현지조사... 207

[그림 3.59] 항공측량자료와 지상 MMS 측정자료 및 현지조사... 208

[그림 3.60] 카메라 캘리브레이션에 사용한 영상들과 표정결과 209

[그림 3.61] SHV- E1605 카메라에 대한 캘리브레이션 결과 209

[그림 3.62] 랜드마크건물 측정에 사용한 현지조사 영상들 210

[그림 3.63] 항공측량자료와 지상 MMS 측정자료 및 현지조사 영상자료를 이용한... 213

[그림 3.64] 고건물 측정에 사용한 현지조사 영상들 214

[그림 3.65] 고밀도면의 제작을 위해 제작한 기본정보들(사진측량방법으로... 214

[그림 3.66] 고밀도면 제작의 예(좌측 : 불규칙 삼각망 생성 결과, 우측 :... 215

[그림 3.67] 단순기하면 정보 제작의 예 215

[그림 3.68] 지상 MMS 장비의 구성과 주요 사양 217

[그림 3.69] 항공측량장비의 구성과 주요 사양 218

[그림 3.70] 시범구축지역의 위치와 특성 219

[그림 3.71] 자료취득현황 220

[그림 3.72] 지상 MMS 자료의 처리 절차 221

[그림 3.73] 지상 MMS에 탑재된 GPS/1NS 자료에 대한 처리결과 중 위치오차 분포도 222

[그림 3.74] 지상 MMS에 탑재된 GPS/INS 자료에 대한 처리결과 중 자세오차 분포도 222

[그림 3.75] 지상 MMS 측정 당시 포착된 GPS 위성의 수와 PDOP 정보 223

[그림 3.76] 기준점 적용의 예 226

[그림 3.77] 편차소거 실험에 사용한 Matlab 기반의 소프트웨어 227

[그림 3.78] 작업규정 개선방안 228

[그림 3.79] "지상MMS측량작업규정"과의 연계를 위한 관련조항의 수정 229

[그림 3.80] 지형자료 편집에"지상MMS측량작업규정"을 연계하기 위한 관련조항의... 229

[그림 3.81] "고건축물3차원공간정보구축작업규정"과의 연계를 위한 관련조항의... 230

[그림 3.82] "지상MMS측량작업규정" 의 포괄범위 조정 231

[그림 3.83] 항공측량성과와의 편차량 소거를 위한 관련조항의 수정 232

[그림 3.84] 항공측량성과와의 편차량 소거를 위한 관련조항의 수정 232

[그림 4.1] 연구 흐름도 243

[그림 4.2] 지하시설물 전산화 사업의 주요추진 내용 244

[그림 4.3] 지하시설물 전산화사업 구축현황 245

[그림 4.4] 지하시설물 전산화 추진단계 245

[그림 4.5] 도로점용·굴착인허가 업무단계별 타 시스템 연계 252

[그림 4.6] 지하시설물통합관리시스템 활용 253

[그림 4.7] 공간정보자동갱신시스템 개념도 255

[그림 4.8] 지하시설물 데이터의 타부서 공유활용 현황 255

[그림 4.9] 지하시설물 구축 시 적용한 측량 방법 현황 256

[그림 4.10] 지하시설물 데이터 갱신시 측량 방법 259

[그림 4.11] 상수시설물의 성과심사 결과 259

[그림 4.12] 하수시설물의 성과심사 결과 260

[그림 4.13] 상수시설물의 지역별 성과심사 결과 260

[그림 4.14] 하수시설물의 지역별 성과심사 결과 260

[그림 4.15] 공간정보 오픈플랫폼의 공간정보 확보 및 활용방안 261

[그림 4.16] 공간정보 오픈플랫폼 국내 데이터 현황 262

[그림 4.17] 고정밀 3D 모델 서비스(일부지역) 263

[그림 4.18] 공간정보 오픈플랫폼 서비스 현황 263

[그림 4.19] 공간정보 오픈플랫폼 활용사례 264

[그림 4.20] 3차원 공간정보의 현황 264

[그림 4.21] 일본 도로관리센터 지부의 위치 265

[그림 4.22] 일본 도로관리센터 개념도 266

[그림 4.23] 일본 도로관리시스템의 대상 266

[그림 4.24] 도로·지형데이터 및 점용물 데이터 267

[그림 4.25] 영국 VISTA 프로젝트 개념도 268

[그림 4.26] before-u-dig 홈페이지 및 지도 인터페이스 269

[그림 4.27] 2D데이터 셋의 3D로의 변환 : 수직 세그멘트의 생성 270

[그림 4.28] 3D visualization of cylindrical pipes without connections 271

[그림 4.29] 3D visualization of cylindrical pipes with smooth transition using torus 271

