• 제목/요약/키워드: 정사투영

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크라우드소싱 드론 영상의 기하학적 품질 자동 검증 (Automatic Validation of the Geometric Quality of Crowdsourcing Drone Imagery)

  • 이동호;최경아
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제39권5_1호
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    • pp.577-587
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    • 2023
  • 크라우드소싱(crowdsourcing) 공간 데이터 활용 연구가 활발히 진행되고 있으나 데이터 품질의 불확실성으로 인한 문제점이 제기되고 있다. 특히 드론 영상 데이터셋에 품질이 낮은 데이터가 포함될 경우, 출력되는 공간 정보의 품질이 저하될 수 있다. 이를 위해 본 연구에서는 크라우드소싱된 영상의 기하학적 품질을 자동으로 검증하는 방법론을 제안하였다. 주요 품질 요소로는 영상의 공간해상도, 해상도 변화량, 매칭점 재투영 오차, 번들 조정 결과 등을 입력변수로 활용하였다. 공간 정보 생성에 적합한 영상을 분류하기 위해 학습 및 검증 데이터를 구축하고, radial basis function (RBF) 기반의 support vector machine (SVM) 모델로 학습을 진행하였다. 학습된 SVM 모델의 분류 정확도는 99.1%를 기록하였다. 품질 검증 모델 효과를 확인하기 위해 학습 및 검증에 사용하지 않은 드론 영상에 대하여 해당 모델을 적용하기 전후의 영상 데이터셋으로 각각 정사영상을 생성하고 비교하였다. 그 결과 모델 적용을 통하여 정사영상에 포함될 수 있는 다양한 왜곡을 줄이고 객체 식별력을 증대시키는 것을 확인하였다. 제안된 품질 검증 방법론은 다양한 품질의 크라우드소싱 데이터를 입력으로 받아 양질의 정보만을 자동 선별하게 함으로써 공간정보 생성에서의 활용 가능성을 증대시킬 것으로 기대한다.

하천 표면영상유속 측정을 위한 경사영상 왜곡 보정 기술 개발 (Development of Distortion Correction Technique in Tilted Image for River Surface Velocity Measurement)

  • 김희정;이준형;윤병만;김서준
    • Ecology and Resilient Infrastructure
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    • 제8권2호
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    • pp.88-96
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    • 2021
  • 표면영상유속계를 이용한 유속 측정 시 하천의 넓은 영역을 경사지게 촬영하기 때문에 필연적으로 영상 왜곡이 발생하게 된다. 이와 같이 경사영상을 정사영상으로 변환하는 방법으로 수표면과 동일한 평면상의 참조점 좌표를 이용하는 2차원 투영 좌표 변환법을 사용할 경우 홍수 시 수위가 변할 경우 대응이 어렵다는 한계가 있다. 이에 본 연구에서는 수위가 변하더라도 참조점을 재설정할 필요가 없는 경사영상 왜곡 보정 방법을 개발하였다. 본 연구에서 개발한 기법은 높은 위치에 설정한 참조점의 좌표와 카메라의 좌표, 그리고 카메라의 수표면 사이의 연직거리 간의 기하학적인 관계를 이용해 수위 변화에도 대응할 수 있는 경사영상 보정 기법이다. 본 연구에서 개발한 영상 왜곡 보정 방법의 검증을 위해 실규모 하천 실험을 수행하였으며, 참조점 변환식에 대한 검증과 표면유속 측정 결과에 대한 검증을 수행하였다. 검증 결과 개발 기술의 경사영상 보정 정확도는 97% 이상을 나타냈고, 유속 검증 결과 개발 기술을 적용하여 산정한 유속을 비교한 결과 약 4% 이내의 차이를 보이는 것으로 나타나 높은 정확도 확보가 가능한 것으로 나타났다. 따라서 개발 기술을 영상 기반의 고정형 자동유량계측 시스템에 적용한다면 수위가 급변하는 홍수 시 유량측정의 정확도를 개선할 수 있을 것으로 기대한다.

