무인항공사진측량 절차를 적용한 항공사진영상의 처리 및 소규모 변화 지역의 수치지도 수정/갱신 방안

김경덕,이동국,유영걸,이현직 대한공간정보학회 2017 대한공간정보학회지 Vol.25 No.4

In this study, aerial photograph images taken at two different times were generated by the unmanned aerial photogrammetry process, product of pointcloud, 3D mesh, digital surface model(DSM) and trueorthophoto. Accuracy analysis was performed by selecting the checkpoints to perform the accuracy analysis of the geospatial information product, which is an artifact produced through the unmanned aerial photogrammetry and through the analysis of the generated geospatial information and the forest change, the developed change areas of the forest area. Forest area change analysis were used to detect the developed change areas of the forest area. The residual DSM was generated using the two time DSMs generated by the unmanned aerial photogrammetry, and the small change area was detected by filtering based on the area and height. In addition, in order to find a way to revision/update the digital map for the detected small change area, 2D layer of the digital map is extracted using the trueorthophoto, which is the product generated through the unmanned aerial photogrammetry procedure use DEM generation and contour lines are extracted using pointcloud to derive a digital map revision/update plan. 본 연구에서는 서로 다른 두 시기에 촬영된 항공사진영상을 무인항공사진측량 절차를 통해 지형공간정보인 pointcloud, 3D mesh, digital surface model(DSM), 실감정사영상을 생성하였다. 무인항공사진측량 절차를 통해 생성된 산출물인 지형공간정보의 정확도 분석을 수행하기 위해 검사점을 선정하여 정확도 분석을 수행하였으며, 생성된 지형공간정보와 산림변화분석을 통해 산림지역의 개발 된 변화 지역을 탐지하였다. 무인항공사진측량 절차를 통해 생성된 두 시기의 DSM을 사용하여 잔차 DSM을 생성 한 후 면적 및 높이를 기준으로 필터링을 수행하여 소규모 변화 지역을 탐지하였다. 또한 탐지된 소규모 변화지역에 대한 수치지도 수정/갱신 방안을 도출하고자 무인항공사진측량 절차를 통해 생성된 산출물인 실감정사영상을 사용하여 수치지도의 2D 레이어를 추출하고 Pointcloud를 이용하여 DEM 생성 및 등고선을 추출을 통하여 수치지도 수정/갱신 방안을 도출하였다.

고해상 디지털 항공사진측량기술의 지적측량 적용방안

이인수(Lee, InSu),이재원(Lee, JaeOne),손종영(Lee, JaeOne),김수정(Kim, SuJeong) 한국지적학회 2011 한국지적학회 학술대회 논문집 Vol.2011 No.9

본 연구에서는 지적측량을 위한 항공사진측량의 국내외 활용 사례를 조사하고 디지털 항공카메라를 이용한 사진측량의 지적측량에의 적용방안을 제시하고자 하였다. 항공사진측량은 지형도제작 등에서는 오래전부터 사용되었지만 지적측량에서는 상대적으로 드물게 활용되고 있다. 최근 디지털 항공카메라의 개발과 정보기술의 발달로 고해상 영상취득이 가능해지고 있지만 지적측량에의 적용을 위해서 우선 법제도적 문제, 항측기술을 이용한 표준 지적 경계추출 프로세스 등이 마련되어야 하며 향후 지적정보와 항공사진의 영상정보를 융합하여 공간정보산업을 활성화 시킬 수 있는 방안이 마련되어야 할 것으로 사료된다. The purpose of this study is to investigate the application of aerial photogrammetry for cadastral surveying at home and overseas and propose ways to apply it for cadastral surveying with digital aerial photogrammetry camera. Actually, aerial photogrammetry had been applied for topographical mapping as a standard technology long time ago, but it had not been mature for cadastral surveying relatively. Recently, the advancement of digital aerial photogrammetry camera and the development of Information Technology encourage to capture the high resolution imagery, but for the actual applying it for cadastral surveying, the law and the institutional problems, standard procedures for cadastral boundaries' extraction with aerial photogrammetry should be arranged in advance. Hence, the fusion method of aerial photo with cadastral information to revitalize the spatia information industry should be actively considered.

