본 논문은 레이다로 다중경로 상황에서 고각 추정을 할 때 고각 추정 오차가 커지는 문제를 극복하기 위한 방법을 제시하였다. 다중경로 상황 이란, 동일한 표적에서 반사된 레이다의 수신신호가 여러경로에서 오는 것을 의미한다. 다중경로 상황이 아닐 때는 모노펄스 방식이 정확하고, 그 반대 상황이면 최소 제곱 오차 추정 방식이 정확하다. 다중경로 상황이면서 고각이 매우 낮을 경우, 최소 제곱 오차 추정이 발산하는 특이 경우가 발생한다. 이 특이경우를 전파 인자 기반으로 판별하여, 모노펄스와 최소 제곱 오차 추정 방식을 선택적으로 운용했다. 그 결과, 고각 추정의 정확도를 높이는 데 성공했다. 본 논문에서 제안한 방법을 검증하기 위하여 매트랩 시뮬레이션을 수행했다.
With precise sensor position, attitude element, and imaging resolution, a simulated geospatial image can be generated. In this study, a satellite image is simulated using SPOT ortho-image and global elevation data, and the geometric similarity between original and simulated images is analyzed. Using a SPOT panchromatic image and high-density elevation data from a 1/5K digital topographic map data an ortho-image with 10-meter resolution was produced. The simulated image was then generated by exterior orientation parameters and global elevation data (SRTM1, GDEM2). Experimental results showed that (1) the agreement of the image simulation between pixel location from the SRTM1/GDEM2 and high-resolution elevation data is above 99% within one pixel; (2) SRTM1 is closer than GDEM2 to high-resolution elevation data; (3) the location of error occurrence is caused by the elevation difference of topographical objects between high-density elevation data generated from the Digital Terrain Model (DTM) and Digital Surface Model (DSM)-based global elevation data. Error occurrences were typically found at river boundaries, in urban areas, and in forests. In conclusion, this study showed that global elevation data are of practical use in generating simulated images with 10-meter resolution.
A DEM(digital elevation model) is generated from a SPOT panchromatic stereo-pair using automated algorithms over a 8 km$\times$10 km region around Mokpo city. The aims are to continue the accuracy assessment over diverse conditions and to examine the applicability of a SPOT DEM for coastal disaster monitoring. The accuracy is assessed with respect to three reference data sets: 10 global positioning system records, 19 leveling data, and 1:50,000 topography map. The planimetric error is 10.6m r.m.s. and the elevation erroer ranges from 12.4m to 14.4m r.m.s.. The DEM accuracy of the flat Mokpo region is consistent with that over a mountainous area, which supports the robustness of the algorithms. It was found that coordinate transformation errors are significant at a few meters when using the data from leveling and topographic maps. The error budget is greater than the requirements for coastal disaster monitoring. Exploiting that a sub-scene is used, the affine transformation improves the accuracy by 50% during the camera modeling.
식량자원의 확보와 환경생태계에 매우 중요한 요소인 산림과 농경지는 정기적인 모니터링이 요구된다. 농림 위성 영상 자료는 우리나라의 기존 산림 및 농경지 모니터링 방법의 보완재로 효과적으로 활용될 것으로 예상되고 있다. 농림위성의 발사 이전에 사전연구로써 목표 수직기하정확도 산정을 위해 수치표고모델 분석을 수행하였다. 특히 농림위성의 주요 관심 지역인 우리나라 산악지역과 농경지의 특성을 고려하여, 경사도와 식생에 따른 분석을 수행하였다. 공주, 제주 그리고 삼척 지역에 대하여 Shuttle radar topography mission digital elevation model과 Copernicus digital elevation model를 가을과 겨울에 촬영한 드론 LiDAR 수치표면모델 그리고 국토지리정보원 5 m 수치지형모델을 기준으로 평균 상대오차를 비교했다. 그 결과 Shuttle radar topography mission digital elevation model은 8.35, 8.19, 그리고 7.49 m의 상대오차를 나타냈으며, Copernicus digital elevation model는 각각 5.65, 6.73, 그리고 7.39 m의 상대 고도 오차를 나타냈다. 남한 전체에 대하여 Shuttle radar topography mission digital elevation model과 Copernicus digital elevation model를 국토지리정보원 5 m 수치지형모델을 기준으로 지형 경사에 따른 상대 고도 오차를 나타냈다. 그 결과 경사도 0°~5° 사이에서 Shuttle radar topography mission digital elevation model과 Copernicus digital elevation model의 상대 고도 오차는 각각 약 3.62와 2.52 m로 Shuttle radar topography mission digital elevation model의 오차가 더 큰 것으로 산출되었다. 하지만 경사도가 증가함에 따라 이러한 양상은 반전되어 경사도 35° 이상에서는 각각 10.16, 그리고 11.62 m 로 Copernicus digital elevation model의 상대오차가 더 크게 나타났다.
