KDS 설계기준 121005 설계측량 일반사항

설계측량 기준

1. 일반사항

1.1 목적

  • 도로, 철도, 하천, 댐, 단지, 상하수도, 농업기반시설, 교량, 터널, 건축 등 지형/지반에 축조되는 시설의 설계측량 수행을 위한 기본 측량 기준 제시

1.2 적용범위

  • 건설공사 설계측량의 일반적인 기법 규정
  • 각종 시설 조사, 계획, 설계를 위한 측량 적용
  • 건설 분야 3차원 디지털 설계 기법 규정
  • 관련 시설 3차원 설계를 위한 측량 적용

1.3 참고기준

1.3.1 관련 법규
  • 공간정보의 구축 및 관리 등에 관한 법률 (국토교통부)
  • 공공측량 작업규정 (국토지리정보원)
  • 일반측량 작업규정 (국토지리정보원)
  • 3차원 국토공간정보 구축 작업규정 (국토지리정보원)
1.3.2 관련 기준
  • 내용 없음

1.4 용어의 정의

  • 구조화 편집: 자료 간 지리적 상관관계 파악을 위한 지형, 지물 기하학적 형태 구성 작업
  • 네트워크 RTK 측량: 3점 이상 고정점(국토지리정보원 상시관측소)에서 관측한 자료를 이용한 보정정보와 이동점 GNSS 수신기 관측 자료를 이용한 즉시 기선해석을 통한 이동점 위치 결정 측량
  • 답사: 기지점 사용 가능 여부 판단을 위한 현장 조사
  • 디지털 설계측량: 무인비행장치, 지상 레이저 스캐너, 이동형 레이저 스캐너 등을 이용한 3차원 설계에 필요한 데이터 취득, 정사영상 제작, 수치표면모델 작성, 수치지형모델 작성, 수치표고모형 작성, 종/횡단면도 작성, 공사수량 산정 등을 수행하는 측량
  • 무인비행장치 측량: 무인비행장치로 촬영된 항공사진 등을 이용한 정사영상, 수치표면모델, 수치지형도 제작 측량
  • 벡터화: 좌표가 있는 영상 등으로부터 점, 선, 면의 벡터 데이터 추출 작업
  • 분야별 설계측량: 도로, 철도, 단지, 하천 등 건설을 위한 설계, 시공, 준공, 시설물 유지관리를 위한 측량
  • 선점: 국가기준점 설치 조건 및 배점밀도 고려한 관측계획도 작성 및 현장 관측계획도에 따른 국가기준점 위치 선정 작업
  • 설계기준점 측량: 국가기준점 및 공공기준점을 기반으로 새로운 설계기준점의 위치와 높이 등을 정하는 측량
  • 설계수준점 측량: 국가 수준점을 기반으로 직접수준측량 또는 GNSS 높이측량을 실시하여 설계수준점의 높이를 정하는 측량
  • 설계측량: 건설공사 설계에 필요한 측량 (기준점 측량, 수준점 측량, 지형현황 측량, 종/횡단 측량, 용지경계 측량, 지장물 조사 등)
  • 수치도화: 수치도화 시스템으로 지형/지물을 수치형식으로 측정하여 컴퓨터 등 정보기기에 수록하는 작업
  • 수치지형모델: 수치표면 자료에서 인공지물, 식생 등 표면 높이가 지면 높이와 다른 지표 피복물 높이를 제거한 격자 형태의 지형 모형
  • 수치표고모형: 수치지면 자료 또는 불규칙삼각망 자료를 이용하여 격자 형태로 제작한 지표 모형
  • 수치표면모델: 수치표면 자료를 이용하여 격자 형태로 제작한 지형 모형
  • 시설물 유지관리 측량: 시설물 유지, 보수, 보완, 확장, 이전 등에 수반되는 측량 및 시설물 변위량 확인을 위한 측량
