개념 한 쪽
디지타이징과 스캐닝은 지형의 높이와 표면을 수치로 옮기는 작업을 의미한다. 대표 산출물로 수치표고모형(DEM)·디지털표면모델(DSM)·디지털터레인모델(DTM)이 있고, 이들로부터 경사·사면방향·가시권 등 다양한 지형 분석을 수행한다. 수준측량 분야에서는 관측점의 역할과 횡단 관측 기법, 장거리 관측 시 발생하는 지구 곡률오차를 이해하는 것이 중요하다.
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출제기준 단원 「디지타이징 및 스캐닝」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 점의 역할 판별 | 1 | 전시만 읽는 점의 명칭과 기능을 가리기 |
| 횡단 수준측량 방법 | 1 | 계곡·하천 횡단 시 적절한 수준측량 기법을 고르기 |
| 곡률오차 계산 | 1 | 주어진 거리로 지구 곡률오차를 공식으로 계산하기 |
수치표고모델(DEM)은 지형의 표고를 규칙적인 격자 형태로 저장한 래스터형 표고모형이다. 각 격자에 표고값을 기록하므로 인접 격자 사이의 표고 차로 경사도와 사면방향을 계산할 수 있고, 고도 기반의 음영기복도·가시도·흐름방향 등 시각화와 분석 산출물을 생성할 수 있다. DEM과 달리 DLM은 선 기반 모델로 등고선이나 도로를 선으로 표현하므로 표고 자료와는 성격이 다르다.
DSM은 건물이나 수목을 포함한 표면 높이를 나타내는 모델이고, DTM은 지형 표면 고유의 높이만을 표현하는 모델이다. DEM·DTM·DSM은 모두 표고 계열 자료로 분류되며 표고가 핵심 속성이다. 반대로 토지피복도는 지표가 무엇으로 덮였는지를 분류한 자료로 영상분석이나 항공사진 판독이 필요하므로 DEM만으로 작성할 수 없다.
수준측량에서는 각 점의 관측 역할을 구분한다. 전시만 읽는 점은 중간점으로서 자기 표고 산출에만 관여하고, 표고를 다른 점으로 이어주지 않아 측정 연속성에 영향을 미치지 않는다. 강이나 계곡을 횡단할 때는 레벨기를 양안에서 교대로 관측하는 교호 수준측량을 사용해 시준선 오차 등을 상쇄한다.
장거리 수준측량에서는 지구의 곡률로 인한 오차가 발생한다. 곡률오차는 수평거리의 제곱에 비례하며 공식 C = D²/(2R)를 사용해 계산한다. 대기 굴절을 포함하면 곡률오차가 일부 보정되므로 2개 효과의 관계를 함께 이해해야 한다.
DEM의 특성을 묻는 문제는 '표고로 할 수 있는 것과 없는 것'을 기준으로 판단한다. 예컨대 음영기복도·경사도·3차원 지세도는 DEM의 고도값만으로 만들 수 있으나 토지피복도는 영상자료가 필요하므로 DEM만으로는 불가하다. 수준측량 문제에서는 '전시만 읽는가' 여부로 중간점과 이점을 구별하며, 강 횡단 상황에서는 교호 수준측량을 선택해야 한다. 곡률오차 계산은 C = D²/(2R)에 거리와 반지름을 동일 단위로 대입해 결과를 원하는 단위로 환산하면 된다.
다음 중 전시만 읽는 점으로 다른 점의 지반고에 영향을 주지 않는 점을 무엇이라 하는가?
정답 ① · 전시만 읽는 점의 명칭을 묻는 문제이다. 수준측량에서 전시(F)만 읽는 점을 중간점이라 하며, 기계고에서 자기 자신의 표고만 구하고 다음 기계의 표고를 전달하지 않으므로 다른 점의 지반고에 영향을 주지 않는다.
전시(앞읽기)만 읽는 점이 중간점으로, 표고 전달 없이 다른 점의 지반고에 영향을 주지 않는다.
큰 계곡이나 하천을 횡당하며 수준측량을 할 경우에 사용하는 수준측량의 방법으로 가장 알맞은 것은?
정답 ② · 큰 계곡이나 하천을 횡단하며 수준측량할 때 알맞은 방법을 묻는 문제이다. 하천이나 계곡이 중간에 있으면 수준의를 전시와 후시의 중간에 설치할 수 없으므로, 양쪽 언덕에서 교대로 관측하는 교호 수준측량을 실시한다.
큰 하천·계곡 횡단 시 기기를 중간에 설치할 수 없어 양안에서 교호로 관측하는 교호 수준측량을 쓴다.
수준측량에서 수평거리 5㎞일 때의 지구의 곡률오차는? (단, 지구의 곡률반경은 6370㎞)
정답 ② · 수준측량에서 수평거리 5km에 해당하는 지구 곡률오차를 계산하는 문제이다. 곡률오차 C는 C = D²/(2R)로 구하며, D = 5km, R = 6370km를 대입하면 C = 25/(2×6370) = 25/12740 km ≈ 0.001962km = 1.962m가 된다.
지구 곡률오차 C = D²/(2R)에 D=5km, R=6370km를 대입하면 1.962m가 된다.
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