한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.1
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pp.535-540
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2006
The relationship between the observable noise model and the satellite elevation angle can be modeled quite well by an exponential function.[Jin, 1996] Noise size and dependence on the elevation angle are, however, different for each observation and receiver type. Therefore, the coefficient determination of this model is an issue, and various methods including PR-CP, single difference, and time difference have been suggested. The limitations of them are difficulty to model the carrier phase noise and to eliminate bias. To overcome these disadvantages for using Jin's model, we suggest zero baseline double difference (DD) and noise sorting algorithm. Data DD technique in zero baseline is useful to eliminate all the troublesome GPS biases, and the remaining error is the sum of GPS measurement noises from two satellites. These DD residuals for hours should be sorted by the combination of satellite elevation angles, and then variance value of the residual for each combination can be estimated. Using these values, we construct an over-determined linear equation whose solution is a set of noise variance for each satellite elevation angle. With 24hr Trimble 4000ssi data, we easily worked out the coefficients of the noise model not only for pseudorange but also for carrier phase. We estimated the standard deviation of the measurement DD using our model, and plotted 1 and 3 sigma lines for every epoch to verify the representation of the residual error. 63.3% of pseudorange residual and 65.9% of phase error did not exceed the 1 sigma lines. Additionally, 99.2% and 99.5% of them lied within 3sigma line. These figures prove that the Gaussian property of measurement noise, and that the suggested model by our algorithm corresponds to the observable noise information.
표준관측소의 점 단위 기온 관측 및 예보값을 농업분야에서 활용하기 위해서는 공간내삽이 필요한 경우가 많지만 기후학적 평년값 같은 장기간의 평균값 내삽과는 달리 지형효과를 반영하기 어려워 거리역산가중법이 수정 없이 사용되고 있다. 우리 나라처럼 지형이 복잡한 산악지역에서는 수평 거리에만 의존한 내삽 결과에 심각한 오류가 포함될 수 있으므로, 영농지원 정보로서 중요한 일 최저기온을 대상으로 추정오차의 최대근원인 해발고도의 영향을 보정 할 수 있는 간단한 공간내삽모형을 작성하였다. 먼저 남한 육지 상에 위치한 63개 표준관측소에서 수집된 일 최저기온자료와 관측소의 위치, 해안으로부터 거리, 경사향, 표고 등 국지기온 결정인자를 회귀분석 하여 표고에 따른 기온감율 추정식을 날짜의 함수로 표현하였다. 63개 관측점의 표고값을 공간내삽 하여 재구성한 전국의 가상 지형으로부터 1 km$\times$ 1 km 공간단위의 전국 수치고도값 편차를 계산하고, 여기에 해당 날짜의 기온감율을 적용하여 보정값을 계산한다. 기존의 거리역산가중법에 의한 기온추정값을 이 보정값에 의해 수정함으로써 최종 기온값을 얻는다. 임의로 선발된 1999년의 월별 하루씩 총 12일에 대하여 이 모형과 기존 거리역산가중법을 각기 적용하여 267개 자동기상관측지점의 일 최저기온을 추정한후 실측값과 비교하였다 오차평균, 절대오차평균, 그리고 평방근오차평균 등 세가지 추정오차를 분석한 결과 이 방법이 거리역산가중법에 비해 산악지역에서의 일 최저기온 추정에 있어 뚜렷한 개선효과를 보였다.
