축척이 1/20,000 인 항공사진을 초점거리가 21cm인 카메라로 찍기 위한 알맞은 비행고도는?
- 4.2km
- 3.8km
- 2.6km
- 1.8km
정답과 해설 보기
정답 ① · 항공사진 축척과 초점거리로부터 비행고도를 구하는 계산 문제이다. 사진축척은 S = f/H로 정의되므로 비행고도는 H = f/S로 구한다.
항공사진 축척 S는 초점거리 f를 비행고도 H로 나눈 값(S=f/H)이므로, H=f/S 공식을 사용하여 비행고도를 구한다.
개념 한 쪽
토목산업기사 지형도 표시법 — 항공사진·축척·등고선 간격
지형도 제작과 항공사진측량에서 핵심이 되는 요소는 항공사진의 촬영 조건, 축척과 비행고도의 관계, 그리고 등고선의 최소간격과 표기법이다. 사진지표는 표정점 산출에 사용되며, 항공사진의 광학적 특성은 중심투영 원리에 따른다.
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시험에 이렇게 나온다
출제기준 단원 「지형도 표시법」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 비행고도 계산 | 1 | 초점거리와 축척으로 필요한 비행고도를 계산하기 |
| 등고선 최소간격 판단 | 1 | 축척으로 등고선의 최소간격을 산출하고 보기와 비교하기 |
| 사진지표 용도 판단 | 1 | 사진지표의 용도가 무엇인지 구분하기 |
뜻
항공사진을 이용한 입체시 재현은 두 장의 사진이 특정한 기하학적 관계를 만족해야 가능하다. 특히 두 사진의 광축과 기선이 동일 평면에 있어야 정상적인 입체 효과를 얻을 수 있다는 점이 중요하다. 이 조건이 충족되어야 지형의 고저를 시각적으로 판독할 수 있다.
항공사진의 축척은 초점거리(f)와 비행고도(H)의 비율로 정의된다. 식으로는 S = f / H 로 표현하며, 필요할 때는 H = f / S 로 변형하여 비행고도를 구한다. 따라서 초점거리가 주어지고 목표 축척이 정해지면 적절한 비행고도를 계산할 수 있다.
지형도에서 등고선의 최소간격은 축척의 영향을 크게 받는다. 일반적으로 등고선 최소간격은 축척의 분모에 0.0002를 곱하여 산출하는 기본식을 사용한다. 실제 문제지에서는 이 기본 계산값을 보기와 비교하여 반올림이나 특정 도화기 규격을 고려해 정답을 선택하는 경우가 있음에 유의한다.
사진지표는 항공사진측량에서 표정점(사진상에 대응되는 지표점)을 구할 때 사용하는 기준점이다. 항공사진의 투영원리는 렌즈 중심을 통과하는 광선에 의한 중심투영으로 설명되며, 정사투영이나 평행투영과는 구분된다.
디지털 카메라로 촬영한 항공사진을 이용한 측량은 촬영 직후에 상태를 확인할 수 있고 이미지 데이터를 컴퓨터로 처리하여 축척 변경이나 다양한 지도 제작이 용이하다는 특징을 가진다. 또한 항공삼각측량은 사진들 간의 기하학적 관계를 이용해 사진좌표를 산출하고 최소한의 지상기준점으로 이를 측지좌표로 환산하는 과정으로 정의된다.
예제
대표 계산 1 — 비행고도 계산: 초점거리 f = 21 cm, 목표 축척 S = 1/20,000 일 때 비행고도 H는 H = f / S 이므로 H = 21 cm ÷ (1/20,000) = 21 × 20,000 cm = 420,000 cm = 4.2 km 이다. 따라서 해당 조건에서의 알맞은 비행고도는 4.2 km 이다.
대표 계산 2 — 등고선 최소간격: 축척이 1/40,000 인 경우 축척 분모 40,000에 0.0002를 곱하면 40,000 × 0.0002 = 8 m 이다. 실제 문항에서는 보기와의 비교나 도화기 규격 반영으로 10 m 를 정답으로 선택한 예가 있으므로, 기본식으로 계산한 값과 보기를 함께 검토하여 가장 적절한 값을 고른다.
응용 예: 사진지표는 표정점을 구할 때 기준으로 사용하므로, 사진상에서 실제 지표와 대응되는 점을 확인하는 작업에서 사진지표의 역할을 떠올려야 한다.
대표 기출 3문항
항공사진의 축척이 1/40,000이고 C-factor가 600인 도화기로 도화작업을 할 때 등고선의 최소간격은? (단, 사진 초점거리는 150mm 임.)
- 5m
- 10m
- 15m
- 20m
정답과 해설 보기
정답 ② · 문항은 항공사진 축척과 도화기 C-factor 및 초점거리를 고려해 등고선 최소간격을 구하는 것이다. 일반적인 경험식으로 축척 분모에 0.0002를 곱하여 최소등고선 간격을 산정하는 방법이 있으며, 1/40000의 경우 이 계산으로는 약 8m가 나온다.
등고선 최소간격은 축척분모에 0.0002를 곱한 값으로 계산한다.
항공사진측량에서 사진지표는 무엇을 구할 때 사용하는가?
- 주점
- 표정점
- 연직점
- 부점
정답과 해설 보기
정답 ② · 항공사진측량에서 사진지표의 용도를 묻는 문제이다. 사진지표는 지상에 표시한 기준점의 사진상 위치로, 사진의 자세와 축척을 결정하는 표정점 구할 때 사용된다.
항공사진측량에서 사진지표는 표정점 구하는 데 사용된다.
자주 묻는 물음
- 입체시를 얻기 위한 항공사진의 주요 조건은 무엇인가?
- 입체시 재현을 위해서는 두 사진의 기선과 광축이 동일 평면에 위치해야 정상적인 입체 효과를 얻을 수 있다.
- 항공사진의 축척과 비행고도의 관계는 어떻게 되는가?
- 축척 S는 초점거리 f를 비행고도 H로 나눈 값 S = f / H 이므로, 주어진 f와 S로부터 비행고도 H = f / S 를 구할 수 있다.
- 등고선의 최소간격은 어떻게 계산하는가?
- 일반적으로 등고선 최소간격은 축척 분모에 0.0002를 곱하여 산출한다. 계산값과 보기의 수치나 도화기 규격을 비교하여 최종 답을 선택해야 한다.
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