차세대 GNSS의 측위 기법별 영향 분석

이재원,Lee Jae-One 한국공간정보학회 2005 한국공간정보학회지 Vol.13 No.3

Nowadays, Global Navigation Satellite System(GNSS) which is the new concept of positioning system has been developed because of satisfaction human's intelligent desire and rapid science development. GNSS which is represented by GPS provides 3-Dimension positioning information not expensively in whenever, wherever. The industry of positioning information has extending civil market widely as well as military market. So GNSS is running the role of society infra structure including car and airborne navigation, civil engineering, GIS resource, telematics and LBS, and so on. As USA removes the SA(Selective Availability), GPS has monopolizing the market and other countries have been depended on GPS, absolutely. In this paper, the author developed the software for analysis of influence using next generation, Galileo system. The local analysis was performed according to positioning mode. And GPS/Galileo combined system can implement positioning in the worst mask environment like urban cannon. 최근 인간의 지적 욕구 충족과 급속한 과학 기술의 발전으로 새로운 측위 시스템인 광역위성항법시스템(GNSS Global Navigation Satellite System)이 개발되었다 GPS로 대표되는 광역위성항법시스템은 저렴한 가격에 언제 어디서나 3차원 위치 정보를 제공할 수 있다. 위치정보 산업은 과거 군사적인 목적뿐만 아니라 민간 목적으로 폭넓게 사용되고 있다. 이는 차량 및 항공 항법, 토목 공사, GIS의 자료원, 텔레메틱스, 위치기반서비스 등에서 단순한 측위 시스템의 기능이 아닌 사회 기반 시설의 역할을 담당하고 있다. 미국에 의한 고의적 잡음은 해제되었지만, GPS의 독점과 의존은 절대적이다. 이에 본 연구에서는 순수 민간 목적으로 제작되고 서비스 할 예정인 차세대 GNSS인 유럽의 Galileo의 영향을 연구하기 위해 소프트웨어를 개발하였으며 이를 바탕으로 측위 기법별 분석을 통해 우리나라에 미치는 실질적인 영향을 분석하였다. 또한 위성수신고도각을 높게 설정하여 도심지와 같은 차폐환경에서 GPS 단독처리에 의한 방법보다 GPS/Galileo 결합 형태의 우수성을 입증하였다.

Direct Georeferencing을 이용한 도화 정확도 분석

송연경,이재원,Song Youn-Kyung,Lee Jae-One 한국공간정보학회 2005 한국공간정보학회지 Vol.13 No.1

In order to carry out aerial photogrammetry using GPS/INS, it is necessary to apply exterior orientation parameters, obtained while making a photo, to the editing process. It should be noted that the verification process of aerial mapping result is the most crucial process at the GPS/INS based digital photogrammetry. To this end, this study has compared the mapping result by the ways of AT results, plotter, and orientation, which is from basis of the Analytical raw map produced by the existing AT results. When comparing the horizontal and vertical accuracy of the analytical mapping with that of digital restitution, it could be found that the latter is more accurate than that of the former. In addition, it was reveled that the horizontal error was bigger than that of vertical one. Even though the accuracy of the GPS/INS based AT Direct orientation was three times poorer than the of indirect one, it was recognized that the photogrammetry process was effectively performed in the application of scale 1:5000 mapping with satisfying the allowance errors. GPS/INS에 의한 항공사진측량을 이용하려면 사진촬영과 동시에 획득한 외부표정요소의 결과를 도화$\cdot$편집 작업에 실제로 적용해 보아야 한다. 도화성과의 검증작업은 GPS/INS의 결과를 이용하여 수치지도의 제작시 가장 중요한 공정에 해당한다 이를 위하여 기존 AT성과에 의하여 제작된 해석도화원도를 기준으로 본 연구에서 제시한 AT성과별, 도화기별, 표정방식별로 수행한 도화결과를 비교하였다 AT성과와 표정방법에 상관없이 해석도화와 수치도화의 평면과 표고의 오차를 비교하여 보면, 해석도화가 수치도화보다 우수한 결과를 보여주며, 또한 평면오차가 표고오차보다 더 크게 나타남을 알 수 있었다. GPS/INS AT의 Direct 표정의 경우 InDirect 표정방법에 비해 3배 이상의 오차가 발생하였으나 모든 경우의 결과가 허용오차를 충족하고 있으므로 축척 1:5000에서는 GPS/INS AT를 이용한 표정과 도화작업은 매우 효율적으로 수행될 수 있음을 알 수 있었다.