GPS를 이용한 사진기준점 측랑에 관한 연구

이재원,문두열,김정희,김진수 한국공간정보학회 2004 한국공간정보학회지 Vol.12 No.2

Nowadays, GPS-photogrammetry can be applied to the basemap production, a land register and NGIS. And from now on, as the increase of GPS receiver rate, the study on the interpolation methods considering the exact movement of an aircraft at photoflight and the study on the supplement of GPS defect by INS are required continuously. GPS-Photogrammetry, which are based on the direct measurement of the projection centers and attitude at the moment of camera exposure time through loading the GPS receiver in aircraft. This photogrammetric methods can of for us to acquire the exterior orientation parameters with only minimum ground control points, even the ground control process could be completely skipped. Consequently, we can drastically reduce the time and cost far the mapping process. In this thesis, two test flights were conducted in area to evaluate the performance of accuracy and efficiency through the analysis of results between the two photogrammetric methods, that is, traditional photograrammetry, GPS-Photogrammetry. Test results shows that a large variety of advantages of GPS-Photogrammetry against traditional photogrammetry is to be verified. Especially, the number of ground control points for the exterior orientation could be saved more than 70~80%, and the cost far map production 30~50%, respectively. In addition, it was convinced that the large reduction of control points has not any effect on the block accuracy. 최근 동적 DGPS 위치결정에 의한 사진기준점 측량은 국가기본도 작성과 지적재조사 사업을 비롯한 각종 국토개발 분야에 활용할 수 있으며, 앞으로 GPS 수신기 보급의 증가와 더불어 촬영시 비행동체의 정확한 움직임을 고려한 보간기법의 개발, 관성 측량기에 의한 GPS의 단점보완 등에 관한 지속적인 연구가 요청되고 있다. GPS를 이용한 항공사진측량 방법에서는 항공기에 탑재한 GPS 수신기로 촬영 순간의 노출점의 위치와 회전각을 정확히 결정함으로써 외부표정요소 결정을 위한 지상기준점 측량을 생략하거나 또는 최소한의 기준점만을 사용하여 외부표정요소를 결정할 수 있으며, 이에 따라 지형도 제작에 대한 시간과 경비를 크게 절감할 수 있다. 본 연구에서는 전통적 항공사진측량방법과 GPS 항공사진측량방법을 동시에 수행하고 두 방법의 결과를 비교하여 이들 방법간의 정밀도 및 효율성 등을 평가하고자 하였다. 연구결과 전통적 항공사진측량에 비하여 GPS 항공사진측량의 다양한 장점을 확인할 수 있었다. 특히, 외부표정에 필요한 지상기준점의 수는 약 70%~805이상, 지형도제작 비용은 약 30%~50%이상 절감할 수 있었다. 뿐만 아니라 기준점의 수를 크게 생략하였음에도 불구하고 정밀도에는 영향이 없었음을 알 수 있었다.

무인항공 사진측량을 이용한 고해상도 공간정보 취득

조영선,임형민,최석근,정성혁 위기관리 이론과 실천 2014 Crisisonomy Vol.10 No.2

본 연구는 무인항공 사진측량기법을 이용하여 고해상도 공간정보를 취득하는 것을 목적으로 한다. 실험 대상 지역은 시공현장을 선정하였으며, 무인항공 사진촬영시스템은 GPS가 장착된 멀티콥터형 무인항공기와 DSLR 카 메라를 이용하였다. 대상지역에 대공표지를 설치하고 Network GPS 측량방법으로 지상기준점 측량을 실시하였으 며 표정 및 정확도 분석에 이용하였다. 항공사진은 종중복도 70%, 횡중복도 30% 이상을 확보할 수 있도록 비행 고도와 코스를 계획하여 촬영하였으며 사진측량 기법에 의해 공간해상도 2cm의 수치정사영상과 공간해상도 5cm 의 수치표면모형을 취득하였다. 정확도 분석결과, X방향 2.29~3.75cm, Y방향 1.97~2.98cm, Z방향 4.92~8.48cm의 RMSE가 도출되었으며 취득된 고해상도 공간정보를 이용하여 대상지역의 등고선도, 종횡단도, 시계열 분석 등을 수행함으로써 활용성을 분석하였다.