  • 세션: 일정한 관측 간격을 두고 동시에 GNSS 측량을 실시하는 단위 작업
  • 용지경계 측량: 건설공사 및 설계 구간 부지를 수용해야 할 토지 위치를 현지형에 표시하는 작업 (종단도 끝 지점과 횡단도 좌우 폭 끝 지점으로부터 설계측량 시행자가 정한 거리를 더한 지점에 용지경계 설정 및 말뚝 설치)
  • 용지 측량: 토지 및 경계 등을 조사하고 용지 취득에 필요한 자료 및 도면 작성 작업
  • 이동형 레이저 스캐너: 레이저 스캐너, 디지털 카메라 등 측량 센서와 GNSS, INS, 데스크톱 관리 Tool 등 위치 및 자세 측정 센서를 차량에 탑재하여 자료를 취득하는 시스템
  • 정사영상: 항공사진 또는 인공위성 영상 정보 등에 대해 높이차, 기울어짐 등 지형 기복에 의한 기하학적 왜곡을 보정하고 모든 물체를 수직으로 내려다보았을 때의 모습으로 변환한 영상 (일정한 규격으로 집성하여 좌표, 주기 등을 기입한 영상지도)
  • 정위치 측량: 모든 구조물이 설계도면과 동일한 위치에 설치될 수 있도록 시공 공정에 맞춰 각 부재의 설치 위치를 현지형에 정확히 표시하는 측량
  • 정위치 편집: 시설물 측량 결과를 표준 코드 등을 이용하여 편집하거나, 현지 조사 결과를 이용하여 기 제작된 도면을 수정/보완하는 작업
  • 종단 측량: 철도, 도로, 수로 등 노선을 측량할 때 세우는 중심 말뚝의 지반 높이 또는 중심 구조물의 표고 등을 측량하는 작업
  • 지상 레이저 스캐너: 특정 위치에 기기를 설치하여 전방 단면을 측량하도록 레이저 광을 발사하며 기기 본체를 회전시켜 주위 지형/지물까지의 방향과 거리를 관측하여 입체 점군으로 표현하는 장비
  • 지상 표본 거리: 각 화소가 나타내는 X, Y 지상 거리
  • 지하시설물 측량: 지하시설물을 조사, 탐사하고 위치를 측량 (시설물 위치를 육안으로 확인할 수 있는 상태에서 측량 포함)하여 도면 및 수치로 표현하고 데이터베이스로 구축하는 측량
  • 지형현황 측량: 건설공사 및 설계 지역 현황 파악을 위해 국가기준점, 공공기준점 등을 이용하여 측량 구역 내 지형/지물의 위치를 측정하는 측량
  • 최근린 보간: 새로운 지점 또는 한 지점의 값을 결정하는 데 있어 주변 가장 가까운 지점의 값을 사용하는 보간법
  • 토털스테이션 측량: 토털스테이션에 의해 관련 점 간 수평각, 연직각, 거리 등을 측정하는 작업
  • 횡단 측량: 중심 말뚝이 있는 곳에서 중심선과 직각 방향으로 지형의 고저와 기복을 측량하는 작업 (곡선인 곳에서는 곡선의 중심 방향과 그 연장선상을 측량)
  • 3차원 점군 데이터: 지형에 관한 정보의 수평 위치, 고도에 따라 연산이 가능한 상태로 표현된 것
  • GNSS: 인공위성에서 송신한 신호를 이용하여 위치를 결정하는 위성측위시스템 (GPS, GLONASS, Galileo, Beidou 등)
  • GNSS 높이 측량: 수준원점을 기준으로 표고를 알고 있는 기지점에서 관측한 GNSS 자료와 국토지리정보원에서 제공하는 합성 지오이드 모델을 사용하여 수준점의 표고를 결정하기 위한 측량
  • RTK-GNSS 측량: RTK-GNSS에 의해 관측점 간 상대위치의 관계를 구해 기지점에 근거한 미지점의 수평위치 및 표고 등을 실시간으로 정하는 측량

