A Study on the Generation of Digital Elevation Model from SPOT Satellite Data

SPOT 위성데이타를 이용한 수치표고모델 생성에 관한 연구

This study aims to develop techniques for generating Digital Elevation Model(DEM) from SPOT Computer Compatible Tape(CCT) data, so as to present an effective way of generation of DEM for large area. As the first phase of extracting ground heights from SPOT stereo digital data, the bundle adjustment technique was used to determine the satellite exterior orientation parameters. Because SPOT data has the characteristics of multiple perspective projection, exterior orientation Parameters were modelled as a function of scan lines. In the second phase, a normalized cross correlation matching technique was applied to search for the conjugate pixels ill stereo pairs. The preliminary study showed that the matching window size of 13$\times$13 was adequate. After image coordinates of the conjugate pixels were determined by the matching technique, the ground coordinates of the corresponding pixels were calculated by the space intersection method. Then DEM was generated by interpolations. In addtion an algorithm for the elimination of abnormal elevation was developed and applied. The algorithm was very effective to improve the accuracy of the generated DEM.

본 연구에서는 STOP 위성의 CCT(Computer Compatible Tape) 데이타를 이용하여 수치표고모델을 생성하는 기술을 개발하므로써, 광역에 대한 수치표고모델을 경제적이고 효율적으로 작성하는 방안을 제시하였다. 경사관측된 한 쌍의 SPOT 수치데이타를 이용하여 표고를 추출하기 위해서는 먼저 관측당시의 위성의 외부표정요소(위성의 위치 및 자세)를 결정하여야 하며, 이것을 위하여 번들조정법을 적용하였다. SPOT 데이타는 항공사진과는 달리 다중 중심투영이므로 외부표정요소에 대하여 라인의 함수형태로 모델링을 하였다. 입체 수치데이타에서 동일점을 찾기 위하여 표준상관계수매칭 기법을 적용하였으며, SPOT 위성데이타에 적합한 기준영역의 크기(매칭사이즈)를 결정하기 위한 실험 결과 13$\times$13의 크기가 적절하였다. 동일점을 자동매칭 기법으로 찾은 후, 외부표정요소를 이용한 공간교차(space intersection) 이론으로 각 점마다의 지상좌표를 결정하였다. 이와 함께 이상표고들을 소거하는 알고리즘을 개발 적용한 결과 상당히 효과적이었으며 수치표고모델의 정확도를 향상시킬 수 있었다.