프레임 방식의 항공사진측량용 디지털카메라 사양에 따른 항공사진측량 효율성 분석

마성진(Ma, Sung Jin),김이슬(Kim, I Seul),김재명(Kim, Jae Myeong),최윤수(Choi, Yun Soo) 대한공간정보학회 2018 대한공간정보학회지 Vol.26 No.4

영상지도서비스와 3차원 공간정보의 민간활용이 높아짐에 따라 고해상도 항공영상에 대한 관심이 증가하고 있다. 고해상도 항공영상을 취득하기 위해서는 일반적으로 촬영고도가 낮아야 하지만, 촬영고도가 낮을수록 촬영면적이 좁아져 사진 매수가 증가되고, 이로 인해 촬영 소요시간과 비용이 증가하게 된다. 따라서 본 연구에서는 국내 항공사진측량분야에서 주로 활용되는 세 종류의 디지털카메라 모델의 사양을 분석하여 촬영설계를 수행하고, 「2018 건설공사 표준품셈」을 기반으로 고해상도 항공영상 취득을 위한 촬영시간과 비용, 항공삼각측량의 소요시간과 비용 등을 비교·분석하였다. 그 결과 초점거리는 길지만 픽셀수가 많을 경우 더 높은 고도에서도 동일한 공간해상도의 영상을 취득할 수 있어 촬영거리와 사진 매수를 감소시키는 효과가 발생하였고, 이에 따라 촬영소요 시간과 비용을 최소화할 수 있는 것으로 나타났다. There has been more and more interest in high-definition aerial images as the utilization rates of image map service and 3D spatial information are increasing in the private sector. The filming height should be low in general to obtain high-definition aerial images, but a lower filming height means a wider filming area, which in turn increases the number of shots, time and cost needed in filming. This study, thus, designed filming by analyzing the specifications of three digital camera model types usually used in the domestic field of aerial photogrammetry and compared and analyzed the time and cost needed in high-definition aerial images and aerial triangulation based on the “2018 Standard Estimations for Construction Work.” The results show that when there is a high number of pixels despite a long focal distance, it would ensure the images of the same spatial resolution event at high altitude, thus generating effects of reducing the filming distance and number of photos and minimizing the filming time and cost.

선형기하보정 요소를 이용한 항공레이저측량 자료, 항공사진, 대축척 수치지도의 기하보정에 관한 연구

이재빈(Lee Jae Bin),유기윤(Yu Ki Yun) 대한공간정보학회 2006 대한공간정보학회지 Vol.14 No.4

최첨단 측량기술인 항공레이저측량, 항공사진측량, 대축척 수치지도의 도입 및 비약적 발달은 대규모 지역에 대해 일반 사용자가 실생활에 활용 가능한 수준의 대축척 영상정보 및 벡터정보들을 제공하는 주요한 수단이 되고 있다. 그러나 서로 각기 다른 측량기술, 센서들로부터 구축된 자료들을 의미 있는 지리정보로 활용하고 상호보완적인 가치를 창출하기 위해서는 이러한 자료들을 같은 좌표계 상에 표현할 수 있도록 기하보정 하는 과정이 선행되어야 한다. 본 연구에서는 항공레이저측량 자료, 항공사진, 대축척 수치지도를 이용하여 의미가 있는 지리정보를 생성하기 위한 전처리 과정으로써 위의 측량자료들을 공통의 좌표계 상에 기하보정하는 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 선형기하요소를 기하보정의 기본요소로 이용하여 정확하고 효과적으로 기하보정을 수행하였다. 이를 위해 항공레이저측량 자료로부터 선형기하요소를 추출하기 위한 알고리즘을 개발하였으며 추출된 선형요소를 이용하여 항공사진의 단사진과 기하보정하기 위한 방법론을 개발하였고 또한 대축척 수치지도로부터 추출되는 선형요소와의 기하보정을 위한 방법론을 개발하였다. 마지막으로 연구를 위하여 수집된 실제 측량자료에 개발된 방법론들을 적용하고 도출된 결과에 대한 통계평가를 수행함으로써 연구결과의 효용성을 입증하였다. To use surveying data obtained from different sensors and different techniques, it is a pre-requite step that register them in a common coordinate system. For this purpose, we developed methodologies to register airborne photos, ALS (Airborne Laser Scanning) data and digital maps. To achieve this, conjugate features from these data should be extracted in advance. In this study, linear features are chosen as conjugate features. Based on such a selection strategy, a simple and robust algorithm is proposed for extracting such features from ALS data. Then, to register them, observation equations are established from similarity measurements of the extracted features and the results was evaluated statistically. The results clearly demonstrate that the proposed algorithms are appropriate to register these data.