3차원 지형정보분석을 위한 수치사진측량시스템 개발 (Development of Digital Photogrammetric Systems for Three-Dimensional Topographic Information Analysis)

  • 유환희;안충현;오성남;성민규
    • 한국측량학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.11-19
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    • 1999
  • 최근 컴퓨터 분야의 발달과 사진측량의 발전으로 수치사진측량시스템은 GIS의 기본도 구축, 3차원 지형정보 및 DEM 획득, 수치정사투영영상 생성, 3차원 투시 등 광범위한 분야에 이용됨에 따라 이에 대한 수요가 급증하고 있지만, 이 모든 시스템들은 외국기술에 의존하고 있어서 국내기술개발이 절실하다. 본 연구에서는 수치사진측량기법을 Visual C++ 언어를 이용하여 항공측량용 사진기에 의해 촬영된 한 쌍의 입체사진으로부터 내부표정, Epipolar Line 생성, 탐색영역 설정, 영상정합 등을 이용하여 3차원 좌표를 추출 할 수 있는 PC용 윈도우즈 수치사진측량시스템을 개발하였다. 이 시스템에서는 국가지리정보체계 구축사업의 일환으로 국립지리원에서 제작되고 있는 수치지도를 생성 및 수정할 수 있는 모듈을 개발하였고, 3차원적 입체분석을 위해 여색입체시를 이용하여 모니터상에서 3차원적으로 볼 수 있는 모듈을 개발함으로써 도시의 효율적인 관리를 위한 유용한 기능과 전문적인 수치사진측량시스템을 지원할 수 있는 모듈을 개발하였다.

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집단마을 조성사업용 GSIS 구축을 위한 기구사진체계의 활용 (The Utilization of Photo Balloon System to GSIS Construction for Build-up a Group of Villages)

  • 이재기;이현직;조재호
    • 대한공간정보학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.67-79
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    • 1994
  • 최근 급격한 경제성장은 도시영역 및 인구의 확장으로 인한 도시문제를 야기시켰으며, 이와 같은 도시문제의 해결을 위해서는 국토개발과 관련된 각종 계획 및 사업을 수행되고 있다. 일반적으로 합리적인 계획 및 설계의 추진을 위해서는 대상지역에 대한 신속하고 정확한 지형정보의 제공이 필수적이다. 본 연구에서는 소규대상지역에 대한 계획 및 사업의 합리적인 추진에 영향을 미치는 신속하고 정확한 지형정보의 제공을 위해 기구사진체계를 도입하고 자료해석방법으로 수치사진측량의 정사투영영상 제작 알고리즘을 정립함으로써 소규모대상지역에 대한 지형공간정보체계의 구축에 기여함을 목적으로 하고 있다. 본 연구의 수행결과, 기구사진체계적 안정성 및 균형성을 확보할 수 있는 방안을 제시할 수 있었으며, 소규모대상지역의 지형공간정보체계의 구축에 필수적인 지형정보의 해석방법을 정립할 수 있었다.

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위성 원격탐사 데이타를 이용한 지형표고모델 산출 알고리즘 구축 및 응용 (Study on the Building of Digital Terrain Model Using Satellite Remotely Sensed Data and Its Applications)

  • 최윤수
    • 한국측량학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.141-151
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    • 1995
  • 일반적으로 GIS의 기초자료로 인공위성 화상데이타를 이용하여 수치표고모델(DTM)을 생성하는 것이 기존 지형도 및 항공사진을 이용할 경우보다 자료획득의 시의성과 경제성에서 유리하다. 본 연구에서는 단사진 표정 원리를 응용하여 외부표정요소를 결정하고 Coarse to Fine법에 기초한 Image Matching 프로그램 및 DTM생성 프로그램을 개발하였다. 생성된 DTM을 이용하여 정사투영화상, 조감도, 등고선도 등을 제작하고 지형분석 및 수계분석을 실시하였다. 생성된 DTM의 정확도 분석 및 다양한 처리를 통하여 위성 데이타를 이용하여 생성된 DTM을 수치지도, 시설물관리, 국토정보체계 등과 같은 GIS의 응용분야에 적용 가능함을 제시하였다. 본 연구결과는 추후 보다 더 일반적인 환경 및 우리 국토 전역에 적용될 수 있도록 연구, 검토되어야 한다.

