항공사진측량과 위성영상측량에서 거리측정정확도에 대한 연구의 필요성이 급증하고 있다. 그러나 기존 연구들에서는 표준편차와 제곱평균편차간은 물론이고 측정정확도와 측정정밀도간의 정의에 대한 경향성 있는 혼동된 이해가 들어있다. 따라서 본 연구는 항공사진측량과 위성영상측량에서 거리정확도에 관한 표준편차와 제곱평균편차간은 물론이고 측정 정확도와 측정 정밀도간의 관계에 대한 제한적인 정의를 제안한다. 실험결과는 제안한 정확한 정의가 거리측정 정밀도가 아닌 항공사진측량과 위성영상측량에서 거리정확도에서의 개선을 가져옴을 보여준다.
정보화사회에서 필수적인 사회간접자본으로 간주되고 있는 지리정보체계는 국토공간의 효율적인 이용 및 관리, 재해예방 등 다양한 분야에서 활용되고 있다. 특히, 전 국토의 2/3 이상을 차지하고 있는 산림은 환경적 가치의 확산에 따라 산림정보의 체계적인 관리를 위해 지리정보체계의 활용이 급증하고 있다. 본 연구에서는 수치사진측량 방법을 이용하여 수치임상도의 효율적인 수정 및 갱신방법을 제시하였고, 이를 실제작업에 적용함으로서 적합성을 검증하였다. 이를 위해 연구 대상지역의 항공사진 영상과 IKONOS 위성영상을 이용하여 수치임상도를 갱신함으로서 임상의 판독정확도, 임상의 위치 정확도, 에피폴라영상 제작과정에서 소요되는 제작시간 및 제작 숙련도, 제작비용 등을 비교, 분석함으로서 사용되는 수치영상의 적합성 여부를 판단하였다. 이러한 비교 결과를 토대로 위성영상을 이용하는 방법이 기존의 방법이나 항공사진을 이용한 방법에 비해 보다 효과적인 방법임을 판단할 수 있었으며, 고해상도 위성영상을 이용한 임상도 제작 및 갱신방법이 항공사진이 갖는 판독상의 문제점과 제작과정의 복잡함을 보완할 수 있는 방안이 될 수 있을 것으로 판단된다.
과거의 해안선조사방법으로는 GNSS가 도입되면서 크게 발전하여 위성측위기를 이용한 현장조사방법과 항공기를 이용한 사진측량 방법이 조사의 주를 이루었다. 그러나, 현재 무인항공기(UAV)를 이용한 저고도 정밀조사 방법이 도입되어 무인항공기를 이용한 정밀사진측량이 가능하게 되었다. 무인항공기 정밀사진측량은 기존 조사방법과 비교시 저비용, 고정밀 성과를 취득 할 수 있다. 무인항공기 정밀사진측량은 해안선변화조사에 적용되어 무인항공기 정밀사진측량에서 취득된 고정밀 정사영상 및 수치표면모형(DSM)자료를 이용해 해안선을 추출하고 해안선변화 지역을 분석하는 자료로 활용되고 있다. 2016년도부터 우리나라 해안선변화조사 사업에 무인항공기를 이용한 조사가 실시되고 있으며 추후 여러 다방면으로 무인항공기를 이용한 다양한 조사가 이루어 질것으로 기대 된다.
대한원격탐사학회 2001년도 춘계 학술대회 논문집 통권 4호 Proceedings of the 2001 KSRS Spring Meeting
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pp.15-18
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2001
아리랑 1호 위성은 EOC 센서를 이용하여 지도제작에 활용될 수 있는 고해상도의 입체영상을 제공하는 기능을 포함하고 있다. 그러나, 기존의 사진측량 도화장비나 대부분의 수치사진측량 시스템에서 아리랑 1호 위성영상을 이용한 도화기능이 제공되고 있지 않으므로, 아리랑 1호 위성영상을 이용한 지도제작은 정사영상에 의한 영상지도 제작으로 국한되어 이루어져 왔다. 본 연구에서는 상용 수치사진측량 시스템 상에서 아리랑 1호의 입체위성영상을 DLT 모델에 적용하여 입체표정을 수행한 후에 도화작업을 시범적으로 실시하였다. 또한 그 결과를 분석함으로써 아리랑 1호 입체영상에 의한 도화원도 제작의 범위와 타당성을 분석하였다.
수치사진측량은 1960년대 처음으로 도입되었지만 당시 컴퓨터 및 수치영상처리 기술의 한계로 발달할 수 없었다. 그러나 최근에는 컴퓨터기술과 영상처리 기술의 발달에 힘입어 사진측량분야에서 그 영역을 구축하기 시작했다 또한 인공위성과 CCD카메라, 사진의 수치정사(스캐닝)등에 의해 대량의 수치데이타를 얻을 수 있게 됨으로써 수치사진측량에 관한 많은 연구가 이루어지고 있다. 전통적 인 사진측량과 수치사진측량은 초기의 입력데이타(아날로그/수치)에 따라 확연히 구분된다. 즉 수치사진측량은 컴퓨터를 이용하여 수치영상처리의 완전자동화가 가능하다. 그러나 수치사진측량은 아직 걸음마 단계이고 실제로 이론과 기술에 대한 이해부족으로 해결해야 할 문제가 많다. 효율적인 수치지도제작과 경제적인 GIS 데이타베이스구축에 대한 수요가 점차 증가하고 있는 현실을 감안할때, GIS와 수치사진측량기법의 연계는 필연적이다 이 논문에서는 수치 영상과 수치사진측량 워크스테이션 등 수치사진측량의 현재수준과 GIS에서 수치사진측량의 역할에 대해서 논의 하였다.
