드론 RTK 정확성 검토를 통한 하천측량 시 GPS-Base 대체 가능성 분석

Accuracy Analysis of Real-Time Kinematic Drones as a Replacement for GPS Bases in River Surveying

최근 전 세계적인 기후 이상의 영향은 하천 및 저수지에까지 광범위하게 미치고 있다. 이에 따라 급변하는 홍수량에 대비하기 위해 적정한 하천계획 및 설계를 위한 하천측량의 중요성이 증대하고 있다. 현재 하천측량은 기존의 레벨 측량에서 나아가 GNSS Receiver를 이용한 GPS 측량을 통해 이루어지고 있다. 이와 더불어 현재에는 UAV를 이용한 사진 항공측량이 각광받고 있는 실정이다. UAV 항공사진측량은 지상의 기준원점으로부터 GPS를 통해 하천 인근에 기지국을 구축하고 항공 사진 측량할 범위 내에 지상기준점(GCP)를 측량하여 보정하여야 정밀한 하천 측량에 이용할 수 있다. 최근에는 UAV에 실시간 측량 보정 기술(RTK)을 접목시켜 사용하는 방법(이하 RTK-drone)이 도입되고 있다. 하지만, 이러한 방법의 실제 측량 오차 정확도 검정이 아직은 미비하여 그 도입이 늦어지고 있는 실정이다. 본 연구에서는 RTK-drone의 위치 정확도에 대한 검증을 실시하여 하천측량 시 기지국을 대체할 수 있는 정도의 오차 실현이 가능한지 검증하고자 한다. 이를 위하여 진주시 내 6곳의 국가기준점을 GNSS Receiver와 RTK-drone을 이용한 측량 값을 비교하였다. 결론적으로 주변에 장애물이 없는 경우 충분한 안정화 시간을 통하여 RTK-drone의 측량을 통하여 하천측량 시 기지국으로 사용이 가능할 것으로 판단된다. 이러한 RTK 검증을 통하여 실제 하천측량 시 기준원점을 끌고 와야 하는 시간적, 인적 비용을 감소시킬 수 있는지 판단할 수 있을 것으로 기대된다.

Global climate anomalies have extensively affected rivers and reservoirs, increasing the importance of accurate river surveying for effective river construction and management. While conventional leveling methods are commonly used for river surveying, GPS technology with Global Navigation Satellite System (GNSS) receivers is also performed. In addition to GPS, unmanned aerial vehicle (UAV)-based aerial photogrammetry has recently been adopted for surveying. Precise river surveying using UAV aerial photogrammetry can be achieved by establishing the base near the river using GPS from the reference point and further calibrating with ground control points. Despite the proposal of UAVs equipped with real-time kinematic (RTK) systems (i.e., RTK-drones), they have not been adopted because of their unverified accuracy. Therefore, this study aims to validate the positioning accuracy of RTK-drones to determine whether they can replace traditional reference points in river surveying. To this end, we surveyed six control points around Jinju using both GNSS and RTK-drone methods. The results showed that, with adequate stabilization time and in the absence of nearby obstacles, RTK drone surveys can reliably replace reference points, thereby reducing time and labor costs in river surveys.