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건물 DEM 생성을 위한 경계검출법 개발 (Development of the Building Boundary Detection for Building DEM Generation)

  • 유환희;손덕재;김성우
    • 한국측량학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.421-429
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    • 1999
  • 21세기에는 전 세계인구의 70%가 도시에서 생활할 것으로 예상되며, 이러한 도시화는 도시관리를 위해 GIS와 더불어 건물 DEM과 정사투영영상에 대한 요구가 증대될 것이다. 건물 DEM을 생성하기 위해서는 건물의 형태를 나타내는 경계선을 검출해야 한다. 이를 위해서 일반적으로 자동과 반자동 건물 추출법을 사용한다. 그러나 자동 검출법을 항공사진에 직접 적용하면 지붕의 색깔이나 그림자 그리고 주변의 나무 등 때문에 정확한 건물 경계선을 추출하기 매우 어렵다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 본 연구에서는 반자동 건물 추출법을 제시하였다. 건물 지붕의 색깔이 균일할 경우 지붕의 한 부분을 마우스로 클릭하여 건물경계를 찾도록 하였으며, 균일하지 않은 경우 건물의 모서리 부분을 클릭하여 건물 모서리점을 검출하도록 프로그램을 개발하였다. 건물 DEM은 영상정합에 의해 계산된 건물 높이와 건물 경계선을 이용하여 생성하였다.

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GCP 배치에 따른 Block 조정의 오차 전파 특성 (The Characteristics of Various Deviation by Block Adjustment According to GCP Arrangement)

  • 강준묵;엄대용;강영미;전경민
    • 대한공간정보학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.29-40
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    • 2002
  • 사진측량에 있어 정확도는 기하학적 원리에 의해 결정된 대상점의 좌표를 이용하여 분석하므로 대상점 좌표의 정확도에 따라 신뢰성이 좌우되고 이를 위해 지상측량이 필수적이나 이에 소요되는 비용과 시간이 지도제작 비용의 $30{\sim}50%$를 차지하고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 항공삼각측량에 의한 종횡접합모형 구조를 이용하여 기준점의 수와 배치형태에 따른 정확도를 분석하고자 총 11가지 모형에 대해 광속조정에 의한 측정정확도를 분석하여 최적의 항공삼각측량 모형을 제시하고 이를 이용하여 정사투영영상 및 수치도화 성과를 획득하여 현지기준점 성과와 중첩 정확도를 비교 분석하였다. 연구결과 X축, Y축, Z축에서 각각 0.8113m, 0.8750m, 0.9945m의 평균제곱근오차를 얻었으므로 1/25,000수치지도의 제작 가능성을 입증할 수 있었으며 이로부터 블록조정에 있어 최소 기준점 배치인 CASE 7에 의해서 미지점의 정확한 해석이 가능함을 알 수 있었고 기존의 기준점 측량 선점 단계에서 기준점의 배치형태와 수의 최적조건을 제시하여 여기에 소요되는 비용과 시간을 줄일 수 있을 것으로 기대된다.

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그물어구의 유수저항과 모형수칙 -2. 자루형 그물의 유수저항- (Flow Resistance and Modeling Rule of Fishing Nets -2. Flow Resistance of Bag Nets-)