시각적 기법에 의한 DMC/UlatraCamXp/ADS80 디지털 항공영상의 공간해상도 특성 분석

이태윤(Lee, Tae Yun),이재원(Lee, Jae One) 대한공간정보학회 2016 대한공간정보학회지 Vol.24 No.1

최근 디지털 항공영상은 우수한 촬영기하와 높은 공간 및 방사해상도로 인하여 대축척 지도제작에 보편적으로 활용되고 있다. 하지만 제작된 결과물에 대한 높은 정밀도와 신뢰도의 확보를 위해서는 촬영된 영상의 품질검증 작업이 선행되어야 한다. 국외에서는 영구적인 항공카메라 검정용 테스트베드를 구축하여 영상취득 시스템을 검증하는 실험적 연구가 활발히 진행되고 있다. 반면 국내에서는 아직 관련 분야에 관한 연구와 실험이 미흡하여 영상의 품질검증을 위한 실용적인 방안의 제시가 절실한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 휴대용 Siemens star 타겟을 이용하여 시각적인 방법으로 손쉽게 영상의 공간해상도를 측정하는 방법을 제시하고자 하였다. 본 연구에 이용된 영상은 면형 방식의 DMC, UltraCamXp와 선형방식의 ADS80 등 세 종류의 카메라로 취득하였다. 촬영된 영상에서 Siemens star 타겟을 추출하여 시각적인 방법으로 영상의 해상도를 이론적인 GSD(Ground Sample Distance)와 비교하였다. 아울러 Siemens star 타겟이 촬영된 영상의 위치와 비행방향 및 비행직각 방향에 따라 공간해상도의 변화를 비교 분석하였다. 본 연구의 결과, 카메라별 촬영된 영상의 이론적 GSD는 약 6∼9cm인 반면, 시각적 해상도는 이론적인 GSD에 비하여 약 1.2∼1.3배 정도 크게 측정됨을 알 수 있었다. Digital aerial images have been commonly used in a large scale map production owing to their excellent geometry, and high spatial and radiometric resolution in recent years. However, a quality verification process for acquired images should be preceded in order to secure the high precision and reliability of produced results. Several experimental studies to verify digital imaging systems have been vigorously researched by constructing permanent test field in abroad. On the other hand, it is urgently necessary to suggest a practical scheme for an image quality verification, because this related study and experiment are still in its early stage at home. Hence, this study aims to present an easy method to measure the spatial resolution of the image in a visual way using a portable Siemens star. The images used in the study were obtained with three different cameras, two frame array sensors of DMC, UltraCamXp and a linear array sensor of ADS80. The Siemens star target appeared in every image is extracted and then the spatial resolution of image is compared with theoretical GSD(Ground Sample Distance) by a visual method. In addition, the change of spatial resolution depending on the location of the Siemens star from image center and flight direction and cross-flight direction is also compared and analyzed. As study results, while the theoretical GSDs of images taken with each camera are about 6∼9㎝, the visual resolutions are 1.2∼1.3 times as great as the theoretical ones.

경량 항공사진촬영 시스템을 이용한 남극 세종과학기지의 수치지형도 제작과 활용에 관한연구

윤부열(Yun Bu Yeol),이재원(Lee Jae One),손호웅(Shon Howoong) 대한토목학회 2009 대한토목학회논문집 D Vol.29 No.1D

세종과학기지(KingSejong Station)가 위치한 킹조지섬(King George Island)은 지역 특성상 남극대륙으로 향하는 관문이면서 전초기지와 같은 역할을 하는 지역으로 한국의 남극 활동 영역 확장에 지대한 영향을 끼치고 있다. 그러나 현재 세종과 학기지 주변의 지리정보는 정밀측량이 이루어 지지 못하여 우리나라 활동영역에 대한 정확한 지리적 위치정보를 확보하지 못한 상태이며, 또한 지리정보구축의 가장 기본적이면서 세종과학기지의 국제 활동에 대한 묵시적 표현수단이라 할 수 있는 지도를 외국에 의존하여 사용하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 경량 항공사진측량을 적용하여 지리정보구축에 필요한 수치지형도를 제작하고 기존의 수치지형도와 비교하여 빙하 후퇴와 변화 분석을 실시함으로써 향후 남극 환경과 관련한 연구에 실용적인 기초자료로 제공하고자 한다. The King George Island, where the King Sejong Station is located, represents one of the gateways to the Antarctica from the point of its geographical aspect. It also serves as an advanced post, and plays an important role in the extending for Korea's Antarctic research activities. The existence of maps is not only a basic element for the constructing geographic informations supporting these activities, but also an implied way of announcing the sovereignty over the KingSejong Station in global world. However, the precise surveying for the geographic information has not been earned out, and thus topographical maps as well as geographic information assuring enough accuracy are still missed in this area. This fact had forced Korea to rely on using maps produced by foreign countries. Therefore, this study aims to generate digital topographical maps of 1: 5,000 scale for the constructing geographic information using lightweight aerial photogrammetry system first. And further, it will contribute to offer practical base data for the future research related to the Antarctic environment through the analysis of glacier retreat and change using this new digital map comparing with existing one.