[그림 4.30] 사각형 파이프의 계산 272

[그림 4.31] Four different cases of pipe changes 273

[그림 4.32] 사각형 파이프의 시각화 273

[그림 4.33] 3D 심볼의 예 274

[그림 4.34] 파이프라인의 3차원 가시화 예 275

[그림 4.35] 파이프라인의 시각화 276

[그림 4.36] ArcScene에서의 파이프라인 디스플레이 276

[그림 4.37] VRML 뷰어에서의 가시화(Cortona 3D 277

[그림 4.38] 파이프 3차원 포맷 277

[그림 4.39] 파이프 2차원 포맷 278

[그림 4.40] 스케치업 모델링 278

[그림 4.41] 3DF-GML 주제 모델의 UML Class Diagram 279

[그림 4.42] 3DF-GML 기하 모델의 UML Diagram 281

[그림 4.43] GML Class Hierarchy 283

[그림 4.44] CityGML 주제 모델 UML Diagram 284

[그림 4.45] CityGML Geometry Model의 기하학적기본요소 UML Class Diagram 286

[그림 4.46] CityGML Geometry Model의 기본요소 결합 UML Class Diagram 286

[그림 4.47] CityGML Topological Model의 예시 287

[그림 4.48] KML Element Diagram 288

[그림 4.49] 3DS 데이터 포맷의 구조 291

[그림 4.50] X3D Architecture 294

[그림 4.51] 글로벌 일루미네이션(GI)을 통해 렌더링된 이미지 296

[그림 4.52] 3차원 국토공간정보 구축절차 297

[그림 4.53] 교통데이터 구축 절차 298

[그림 4.54] 3차원 시설물데이터 구축 과정 298

[그림 4.55] 3차원 수자원데이터 구축 과정 299

[그림 4.56] 가시화 데이터 제작절차 299

[그림 4.57] 3차원 공간정보 구축 및 변환 과정 300

[그림 4.58] 시범구죽지역 (인천 논현지구) 301

[그림 4.59] CityGML의 모듈러 구조 302

[그림 4.60] 3D Studio Max 모델링 화면 302

[그림 4.61] Trimble Sketch Up 모델링 화면 303

[그림 4.62] Rhinoceros® Rhino 3D 모델링 화면 303

[그림 4.63] Graphisoft ArchiCAD 모델링 화면 303

[그림 4.64] Revit MEP 모델링 화면 303

[그림 4.65] TerraExplorer Pro에서 불러온 SHP 데이터에 대한 자동 표현 304

[그림 4.66] 3차원 가시화 모델 데이터 305

[그림 4.67] 지하시설물 3차원 가시화 절차 306

[그림 4.68] 지하시설물 3차원 가시화 대상 방법별 분류 310

[그림 4.69] 지하시설물 3차원 가시화 대상별 구분 311

[그림 4.70] 지하시설물관로에서 심도 누락 절점 314

[그림 4.71] 심도 누락 부분에 대한 오류 수정 315

[그림 4.72] 상수관로 3차원 국토공간정보 구축 결과화면 316

[그림 4.73] 지상시설물 3차원 데이터 구축 결과화면 317

[그림 4.74] 지중시설물과 지하시설물관로 중첩관계 318

[그림 4.75] TS성과의 위치기반 플로팅 319

[그림 4.76] TS성과의 면처리 과정 319

[그림 4.77] 수치표고모델 제작과정 320

[그림 4.78] 측구의 실제 모습 321

[그림 4.79] 측구에 의한 지형자료 편집 방법 및 결과 322

[그림 4.80] 3차원 가시화 데이터에서 높이값 추출 323

[그림 4.81] 추출된 Z값을 기반으로 Shp파일로 제작 324

[그림 4.82] SHP 파일을 이용하여 불규칙 삼각망 구성 324

[그림 4.83] 불규칙 삼각망을 이용하여 Grid파일 제작 325

[그림 4.84] 객체별 수치표고모델 데이터 병합 325

[그림 4.85] 지하시설물관로 3차원 가시화 데이터 제작 326

[그림 4.86] 지상시설물 3차원 가시화 데이터 제작 327

[그림 4.87] 지중시설물 3차원 가시화 데이터 제작 328

[그림 4.88] 전문시설물 객체의 면처리 330

[그림 4.89] 편집된 가시화 정보의 텍스쳐링 330

[그림 4.90] 텍스쳐링된 객체 330

[그림 4.91] 통합 완료된 지형자료(수치 표고모델) 331

[그림 4.92] 시범지역 성과물의 가시화 333

[그림 4.93] 지하시설물 3차원 객체 속성정보 연계를 위한 ID 부여 334

[그림 4.94] 지하시설물 가시화 작업공정 및 내용 337

[그림 4.95] 3차원 지하시설물 데이터 기존품과의 인력투입 비율 353

[그림 4.96] 3차원 가시화 제작 기존품과의 인력 투입비율 354

[그림 4.97] 대도심의 지하시설물 및 지하공간 예시 358

[그림 4.98] 대도심(서울)의 지하시설물 설치 현황 358