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저가형 드론의 외부표정요소에 따른 위치결정 정확도 분석
김두표(Kim, Doo Pyo),이재원(Lee, Jae One) 대한토목학회 2022 대한토목학회논문집 Vol.42 No.2
최근 개발되는 드론은 저가이면서 운용의 편의성 또한 높아 드론을 이용한 공간정보 제작 및 활용이 나날이 증대되고 있다. 그러나, 대부분 저가형의 드론은 저정밀도 GNSS (Global Navigation Satellite System), IMU (Inertial Measurement Unit)를 탑재하여 영상을 취득하기 때문에 영상이 초기에 가지고 있는 위치정보 및 회전각 요소의 정확도가 낮다. 또한, 기체가 작고 가벼워 바람의 영향을 많이 받기 때문에 일정한 중복도를 유지하기에 어려움이 있으며 이러한 문제가 위치결정 정확도에 영향을 미친다. 이에 본 연구에서는 외부표정요소 변화에 따른 위치 정확도 변화를 분석하기 위하여 서로 다른 시기에 촬영한 영상을 Pix4D Mapper로 영상처리하고 성과물의 정확도를 분석하였다. 외부표정요소에 따른 정확도 변화를 세밀하게 분석하기 위하여 1차 처리 결과의 외부표정요소를 2차 처리 시 메타데이터로 활용하였다. 이후 외부표정요소를 스트립별로 나누어 변화량을 분석하였다. 분석 결과 회전각 요소 중 Omega, Phi값의 변화는 표고위치 정확도, Kappa값은 평면위치 정확도의 저하에 더욱 관련되어 있음을 입증하였다. Recently developed drones are inexpensive and very convenient to operate. As a result, the production and utilization of spatial information using drones are increasing. However, most drones acquire images with a low-cost global navigation satellite system (GNSS) and an inertial measurement unit (IMU). Accordingly, the accuracy of the initial location and rotation angle elements of the image is low. In addition, because these drones are small and light, they can be greatly affected by wind, making it difficult to maintain a certain overlap, which degrades the positioning accuracy. Therefore, in this study, images are taken at different times in order to analyze the positioning accuracy according to changes in certain exterior orientation parameters. To do this, image processing was performed with Pix4D Mapper and the accuracy of the results was analyzed. In order to analyze the variation of the accuracy according to the exterior orientation parameters in detail, the exterior orientation parameters of the first processing result were used as meta-data for the second processing. Subsequently, the amount of change in the exterior orientation parameters was analyzed by in a strip-by-strip manner. As a result, it was proved that the changes of the Omega and Phi values among the rotation elements were related to a decrease in the height accuracy, while changes in Kappa were linked to the horizontal accuracy.
위성영상을 활용한 방류량과 기상요인이 낙동강 하구 해안선 변동에 미치는 영향 분석
김성보(Kim, Sung Bo),김두표(Kim, Doo Pyo) 한국측량학회 2024 한국측량학회지 Vol.42 No.2
낙동강은 하굿둑 건설을 시작으로 주거단지 조성, 친수환경 조성 등 많은 인프라 조성 및 건설 사업으로 인하여 수로에 변화가 생기고, 또 이는 해저 및 해안선의 변화를 초래하고 있다. 한편, 넓은 지역의 변화를 탐지하기 위해서는 위성영상 자료가 필요하며 주기적으로 동일 대상지에 대한 영상 취득이 가능한 효율적인 방법은 위성영상을 활용하는 것이다. 이에 본 연구에서는 낙동강 하구에 대한 SPOT 시리즈 위성영상을 취득하고 해안선 추출기법을 활용하여 해안사구에 대한 다시기의 해안선을 추출하였다. 해안선 분석은 ArcGIS 소프트웨어의 DSAS (Digital Shoreline Analysis System) 패키지를 활용하였다. 분석 결과 진우도는 눌차도 방향으로 6.46m/yr로 확장하고 있으며 신자도의 서쪽은 4.76m/yr로 확장되고 있으나 동쪽에서는 24.41m/yr로 후퇴하는 경향을 보이고 있는 것으로 확인되었다. 도요등의 경우 남쪽 해안선이 14.69m/yr으로 후퇴하고 있으나 그 속도는 점차 줄어들고 있다. 이는 부산신항 준설이 시작된 이후 퇴적이 최대 높이 기준 1.0m가량 발생하고 있음에 따라 부유사의 증가로 인한 것으로 판단되며, 유속의 변화를 초래하여 섬의 길을 끊거나 침식을 발생시키는 결과를 보였다. 특히, 과거 자료와 비교하였을 때 그 변화가 더 뚜렷하게 나타나 부산신항을 비롯한 하굿둑에 변화가 섬에 미치는 영향이 크다는 것을 입증할 수 있었다. Construction of the Nakdong River estuary embankment caused waterway changes due to extensive infrastructure, including residential and eco-friendly development. Meanwhile, to detect changes in a wide area, satellite imagery is essential, and an efficient method for periodic acquisition of images of the same target area is through satellite imagery. In this study, SPOT series satellite images of the Nakdong River estuary were acquired, and the shorelines of the study area were extracted using coastal line extraction techniques. Shoreline analysis was conducted using the DSAS (Digital Shoreline Analysis System) package of ArcGIS software. The analysis revealed that Jinwoo Island is expanding by 6.46m/yr in the Nulcha direction, while the western side of Sinja Island is expanding at 4.76m/yr, but the eastern side is retreating at 24.41m/yr. In the case of Doyo sandbar, the southern shoreline is retreating at 14.69m/yr, although this rate is gradually decreasing. This is believed to be due to an increase in floating sediment, with sedimentation reaching a maximum height of about 1.0m since dredging began at Busan New Port, resulting in changes in flow speed that disrupt island pathways or cause erosion. Particularly notable when compared to historical data is the significant impact of changes in structures such as the Busan New Port and embankments on islands.