시계열 항공사진영상 데이터베이스를 이용한 산림공간정보 생성 및 산림 변화 분석

이동국,김경덕,양승룡,이현직 대한공간정보학회 2019 대한공간정보학회지 Vol.27 No.2

A considerable part of the country's land consists of forests, and efficient management of forests is very important, continuously collecting forest spatial information through the National Forest Inventory etc. Currently, Korea is conducting a field survey or an aerial photograph mapping to determine forest spatial information. However, there is the problem of investing a lot of time and money. In this study, we propose a method to apply automatic photogrammetry of regularly deployed national aerial photograph image database as a method for generating forest spatial information. Therefore, we collect nationwide aerial photographs and forest aerial photograph database, forest spatial information was generated by using generated by applying automatic photogrammetry technique. The structure and change analysis of the forest using the output are analyzed. As a result, it is confirmed that it can be used for forest change and time series monitoring as well as generation of time series forest spatial information, and the utilization of national aerial photo image database of Korea can be improved. 우리나라는 국토의 상당부분이 산림으로 구성되어 있으며, 산림의 효율적인 관리가 매우 중요한 사항으로 전국산림자원조사(National Forest Inventory, NFI) 등을 통해 지속적으로 산림공간정보를 수집하고, 산림을 관리하고 있다. 현재 우리나라는 산림공간정보를 산정하기 위해 현장조사나 항공사진의 도화방식으로 수행하고 있다. 그러나 많은 시간과 비용이 투자된다는 문제가 있다. 이에 본 연구에서는 산림공간정보를 생성하기 위한 방법으로 정기적으로 구축되는 국가 항공사진영상 데이터베이스에 자동 항공사진측량 기법을 적용한 방법을 제시하고자 하였다. 따라서 국가 항공사진영상 데이터베이스인 전국 기반 항공사진영상 및 산림항공사진 데이터베이스를 수집하고, 자동 항공사진측량 기법을 적용하여 생성된 산출물을 활용해 산림공간정보를 생성하였다. 생성된 산림공간정보를 이용해 산림의 구조 및 변화를 분석한 결과 시계열 산림공간정보의 생성은 물론 산림의 변화 및 시계열 모니터링에 활용이 가능함을 확인하였으며, 우리나라의 국가 항공사진영상 데이터베이스의 활용성을 제고할 수 있었다.

지형모델 및 정사영상 제작을 위한 무인항공측량 기술 분석

엄대용,박준규 사단법인 인문사회과학기술융합학회 2016 예술인문사회융합멀티미디어논문지 Vol.6 No.8

무인항공기는 조종사 없이 자율적으로 비행하는 동력 비행체를 이야기한다. 최근 무인항공기는 동영상 촬영, 항공사진측량 등 다양한 분야에 적용이 되고 있으며 특히 공간정보 관련 분야에서 무인항공 사진측량 기술은 자료 취득의 신속성과 경제성 때문에 많은 주목을 받고 있다. 하지만 무인항공측량 기술에 대한 분석적인 연구는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 무인항공측량을 위한 장비에 대한 조사를 수행하고 지형모델 및 정사영상을 효과적으로 생성하기 위한 무인항공측량 기술과 트랜드 분석을 수행하였다. 연구를 통해 회전익 및 고정익 무인항공기의 특징 및 활용분야를 파악하였다. 또한 무인항공측량의 공정에서 새로운 측량방법을 적용하여 개선할 수 있는 방법을 제시하였다. 향후 지형모델 및 정사영상 제작을 위한 무인항공측량에 대한 분석적인 연구가 이루어진다면 공간정보 관련 산업의 효율성이 크게 증대될 것으로 기대된다. UAV(Unmaned Aerial Vehicle), which is autonomous flight without pilots. Recently, UAV is being applied to various fields such as video recording, aerial photogrammetry. In particular, UAV is getting a lot of attention in the field of space-related information because of it’s data acquisition speed and economic feasibility. But analytical study of an unmanned air-side technologies are lacking. In this study, the research of equipment for the unmanned aerial surveys and UAV technologies and trend analysis for generation of terrain model and ortho image effectively were performed. As a result, the ways to improve the utilization field of unmanned aerial surveying and processing of fixed-wing and rotary-wing unmanned aircraft. were suggested. If analytical research on generation of terrain models and ortho image will be performed, production efficiency of the geospatial information industry is expected to be significantly increased.