항공사진이나 인공위성 영상을 이용하여 DEM을 생성하는 연구는 전통적으로 사진측량학 분야에서 이루어져 왔다. 즉, 항공기 및 위성을 이용하여 획득한 입체의 영상자료를 이용하여 DEM을 생성하는 기법은 전통적으로 행해져 왔고 최근에 들어서는 LIDAR를 이용하여 1m 급 이상의 정밀 DEM이 획득되고 있다. 그러나 자국 이외 지역에 대한 DEM 자료를 획득하는 일은 위성 및 항공기를 이용한 입체쌍의 영상자료, 기준점 등의 자료를 얻기가 힘들기 때문에 공간해상도가 90m인 USGS에서 제공하는 SRTM자료를 활용해야 하는 등 제한적이다. 이에, 본 연구에서는 공간해상도 15m의 DEM 생성이 가능한 ASTER 영상을 이용하여 중국지역에 대한 정밀 DEM을 생성하고자 하였다. ASTER 영상은 가시광선대, 적외선대 및 열밴드의 정보를 제공하고 있을 뿐만 아니라 DEM 제작을 위하여 위성진행 경로에 정방향 및 역방향의 입체 영상을 제공하고 있다. 이러한 ASTER 영상의 센서 정보와 접합점을 이용하여 DEM을 생성하였고, 이를 SRTM 자료와 동기화 하여 두 자료를 비교 분석하였다.
최근 항공사진 정사영상의 활용이 증가하고 있으며, 이에 맞추어 고해상도 위성영상을 이용한 지리정보시스템 구축을 위한 많은 연구가 진행 중에 있다. 또한 공간해상도가 6.6m급인 아리랑 1호 위성영상을 이용한 많은 연구가 시행중인 이즈음, 항공사진과 위성영상간의 판독성에 대한 평가가 필요하다. 이 연구에서는 항공사진을 스캔한 영상, 그 항공사진을 이용하여 아리랑 1호와 동일한 해상도로 재배열한 영상, 그리고 아리랑 1호 위성영상을 실험 영상으로 이용하여 각각 정사영상을 제작하고, 판독하려는 지형지물을 분류하였으며, 각각의 정사영상에서 그 분류항목에 대한 판독이 어느 수준까지 가능한지에 대한 평가를 하였다. 판독 분석결과, 판독을 위해 분류한 지형지물 중 항공사진을 이용한 정사영상에서 판독할 수 있는 지형지물의 양에 비해 항공사진 영상을 재배열한 영상의 정사영상에서는 대략 61%, 아리랑 1호 위성영상의 정사영상에서는 대략 41%를 판독할 수 있었으며, 이와 같은 실험연구를 통해 아리랑 1호 위성 영상은 지도갱신, 비접근지역에 대한 지형정보 획득, 환경감시 등의 분야에 활용할 수 있을 것으로 판단하였다.
세계 각국은 우주개발에 대한 많은 관심으로 인하여 자국의 지구관측위성을 발사하고 있다. 이로 인해 고해상도 위성영상은 날로 증가하고 있다. 또한 웹 환경의 발달로 인하여 일반 사용자는 위성영상을 쉽게 접하고 있다. 본 연구에서는 위성영상의 활용성을 높이고자 위성의 센서모델링에 대한 해박한 지식이 다소 없더라도 쉽게 3차원 좌표를 획득할 수 있도록 웹 기반 위성사진측량에 대한 기초연구를 수행하였다. 웹 환경에서 고해상도 위성영상을 이용하여 3차원 좌표를 결정하기 위한 여러 요소기술을 분석하고 IKONOS 위성영상을 이용하여 사례연구를 수행하였다. 센서모델링 방법중의 하나인 평행투영모델을 적용하여 에피폴라 영상을 생성하고 웹 환경에서 3차원 위치를 결정할 수 있는 프로토타입 형태의 프로그램을 구현하였다. 이를 통해 일반 사용자도 쉽게 웹 환경에서 3차원 위치를 결정할 수 있었고 기 구축된 공간정보의 갱신과 서비스 분야에 활용될 수 있음을 알았다.
위성영상을 이용하여 수치표고모형을 제작하기 위해서는 영상정합이 가장 중요한 필수 과정이다. 하지만 위성영상은 항공사진과 달리 off-nadir 현상으로 인해 동일 영상내의 공칭 해상도가 달라질 수 있고 관측각에 따라 보다 심한 기하학적 왜곡이 발생할 수 있기 영상정합이 쉽지 않다 본 연구에서는 다항식비례모형을 이용한 대상공간영상정합기법을 적용하여 위성영상에 대한 영상정합을 성공적으로 수행하였고 이를 통해 수치표고모형을 제작, 그 정확도를 평가하고 적용 가능성을 제시하였다.
본 연구는 최근 소축척 및 중축척지도 제작과 database 구축등의 활용분야에 효용성이 확대되고 있는 SPOT 위성영상의 3차원 위치결정에 대한 연구로서, 사진필름형태의 SPOT 위성영상에 대해 전처리 수준(level 1AP, 1B)에 따른 기하학적 특성과 정확도에 대해 분석하였다. 본 연구 결과, 전처리 수준에 따른 SPOT위성사진의 기하학적 특성과 각 전처리 수준의 외부표정요소에 대한 최적 다항식 형태 및 유의한 부가매개변수를 결정할 수 있었으며, level 1AP가 level 1B에 비해 기하학적 정밀도와 정화도가 양호하여 정밀한 3차원 위치결정과 지도제작에 적합함을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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