2. 조사 및 계획

2.1 설계측량 계획

  • 측량 지역 전반에 대한 현장 조사를 실시하여 측량 작업 계획 수행 가능성을 조사
  • 지형, 지물, 국가기준점, 공공기준점 등의 위치와 배치 상태 등 조사
  • 설계측량 계획서 작성 시 다음 사항 점검
  • 과업명
  • 측량 기간
  • 측량 위치 및 수량
  • 공종별 측량 방법
  • 참여 측량 기술자 명단 및 기술 자격
  • 측량 기기 종류, 수량, 성능 및 성능 검사서
  • 측량 세부 일정표
  • 측량 성과품 목록 및 부수
  • 기타 설계측량 시행자가 정한 내용

3. 재료

3.1 설계측량 장비 및 부자재

  • “”공간정보의 구축 및 관리 등에 관한 법률””에 따라 성능 검사를 필한 측량 장비 사용
  • 신기술 장비 사용 시 설계측량 시행자와 협의

| 구분 | 측량 장비의 제원 | 비고 |
|—|—|—|
| 1. 기준점 측량 | 1급, 2급 | ① 정지측량용: GNSS (1, 2급) ② GNSS 기선해석 소프트웨어 |
| | 3급, 4급 | ① 신속정지측량용: GNSS (1급) ② GNSS 기선해석 소프트웨어 ③ RTK-GNSS (1급) ④ 네트워크 RTK (1급) ⑤ 토털스테이션 (1급) |
| 2. 수준 측량 | ① 레벨 (2급 이상) | |
| 3. 3차원 지형 측량 | ① 토털스테이션 (2급 이상) ② GNSS 또는 네트워크 RTK ④ 무인비행장치 측량 장비 ⑤ 항공사진 측량 장비 ⑥ 지상/이동형/항공 레이저 스캐너 | |
| 4. 수심 측량 | ① 음향측심기(echo sounder) 장비 | |
| 5. 중심선, 종/횡단 측량 | ① 네트워크 RTK 또는 토털스테이션, 자동 레벨 또는 전자 레벨 (2급 이상) | |
| 확인, 검사 측량 장비 | | |
| 6. 전산 장비 | ① 컴퓨터 및 주변 기기 (프린터, 플로터, 복사기) ② 엑셀, Auto Cad 등 소프트웨어 ③ 영상 정합 및 3차원 점군 밀도(point-cloud) 생성 소프트웨어 | |
| 7. 부자재 | ① 토털스테이션 반사경 ② 스타프(staff) 또는 인바 스타프(invar staff) ③ 폴 및 스틸테이프 ④ 측량 표지 (황동 표지, 말뚝, 깃발 등) | |

4. 설계측량

4.1 설계측량 기준

  • “”공간정보의 구축 및 관리 등에 관한 법률””에 따른 측지계, 표고, 좌표, 기준점 단위, 표시 방법 준수
  • 측량 표석 설치는 “”공공측량 작업규정”” 준수
  • 스마트건설 설계측량은 스마트건설 시행을 위해 요구되는 3차원 측량 성과 작성 기준 적용
  • 3차원 측량 성과 취득을 위한 기초 자료 산출은 GNSS 기반 3차원 좌표 결정을 원칙으로 하며, GNSS를 이용할 수 없는 경우 GNSS와 토털스테이션을 연계하여 산출한 3차원 좌표를 기준으로 함
  • 제출 성과물은 텍스트 형태의 3차원 좌표 성과 (경도, 위도, 타원체고, X, Y, Z 등), 현황선을 연결한 간단한 도면 (dwg, dxf, shp 등), 후처리를 위한 위성 데이터 (T02, RINEX 등)로 함
  • 3차원 측량 성과는 3차원 점군 데이터, 3차원 지형 데이터 (DEM, DSM, DTM 등)로 작성
  • 3차원 점군 데이터는 .las, .shp 등의 형식으로 작성
  • 3차원 지형 데이터는 .dxf, .dwg, *.shp 등의 형식을 기준으로 작성
  • 3차원 측량 성과를 3차원 객체로 변환 처리 실시
  • 3차원 객체는 CityGML 등 3차원 지형 정보를 표현할 수 있는 데이터 형식을 기준으로 함
  • 변환된 3차원 객체를 스마트건설 설계가 가능한 3차원 지형 모델로 변환
  • 3차원 설계 가능한 3차원 지형 모델은 LandXML 스키마 구조를 가진 LandInfraGML 형식 등 BIM 설계 모델에 적용할 수 있는 데이터 형식을 기준으로 함

