디지털카메라와 아날로그카메라를 이용한 정사영상제작과 정확도 평가 = Accuracy Assessment & Digital Orthoimage Using Digital camera and Analog camera

국문 초록 (Abstract)

최근 모든 분야에 걸쳐 디지털시대임에도 불구하고 항공사진측량은 아날로그카메라를 중심으로 거의 이루어지고 있다. 아날로그카메라 대신에 디지털카메라를 이용하여 항공사진측량을 실시하면 비용, 공간, 시간의 절감뿐만 아니라, 작업오차를 방지할 뿐만 아니라 보관 및 유지관리에도 용이하다. 본 연구에서는 같은 지역을 대상으로 아날로그카메라와 디지털카메라로 각각의 정사영상을 제작하여 정확도 비교분석하고자 한다.
실험방법으로는 천안시의 한 지역을 선정하여 ADS40 항공디지털카메라로 촬영한 영상과 아날로그카메라로 촬영한 영상을 각각 정사영상으로 제작하였다. 정사영상제작시 정확도 평가를 위해 GPS측량성과를 이용하여 15개의 기준점을 설정하여 디지털카메라영상과 아날로그카메라영상의 정확도를 평가하였고, 수치지도와 각각의 정사영상에서의 건물과 도로부분의 정확도 평가에 필요한 15개의 평가점을 선정하여 1:1,000 수치지도와의 정확도 평가를 실시하였다.
현재 항공사진측량에서 주로 사용하고 있는 아날로그카메라를 디지털카메라로 촬영한 영상과 정사영상을 제작하여 위치오차를 비교한 결과로 항공디지털카메라를 이용하여 제작한 정사영상의 위치오차가 GPS측량성과뿐만 아니라 1:1,000수치지도보다도 낮은 값을 얻었다. 항공디지털카메라를 이용하여 정사영상을 제작할 경우 비용과 시간을 감소시킬 뿐만 아니라 정확도와 영상품질에서도 많은 향상을 얻을 수 있었고, 기본지리정보 구축은 물론 측량산업분야 및 다양한 분야에 활용할 수 있을 것이다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Accuracy Assessment & Digital Orthoimage
Using Digital camera and Analog camera
Cho, Won Woo
Dept. of Civil & Environmental Engineering
The Graduate School, Myong Ji University

ABSTRACT
Despite the fact that this is a digital period in most field and areas of life, the aerial photogrammetry is being done mainly with analog camera. Using digital camera in place of the analog camera in aerial photogrammetry will not only bring about curtailing of expenses, space, and time as well as making safekeeping and maintenance easier but also prevent operational error. Current study attempts a comparative analysis on the accuracy aspect, comparing the orthoimage taken with analog camera and digital camera respectively.
As the methodology we selected a area in Cheonan City and took aerial photos of it with ADS40 Aerial digital camera and with an analog camera, and then we produced each into orthoimage. For the accuracy evaluation during the orthoimage production we employed GPS measurement result setting up 15 control points to evaluate the accuracy of images produced by the digital and analog camera each, also we selected 15 evaluation points necessary for accuracy evaluation of the buildings and roads section of each orthography as well as the digital map so that we could carry out the accuracy evaluation comparing them to the 1:1,000 digital map.
As a result of the comparative analysis of the position error with images and orthoimage taken with both digital camera and the analog camera, which is being mainly used at present time, we attained the position error of the orthoimage taken and produced with the aerial digital camera which was lower than the GPS measurement result and than even the 1:1000 digital map. Producing orthoimage using aerial digital camera has not only cut down the expenses and time, but also provided improved accuracy and image quality. Digital Aerial photography can be used widely in various fields including measurement industry as well as in the establishing of the basic geographical database.

목차 (Table of Contents)

• 제1장 서 론 1
• 1.1. 연구배경 및 목적 1
• 1.2. 연구동향 3
• 1.3. 연구방법 6
• 제2장 항공카메라 이론 9
• 2.1. 항공디지털카메라 특성 9
• 2.1.1. ADS40 9
• 2.1.2. ADS40의 특성 10
• 2.1.3. 전처리 11
• 2.1.4. 센서모델 12
• 2.1.5. 영상좌표변환 15
• 2.2. 아날로그항공카메라 19
• 2.2.1. 수치미분편위수정 21
• 2.2.2. 영상강조 및 영상재배열 24
• 2.2.3. 표 정 25
• 2.3. 수치표고모형제작 26
• 2.3.1. GTOPO 수치표고모형 28
• 제3장 정사영상제작 실험 30
• 3.1. 실험개요 30
• 3.2. 실험대상지역 및 실험자료 33
• 3.2.1. 항공라이다 자료 및 수치표고모형제작 35
• 3.2.2. 사용 소프트웨어 37
• 3.3. 지상기준점측량 38
• 3.4. 항공디지털카메라를 이용한 정사영상제작 40
• 3.4.1. 전처리 42
• 3.4.2. 사진기준점측량 42
• 3.4.3. Rectify 영상 제작 43
• 3.4.4. 정사영상 제작 44
• 3.5. 아날로그항공카메라를 이용한 정사영상 46
• 3.5.1. 사진기준점측량 47
• 3.5.2. 정사영상제작 47
• 제4장 결과분석 49
• 4.1. 사진기준점측량 49
• 4.2. 항공디지털카메라를 이용한 정사영상 50
• 4.2.1. GPS 측량성과 50
• 4.2.2. 1:1,000 수치지도 53
• 4.3. 아날로그항공카메라를 이용한 정사영상 56
• 4.3.1. GPS 측량성과 56
• 4.3.2. 1:1,000 수치지도 58
• 4.4. 정확도평가 61
• 제5장 결 론 63
• 참고문헌 65
• Abstract 68
• 감사의 글 70