  • 김대안
    • 한국수산과학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.194-201
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    • 1995
  • 본 실험에서는 자루그물의 구조와 형상 및 사용 그 물감의 규격의 변화에 따른 저항의 변화를 조사하고, 그 저항이 전보에서 구한 저항식에 의해 정도 높게 해석되는가를 확인하기 위하여, 유연도가 큰 Nylon 그물감으로 자루그물을 사각추형으로 설계하고 상기 각 요소들을 변화시켜 회류수조(관측부 길이 : 7.00m, 수로 폭 : 1.45m, 수심 : 1.20m)에서 유속 v에서 받는 저항 R을 측정한 후, $R=kSv^2$(S: 그물 벽의 면적)에 의해 저항계수 $k(kg\;\cdot\;sec^2/m^4)$를 구하고 k로써 각각의 경우를 비교하였다. 실험에서 얻어진 결과를 요약하면 대략 다음과 같다. 1) 정사각추형으로 설계된 자루그물의 입구를 둘레가 서로 같은 원형 틀과 정사각형 틀에 교대로 부착하면, 수중 형상은 원형 틀에서는 매끈한 원추형이 되고 정각각형 틀에서는 입구 주변만을 제외한 나머지 모든 부분이 원추형이 되었기 때문에, k값에는 별다른 차리가 생기지 않았다 또한, 직편각추형으로 설계된 자루그물을 직체각형 틀에 부착하면 입구 주변만을 제외한 나머지 모든 部分이 타원추형이 되었는데, 그 때의 k값은 정사각추형으로 설계된 그물이 수중에서 원추형을 이루는 경우와 거의 같았다. 2) 정사각추형으로 설계된 자루그물에 대해 발의 길이 1에 대한 지름 d의 비 d/1를 변화시키면 k는 d/1가 큰 그물일수록 커지는 경향이었고, 입구 면적 $S_m$ 및 그물감의 재료는 일정하게 하고 $S/S_m$ 또는 흐름에 대한 그물의 영각 $\theta$를 변화시키면 k는 $S/S_m$가 커질수록 작아지는 경향이었다. 그러나, $kS/Sm$$S/S_m=1-4$ 또는 $\theta=15-90^{\circ}$의 범위에서는 거의 일정하였고, $S/S_m>4$ 또는 $\theta<15^{\circ}$ 직선적으로 증가하였다. 3) 본 실험에서 얻은 결과를 전보에서 구한 그물 저항식에 의해 해석하면, 자루그물에 있어 그물코의 면적에 대한 발의 체적의 비 $\lambda$$$\lambda={\frac{\pi d^2}{21\;sin\;2\varphi}$$를 대표치수로 하는 레이놀즈수를 $R_e$라 하고($2\varphi$: 그물코의 전개각), 흐름에 수직인 평면에 대한 그물의 총 투영면적을 $S_n$이라 할 때, $R_e<100$의 영역에서는 $$k=160R_e\;^{-01}(\frac{S_n}{S_m})^{1.2}\;(\frac{S_m}{S})^{1.6}$$으로 주어졌고 $R_e\geq100$ 영역에서는 $$k=100(\frac{S_n}{S_m})^{1.2}\;(\frac{S_m}{S})^{1.6}$$으로 주어졌다. 이러한 결과는 전보에서 구한 k와 일치하는 것이므로, 전보에서 구한 k는 자루그물에 대한 책험의 결과와 잘 일치한다는 것을 알 수 있었다.

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고문헌과 바위글씨로 조명한 지리산 용호구곡(龍湖九曲)의 입지 및 경관특성 (A Study on the Location and Landscaping Characteristics of Yonghogugok of Jiri Mountain Illuminated by Old Literatures and Letters Carved on the Rocks)

  • 노재현;강병선
    • 한국전통조경학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.154-167
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    • 2014
  • 김사문의 "용호구곡경승안내"와 "용성지" 그리고 바위글씨 의 위치와 내용 및 ArcGIS10.0의 투영기법을 활용한 지형분석 등을 통해 지리산에 설정된 남원 용호구곡의 장소 및 경관 특질을 밝히고자 한 본 연구의 주요 결과는 다음과 같다. 남원팔경 제1경인 용호구곡의 협곡은 감입곡류천으로 변성암과 화강암 풍화층이 급류에 깎이면서 곳곳에 소(沼)와 단애(斷崖) 그리고 반석(盤石)이 특징적인 지형경관을 이루었다. 제3곡 학서암을 제외한 구곡 바위글씨 위치의 GPS좌표를 측정하고, 바위글씨를 기종점(起終點)으로 다음(Daum)지도 상의 API(Application Programming Interface) 기능을 이용하여 거리를 측정한 결과, 용호구곡의 총 연장거리는 약 3.5km이었으며 각 곡간의 평균거리는 436.5m로 계상되었다. 용호구곡은 1927년 용호서원의 전신인 용호정사(龍湖精舍)의 경영주체인 원동향약계와 관련된 기호학파 사림에 의해 구한말에서 일제 강점 초기 사이에 설정된 것으로 판단된다. 그 근거는 "용호정실기(龍湖亭實記)"에 언급된 용호영당(龍湖影堂)의 존재와 "하은유고(荷隱遺稿)"의 기록, 불신당(佛神堂)의 '용호품제(龍湖品題)' 와 '용호정사동구(龍湖精舍洞口) 갑자춘(甲子春)' 바위글씨 그리고 용호서원 목간당에 게판(揭板)된 "용호구곡십영(龍虎九曲十詠)" 등을 통해 확인할 수 있다. 용호서원과 용호정을 중심으로 풍호대(風乎臺) 석벽에 새겨진 다수의 시사명단(詩社名單) 그리고 제6곡 유선대(遊仙臺)와 그 곳의 돌절구, 불신당과 교룡담의 '방장제일동천(方丈第一洞天)' 및 '용호석문(龍湖石門)' 바위글씨 그리고 1곡 주변의 여궁석(女宮石)과 비보풍수 시설 등을 종합해 볼 때, 용호구곡은 유 불 선(儒 佛 仙)과 풍수지리사상이 습합되면서 형성된 독특한 구곡문화의 현장으로 이해된다. 김사문의 "용호구곡경승안내"는 조선 말기 지역민이 가졌던 용호구곡의 지명과 승경관을 이해하는데 매우 유용한 정보를 제공해 준다. 또한 "용성지" 내용으로 미루어 볼 때 용호구곡 용추동(龍湫洞)에는 불영추(佛影湫), 구룡추(九龍湫), 이수추(梨樹湫), 괴음추(槐音湫), 대야추(大也湫) 등 총 12개의 추(湫)가 언급되고 있으나 아쉽게도 일부는 현재 확인이 곤란하다. 한편 용호구곡 주변에 충만된 구룡(九龍) 관련 지명과 시설은 이곳 장소정체성의 핵심일 뿐 아니라 12개 추의 정확한 장소 규명과 경관의미 전달은 용호구곡의 경관매력도 제공은 물론 경관 스토리텔링을 위해 매우 유효한 콘텐츠이자 스토리보드의 키워드가 될 것으로 기대된다.