This study estimates possibility and limitation on production of DEM using aerial photo by comparison of DEMs using aerial photo and digital map. Mountain and urban areas show higher elevation in DEM using aerial photo than in DEM using digital map, due to height of vegetation cover and buildings, respectively. However, artificial affects due to bridge, embankment and road construction are responsible for areas with higher elevation in DEM using digital map than in DEM using aerial photo. This difference in elevation between DEMs seems to be caused by rapid change in real elevation that is not reflected in digital map. There is little difference in elevation between DEMs in plain and area with little or no vegetation cover. This study suggests that problems associated with vegetation cover and error by GCP should be fixed, although DEM using aerial photo can quantitatively and 3-dimensionally reconstruct topography with a high resolution.
선박이 항해 중 침로와 속력의 변화가 NNSS 측위정도에 미치는 영향을 분석하기 위해 위성별, 위성통과방향별, 앙각별로 계산기 simulation한 결과는 다음과 같다. 1. 위성의 앙각과 통과방향이 일정한 경우 위성의 종류에 따른 측위정도는 그 차이가 거의 없었다. 2. 속력오차에 의한 측위정도는 선속의 대소에는 관계없이 선속오차의 절대치에 비례하고 선박의 침로에 따라 달라진다. 3. 속력오차가 일정할 경우 위성의 통과방향에 따라 측위정도가 달라지며 동측북상과 서측남하인 경우와 서측북상과 동측남하인 경우는 서로 비슷한 측위정도를 나타내었다. 4. 선박의 침로가 남북방향일 때가 동서방향일 때보다도 오차가 크며 앙각이 높을수록 오차도 더욱 컸다.
본 연구에서는 무인항공기 영상 기반의 정밀농업(precision agricultural) 구현에 있어 핵심 데이터 중 하나인 수치표고모델의 표고를 보정하기 위한 수치표고모델 표고 보정 방법론을 제시한다. 먼저 정사영상에 방사보정을 수행한 다음 ExG (Excess Green)를 생성한다. ExG에 Otsu 기법을 적용하여 산출된 임계값을 기준으로 비식생지역을 추출한다. 이어서, 비식생지역의 위치에 대응되는 수치표고모델의 표고를 표고 보정을 위한 데이터인 EIFs(Elevation Invariant Features)로 추출한다. 추출된 EIFs 간 차이값을 기반으로 정규화된 Z-score를 산출하여 포함된 특이치를 제거한다. 그리고 선형회귀식을 구성하여 수치표고모델의 표고를 보정함으로써 지상기준점 데이터 없이 고품질의 수치표고모델을 제작한다. 총 10장의 수치표고모델을 활용하여 제안기법을 검증하기 위해 표고 보정 전과 후의 최대/최소값, 평균/표준편차를 비교분석하였다. 또한, 검사점을 선정하여 RMSE (Root Mean Square Error)를 산출한 결과, 정확도는 평균 RMSE 0.35m로 도출되었다. 이를 통해 지상기준점 데이터 없이 고품질의 수치표고모델을 제작할 수 있음을 확인하였다.
대한원격탐사학회 2008년도 International Symposium on Remote Sensing
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pp.259-261
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2008
GIS-based spatial data integration tasks have used exhaustive thematic maps generated from sparsely sampled data or satellite-based exhaustive data. Due to a simplification of reality and error in mapping procedures, such spatial data are usually imperfect and of different accuracy. The objective of this study is to carry out a sensitivity analysis in connection with input topographic data for landslide hazard mapping. Two different types of elevation estimates, elevation spot heights and a DEM from ASTER stereo images are considered. The geostatistical framework of kriging is applied for generating more reliable elevation estimates from both sparse elevation spot heights and exhaustive ASTER-based elevation values. The effects of different accuracy arising from different terrain-related maps on the prediction performance of landslide hazard are illustrated from a case study of Boeun, Korea.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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