항공사진측량을 활용한 경계설정에 관한 연구

김정민(Kim, Jung Min),신순호(Shin, Soon Ho) 한국지적학회 2011 한국지적학회지 Vol.27 No.1

이 논문에서는 항공사진측량방법에 의한 경계설정의 정확도를 지상측량방법과 비교 분석하여 향후 미래의 100년을 지탱할 한국적 지적제도를 창설하기 위한 지적재조사사업의 효율적인 경계설정 방안을 제시하는 데 그 목적이 있다. 이를 위해 공간해상도 5cm급의 초정밀 디지털 항공사진을 이용하여 농촌지역의 주거지역과 농경지역에서 수치도화 방식으로 설정된 경계를 전자평판측량 방법에 의해 설정된 경계와 비교 분석하여 지적측량에서 요구하고 있는 검사 성과의 연결교차를 만족할 수 있는지를 파악하고자 한다. 연구 결과 주거지역과 농경지역의 정확도가 수치지역의 측량성과와 검사성과의 연결교차 허용범위를 만족하는 것으로 나타나 향후 지적재조사사업에서 항공사진측량을 주요 측량방법으로 하고 지상측량을 보조방법으로 활용하는 병용법을 제안하였다. This study aims to approach a effective method of setting a boundary for the Cadastral Reform Project by comparing the accuracy of aerial photogrammetry with that of a field survey method, which will help establish the advanced Korean cadastral system. In this study, it is attempted to satisfy positional tolerance required by the cadastral survey law by using digital aerial photographs with high precision (within 5cm). For this, a boundary based on aerial photogrammetry in the territories of settlement area and arable land area (rural area) is compared and analyzed by that based on electronic pen table surveying method. According to the experimental result, it is represented that the accuracy based on aerial photogrammetry in the territories of settlement area and arable area satisfies the positional tolerance currently used in the numerical area. Consequently, it is proposed that aerial photogrammetry as a major approach shall most likely be utilized while the Cadastral Reform Project is implemented. A field survey as a supplementary approach shall be operated if only aerial photogrammetry can not be utilized.

항공사진측량 기술의 지적측량 분야 활용 현황과 적용방안

이재원,윤종성,홍순헌,최종만 한국국토정보공사 2011 지적과 국토정보 Vol.41 No.1

The purpose of this paper is to investigate the application status of aerial photogrammetry for cadastral surveying at home and abroad and propose ways to apply it in Korea. In fact, aerial photogrammetry has been applied for topographical mapping as a standard technology since a long time ago, while it has been used relatively rare in the field of cadastral surveying. The main reasons of this fact are that the technological complexity, expensive equipment and limited accuracy of aerial photogrammetry compared to traditional terrestrial surveying methods. Nevertheless, we can find some researches and experiments for cadastral photogrammetry as an alternative to traditional terrestrial surveying methods worldwide. Meanwhile, the recent advancement of digital aerial camera and Information Technology enable us to solve most of problems mentioned above. We should, therefore, be ready to prepare the photogrammetric applications for cadastral surveying and its usage in furture cadastral reform project. 본 연구에서는 지적측량을 위한 항공사진측량의 국내외 활용 현황을 연구 조사하고 이의 국내적용방안을 제시하고자 한다. 항공사진측량은 지형도 제작을 위한 지형측량 분야에서는 오랜 기간 동안 보편적인 기술로 적용되고 있는 반면 지적측량 분야에서는 상대적으로 드물게 활용되고 있다. 이의 주된 원인으로는 일반적인 지상측량에 비해 항공사진측량 기술의 복잡성, 고가의 관련 장비 및 제한된 정확도 등을 그 이유로 들 수 있다. 그럼에도 불구하고 항공사진측량은 전 세계적으로 20세기 초부터 지상측량의 대체방안으로 연구와 시험사업이 꾸준히 이어져 오고 있다. 한편, 최근 디지털카메라의 개발과 정보기술의 발달로 이러한 문제들이 크게 해소되고 있어 수치사진측량에 의한 국내 지적측량에의 적용방안과 함께 향후 지적재조사 사업에 이를 활용하는 방안을 적극 검토해야 할 것으로 판단된다.