고해상도 항공영상에 의한 토지경계 설정에 관한 연구

이재원(Lee, Jae One),박치영(Park, Chi Young),이석배(Lee, Suk Bae),윤부열(Yun Bu Yeol) 한국측량학회 2015 한국측량학회 학술대회자료집 Vol.2015 No.4

RTK-GPS 무인항공사진측량의 위치결정 정확도 평가

이재원(Jae-One Lee),성상민(Sang-Min Sung) 한국산학기술학회 2018 한국산학기술학회논문지 Vol.19 No.4

무인항공사진측량에서 지상기준점(GCP: Ground Control Point)의 설치는 시간과 비용이 가장 많이 소요되는 작업공종이다. 최근 항법센서와 통신기술의 급속한 발전으로 RTK(Real Time Kinematic) 또는 PPK(Post Processed Kinematic) 방식과 같이 지상기준점을 사용하지 않고도 무인항공사진측량이 가능한 UAV(Unmanned Aerial Vehicle) 기체가 활용되고 있다. 본 연구에서는 무기준점에 의한 RTK- UAV 측량의 잠재성을 평가하고자 지상기준점을 사용한 비 RTK(non-RTK)-UAV 측량과 비교 실험을 수행하였다. 즉 지상기준점의 수를 달리하여 비 RTK(non-RTK) 방식의 UAV와 무기준점에 의한 RTK 방식의 UAV로 동시에 촬영하여 획득된 영상으로 제작한 성과물의 위치정확도를 비교 분석하였다. 영상취득은 촬영고도 약 160m에서 Canon IXUS 127 카메라(초점거리 4.3mm, 화소크기 1.3㎛)로 이론적인 GSD는 약 4.7cm이다. 실험결과, 비 RTK 방식에 의한 지상기준점의 수에 따른 위치정확도의 RMSE(평면/수직)는 GCP가 5개인 경우 각각 4.8cm/8.2cm, 4개인 경우 5.4cm/10.3cm, 3개인 경우 6.2cm/12.0cm로 나타났다. 그리고 비 RTK 방식의 무기준점인 경우에는 평면과 수직위치 오차의 RMSE가 각각 112.9cm, 204.6cm로 매우 크게 증가하였다. 하지만 무기준점으로 RTK 방식을 적용한 무인항공사진측량의 경우에는 평면과 수직위치 정확도가 각각 13.1cm, 15.7cm로 비 RTK 방식에 비하여 오차가 현저하게 줄어들었다. 연구결과, 무기준점으로도 정밀한 위치 결정이 가능한 RTK 방식의 무인항공사진측량은 경제성이 크게 증가하여 향후 공간정보 분야에의 활용성이 기대된다. The establishment of Ground Control Points (GCPs) in UAV-Photogrammetry is a working process that requires the most time and expenditure. Recently, the rapid developments of navigation sensors and communication technologies have enabled Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) to conduct photogrammetric mapping without using GCP because of the availability of new methods such as RTK (Real Time Kinematic) and PPK (Post Processed Kinematic) technology. In this study, an experiment was conducted to evaluate the potential of RTK-UAV mapping with no GCPs compared to that of non RTK-UAV mapping. The positioning accuracy results produced by images obtained simultaneously from the two different types of UAVs were compared and analyzed. One was a RTK-UAV without GCPs and the other was a non RTK-UAV with different numbers of GCPs. The images were taken with a Canon IXUS 127 camera (focal length 4.3mm, pixel size 1.3㎛) at a flying height of approximately 160m, corresponding to a nominal GSD of approximately 4.7cm. As a result, the RMSE (planimetric/vertical) of positional accuracy according to the number of GCPs by the non-RTK method was 4.8cm/8.2cm with 5 GCPs, 5.4cm/10.3cm with 4 GCPs, and 6.2cm/12.0cm with 3 GCPs. In the case of non RTK-UAV photogrammetry with no GCP, the positioning accuracy was decreased greatly to approximately 112.9 cm and 204.6 cm in the horizontal and vertical coordinates, respectively. On the other hand, in the case of the RTK method with no ground control point, the errors in the planimetric and vertical position coordinates were reduced remarkably to 13.1cm and 15.7cm, respectively, compared to the non-RTK method. Overall, UAV photogrammetry supported by RTK-GPS technology, enabling precise positioning without a control point, is expected to be useful in the field of spatial information in the future.