UAS 영상 및 지상 LiDAR 조합한 3D 수치모형 기반 비탈면 앵커의 손상인자 분석에 관한 연구 (A Study on Damage factor Analysis of Slope Anchor based on 3D Numerical Model Combining UAS Image and Terrestrial LiDAR)

  • 이철희;이종현;김달주;강준오;권영훈
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제38권7호
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    • pp.5-24
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    • 2022
  • 현행 비탈면 앵커공법의 보강성능평가는 앵커 두부와 지반밀착도, 앵커 두부의 균열 및 파손에 대해서 정성적으로 성능을 평가하고 있다. 이로 인해 성능저하 상태 점검을 위한 정량적 데이터베이스화와 이를 이용한 시간이력 관리는 어려운 실정이다. 이에 본 연구에서는 비탈면에 설치된 앵커공법의 정량적 유지관리에 활용하기 위하여 UAS 영상과 지상 LiDAR의 사각지대를 보완하기 위한 SfM기반의 조합 3차원 수치모형을 구현하여 손상인자의 수치데이터를 검출하였다. 비탈면과 같은 수직구조물에서 상대적으로 높은 z 좌표 오차를 갖는 UAS 3차원 수치모형에서 사각지대 데이터 공백을 상호 보완하기 위하여 지상 LiDAR 스캔 데이터를 조합하였고 z 좌표 정확도의 향상을 확인하였다. 비탈면에 설치된 10공의 앵커에 임의로 손상을 발생시킨 후에 3차원 수치모형을 구축하였고 정사투영을 통해 균열, 파손, 회전변위와 지반 밀착도에 대한 수치 값을 검출하였다. 8K 해상도로 균열 실측값과 비교시 ±0.05mm의 오차범위에서 0.3mm 미만의 균열 검출이 가능하였다. 앵커 두부의 최대 파손 면적은 설계대비 3% 이내로 발생된 것을 확인하였고, 파손부의 체적 또한 검출하였다. 특히 z 좌표 데이터가 중요한 지반밀착도의 경우 UAS 3차원 수치모형에서는 사각지대로 인한 데이터 공백으로 측정이 불가능하였지만 지상 LiDAR를 조합할 경우 앵커 저면과 지반의 불규칙한 표면에서 표고차 확인이 가능하여 임의의 20개 지점의 평균 표고차를 지반밀착도로 도출하였다. 또한, 앵커 두부의 1° 미만의 회전각과 이동 변위 값도 검출하였다. 이에 본 연구에서 구축한 3차원 수치모형에서 앵커 손상인자의 정량적 데이터 추출이 가능하였고, 이를 데이터베이스화 한다면 정량적 평가지표의 기초자료로써 활용이 가능할 것으로 판단된다.