4.2 3차원 디지털 설계측량

  • 3차원 기준점 측량은 GNSS, RTK-GNSS, 토털스테이션을 이용하여 3차원 위치 데이터 취득
  • 영상 데이터를 이용한 설계측량에는 항공사진 측량과 무인비행장치 측량이 있으며, 3차원 영상 데이터를 취득하여 지형 현황 측량에 활용
  • 레이저 데이터를 이용한 설계측량은 항공 레이저 측량, 무인비행장치 측량, 지상 레이저 스캐너 측량, 이동형 레이저 스캐너 측량을 실시하여 3차원 점군 데이터를 취득하고 지형 및 시설물의 형태, 규격, 수량, 면적 등을 산출하는 설계에 적용
  • 초음파 데이터를 이용한 설계측량은 음향측심기를 이용한 수심 측량을 실시하여 수저부 지형도 작성 등에 활용
  • 3차원 기준점 측량 성과, 수치표면모델, 수치지형모델, 수치표고모형, 불규칙삼각망 자료 등 3차원 모델을 작성하고 BIM 설계 모델과 결합하여 3차원 지형 모델을 작성
  • 3차원 지형 모델은 CSV, GIS, LandXML 스키마 구조를 가진 LandInfraGML 형식 등 BIM 설계 모델에 적용할 수 있는 데이터를 적용

4.3 설계측량의 품질 관리

  • 설계측량은 “”공간정보구축 및 관리 등에 관한 법률””에 따른 측량 기술자가 수행
  • 설계측량은 국가기준점 및 공공기준점을 기준으로 측량을 실시하여야 하며 “”공공측량 작업규정””에 준하여 실시
  • 설계측량 전에 사용할 측량 장비를 선정하고, 성능 검사를 필한 측량 장비인지 확인
  • 3차원 지형 모델의 품질 검사는 지상 기준점 및 검사점을 선정하고 직접 측량한 성과와 비교하여 오차 검사를 실시하며, 품질 검사 결과에 따라 지형 모델의 사용 여부를 결정
  • 설계측량은 각 공정별로 작업을 완료한 때에는 위치, 표고, 치수의 정확도를 확인하여 기록
  • 측량의 정확도를 확보하기 위하여 정확도를 관리하며, 그 결과를 정확도 관리표로 작성
  • 설계측량 성과 및 설계측량 보고서에는 책임 측량 기술자가 서명/날인 (3차원 지형 모델 구축 및 3차원 측량 성과 등 중요사항에 대하여는 측량 전문가의 기술 검토 의견서 첨부)
  • 설계측량 기준을 토대로 측량을 수행하여 품질 관리를 통한 검증을 실시하고 설계측량 결과 보고서를 제출
  • 설계측량 성과품은 지형 현황, 설계 기준점 및 수준점 측량, 중심선 측량, 종/횡단 측량 수치 데이터, 항공사진 측량 성과품, 무인비행장치 측량 성과품, 지상 현황 측량 성과품, 용지 측량 성과품, 지장물 조사 측량 성과품, 지하시설물 측량 성과품, 설계측량 보고서, 3차원 정밀 데이터 등으로 작성
  • 측량 성과품 내 국가 안보를 해칠 우려가 있는 사항의 보안 처리에 관하여는 “”국가공간정보 기본법”” 및 “”공간정보의 구축 및 관리 등에 관한 법률””을 준수