비측량용 드론과 지적경계점을 활용한 정사영상 생성 및 정확도 분석 = Ortho Image Generation and Accuracy Analysis Using Non-Suveying Dron and Land Boundary Points

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Currently, the most widespread application area of new technology business in the world is a project that uses drones. In addition to the expansion of application field, the drone is being made at a low cost and high performance.
In this study, we verified that the most traditional aerial image and it is possible to generate accurate ortho image by replacing it with a drone image. By using the boundary point coordinate register in which the land boundary point coordinates are recorded without ground reference point measurement, which is essential for accurate ortho image generation, after installation of anti-air mark on land boundary points, using dron image and coordinates of the land boundary points as ground reference points, ortho image and DEM were generated and their accuracy was compared and verified.
For the point that excluding the special topography where the elevation value rapidly changes, the affair image utilizing the drone satisfied the allowable range of the plane maximum error, the standard deviation, and the altitude difference of the job provision of the image map production.
Ortho images using the coordinate values of the boundary point coordinate register without additional ground reference points do not reflect the elevation values. Therefore, although it is impossible to obtain an accurate elevation value in the DEM, the amount of change of the terrain relief was considerably similar to the actual terrain, in the case of the plane error, the area center of the study site satisfied the allowable range.
If 3D coordinates containing not only plane coordinates but also elevation data are registered in the coordinates register of the boundary points, It is possible to construct highly accurate intelligent boundary unit space information with only drone image without additional measurement.

국문 초록 (Abstract)

현재 전 세계 신기술 사업 분야 중 그 활용 분야가 가장 넓어지고 있는 분야는 드론 즉, 무인 소형 비행체를 활용한 사업이다. 활용 분야 확장과 더불어 드론의 저비용ㆍ고성능화가 급속도로 이루어지고 있다.
본 연구에서는 드론을 활용한 측량 분야의 적용방법 중 가장 전통적인 항공영상을 드론 영상으로 대체하여 정밀한 정사영상 생성이 가능한지에 대해 검증하였다. 정밀한 정사영상 생성에 필수적인 지상기준점 측량없이 지적경계점 좌표가 기록된 경계점좌표등록부를 활용하여, 지적경계점에 대공표지 설치 후 드론으로 촬영된 영상과 경계점좌표등록부에 기록된 지적경계점의 좌표를 정사영상 생성의 지상기준점으로 사용하여 정사영상과 DEM를 생성하고 그 정확도를 비교 및 검증하였다.
드론을 활용한 정사영상은, 표고값이 급격하게 변하는 특수한 지형을 제외한 점들에 대해서는 영상지도제작 작업규정의 평면최대오차, 표준편차, 표고차의 허용 범위를 만족하였다.
추가적인 지상기준점 없이 경계점좌표등록부의 좌표값을 활용한 정사영상은 표고값이 반영되지 않기 때문에, DEM에서 정확한 표고값을 취득하는 것은 불가능하나, 지형 기복의 변화량은 실제 지형과 상당히 유사하였고, 평면오차의 경우 연구대상지의 중심지역은 허용범위를 만족하였다.
경계점좌표등록부에 평면좌표뿐만이 아니라 표고자료도 포함되는 3차원 좌표가 등록된다면, 드론 영상만을 가지고 추가적인 측량없이 고정밀 지적경계단위 공간정보구축이 가능할 것이다.

목차 (Table of Contents)

• 차 례 i
• 표 차 례 iv
• 그림차례 vi
• 국문초록 viii
• 제1장 서 론 1
• 1.1 연구배경 및 목적 1
• 1.2 연구동향 2
• 1.3 연구내용 및 방법 5
• 제2장 드론의 개요 및 영상보정 이론 8
• 2.1 드론의 개요 8
• 2.1.1 드론의 종류 9
• 2.1.2 드론 구성 체계 12
• 2.2 영상보정 19
• 2.2.1 공선ㆍ공면 조건 19
• 2.2.2 정사영상 생성 이론 25
• 제3장 자료 취득 및 정사영상 생성 34
• 3.1 자료 취득 34
• 3.1.1 연구대상지 34
• 3.1.2 대상지역의 경계점좌표등록부에 따른 지적경계점 좌표 35
• 3.1.3 VRS측량의 정확도 검증 37
• 3.1.4 VRS측량에 의한 지적경계점 및 지상기준점 측량 결과 40
• 3.1.5 지적경계점의 경계점좌표등록부와 VRS측량값과의 비교 44
• 3.1.6 지적경계점 대공표지 45
• 3.1.7 드론 촬영 46
• 3.2 정사영상 생성 52
• 3.2.1 카메라 내부표정 52
• 3.2.2 정사영상 생성 54
• 제4장 정확도 분석 62
• 4.1 정사영상 정확도 관련 기준 62
• 4.2 생성된 정사영상의 위치 정확도 검증 64
• 4.3 정사영상의 정확도 분석 69
• 4.3.1 VRS측량값을 기준으로 생성한 정사영상의 정확도 분석 69
• 4.3.2 경계점좌표등록부의 좌표값을 기준으로 생성한 정사영상의
• 정확도 분석 73
• 4.4 경계점좌표등록부의 개선 방향 79
• 제5장 결 론 81
• 참 고 문 헌 83
• ABSTRACT 88