산림 밀집지역의 지적경계 추출에 관한 연구

이재원(Lee, Jae One),이석배(Lee, Suk Bae),서용철,신상철(Shin, Sang Chul),박치영(Park, Chi Young) 한국측량학회 2014 한국측량학회 학술대회자료집 Vol.2014 No.4

무인항공사진측량을 이용한 경계점의 매설위치에 따른 주거지의 경계결정 정확도 분석

이재원(Lee Jae One),성상민(Sung Sang Min) 한국지적학회 2016 한국지적학회지 Vol.32 No.3

최근 무인항공기(UAV)를 이용한 고정밀 공간정보의 수집과 활용이 매우 빠른 속도로 증가하고 있다. UAV의 활용은 위치측량과 수치지형도 갱신을 비롯하여 지적 분야의 경계설정을 위한 새로운 대안으로 등장하고 있다. 이러한 이유는 기존의 항공사진측량에 비하여 상대적으로 소규모 지역의 특정한 정보를 원하는 시기에 신속하고 경제적으로 취득이 가능하기 때문이다. 한편, 무인항공사진측량은 입체 시 기법으로 경계점을 수치도화 하는 기존 항공사진측량과 달리 정사영상에서 간이도화 방법으로 지형·지물의 위치를 측정하므로 대상물체의 높이값에 따라 그 정확도가 크게 달라진다. 이에 본 연구에서는 고정익 및 회전익 무인항공정사영상을 이용하여 전형적인 농촌지역에서 발생할 수 있는 경계점의 상이한 매설위치에 따른 주거지를 대상으로 경계결정의 정확도에 관한 실험 결과를 소개하였다. 본 연구의 결과 경계점이 낮은 담장이나 펜스 등 평면에 연하는 경우에는 경계점 결정 정확도가 5∼7cm로 우수하였으나, 경계점의 위치가 높아질수록 정확도는 급격히 하락하는 결과를 나타내었다. 따라서 무인항공영상을 주거지 경계결정에 적용하기 위해서는 높이에 따라 위치정확도가 저하되는 특성을 고려하여야 함을 알 수 있었다. In these days, the acquisition and application of high-precision spatial information using UAVs are increasing very rapidly. The use of UAV has emerged as a new alternative for boundary demarcation in cadastral areas including positioning and updating of digital maps. This is because UAV can provide specific information over a relatively small area timely and economically compared to conventional aerial photogrammetry. In general, the accuracy of extracted boundary points from stereo plotting with stereoscopic view in conventional photogrammetry is very high. However, the accuracy of UAV photogrammetry is greatly different to the height value of objects, because the position of geographic features were measured on UAV Orthoimages. This paper presents the accuracy of boundary determination from an experiment with Orhtoimages produced by both a fixed wing and a rotary wing UAV according to different placement of boundary points in dwelling sites located in a typical agricultural land. The results show that the accuracy of boundary determination is very excellent at the level of 5∼7cm with boundary points placed in low wall or fence. Meanwhile, as the placement of boundary point become higher, the accuracy decreases drastically. It is therefore necessary to consider the characteristics of UAV images that cause to decrease positional accuracy in proportion to the height of boundary point.

지역사회 탄소배출지도 제작 방안에 관한 연구

이재원(Lee, Jae One),윤부열(Yun, Bu Yeol),이태윤(Lee, Tae Yun),서민호(Seo, Min Ho),윤동건(Yoon, Dong Gun) 한국측량학회 2013 한국측량학회 학술대회자료집 Vol.2013 No.4

2002 추계 학술대회 발표 논문집 - Session 6 : 위성의 항법 데이터를 이용한 비접근지역의 수치지도제작

이재원(Jae One Lee),허민(Min Heo),유재엽(Jae Yup Yoo) 한국지리정보학회 2002 추계학술대회 발표논문집 Vol.- No.-

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