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.

디지털 항공카메라 DMC의 블럭기하 분석

이재원(Lee Jae One),이동민(Lee Dong Min),서상일(Seo Sang Il),정창식(Chung Chang Sik) 대한공간정보학회 2008 한국지형공간정보학회 학술대회 Vol.2008 No.10

최근 아날로그 항공사진카메라는 디지털방식으로 급속히 변화하고 있어 이에 따른 다양한 실험연구가 수행되고 있다. 디지털 카메라는 CCD의 구조와 촬영방식에 따라 크게 면형방식(area array)과 선형방식(line array)으로 구분되며 기술적으로 서로 상이한 원리로 영상을 취득하고 있다. 본 논문에서는 블록 조정에 횡스트립을 추가하여 블록 조정하였을 때 안정성에 얼마나 큰 영향이 있는지 알아보았다. 본 논문은 촬영시 추가한 횡스트립이 블록기하의 안정성에 미치는 영향을 검증하기 위하여 블록조정 결과에 따른 외부표정요소의 정확도를 비교 분석하였다. 연구결과 횡스트립을 추가하였을 때는 외부표정요소의 정확도가 크게 향상됨을 알 수 있었다. 향후 디지털 카메라에 의한 촬영시 적절한 중복도와 횡스트립의 배치간격 등에 대한 연구가 계속해서 이루어져야 될 것으로 판단된다.

디지털 항공영상을 이용한 연속지적도 편집에 관한 연구

이재원(Lee, Jae One),이승복(Lee, Seung Bok) 한국측량학회 2010 한국측량학회 학술대회자료집 Vol.2010 No.4

다중GPS를 이용한 교량 모니터링에 관한 연구

이재원(Lee Jae One),박치영(Park Chi Young),이동민(Lee Dong Min) 대한공간정보학회 2010 한국지형공간정보학회 학술대회 Vol.2010 No.3

토목구조물이 발달로 인해 교량이 장대화 되면서 자연적·인위적 이유로 붕괴사고가 발생하고 있다. 이에 본 논문에서는 GPS를 이용하여 교량에 대한 지속적인 거동 모니터링을 수행한 후 자료의 분석을 통하여 교량 모니터링에 GPS를 활용할 수 있는지에 대하여 연구하였다.

디지털 항측 카메라 공간해상력 검증에 관한 연구

이재원(Lee, Jae One),이동민(Lee, Dong Min),윤부열(Yun, Bu Yeol),박치영(Park, Chi Young) 대한공간정보학회 2011 한국지형공간정보학회 학술대회 Vol.2011 No.5

항공 카메라 검정을 위한 테스트 필드 구축방안

이재원(Lee Jae One),윤종성(Yoon Jong Seong),신진수(Sin Jin Soo),윤부열(Yun Bu Yeol) 대한공간정보학회 2008 대한공간정보학회지 Vol.16 No.2

최근 항공측량분야의 가장 큰 기술적 특징은 Camera 혹은 Lidar와 같은 주 센싱 장비에 GPS, IMU 등 다양한 위치결정 센서를 연계한 Direct Georeferencing 기술의 활용이다. 아울러 항측용 디지털 카메라의 기술적 우월성과 이의 활용성이 입증됨에 따라 다양한 종류의 항측용 디지털 카메라가 개발 및 보급되고 있다. 이에 부응하여 국내에서도 일반적인 항공촬영으로는 취득이 불가능한 건물측면과 비고가 큰 지형에서 발생하는 사각지역에 대하여도 3차원 정보취득과 Texture Mapping이 가능한 다각(Multi-looking)항공촬영시스템의 개발이 시도되고 있다. 하지만 다양한 센서 결합과 다중 카메라의 배열에 따른 센서들간의 시각동기화와 함께 정확한 기하 및 복사보정을 실시해야 하는 문제점이 따른다. 이를 해결하기 위해서는 항공측량 시스템의 센서검정(Sensor Calibration)에 필요한 테스트 필드가 절실히 요구되고 있다. 따라서 본 연구에서는 항공측량용 테스트 필드 구축과 관련한 국외 사례를 고찰하고 국내 테스트 필드 구축방안을 제시하고자 한다. Recently, one of the most outstanding technological characteristics of aerial survey is an application of Direct Georeferencing, which is based on the integration of main sensing sensors such as aerial camera or Lidar with positioning sensors GPS and IMU. In addition, a variety of digital aerial mapping cameras is developed and supplied with the verification of their technical superiority and applicability. In accordance with this requirement, the development of a multi-looking aerial photographing system is just making 3-D information acquisition and texture mapping possible for the dead areas arising from building side and high terrain variation where the use of traditional phptogrammetry is not valid. However, the development of a multi-looking camera integrating different sensors and multi-camera array causes some problems to conduct time synchronization among sensors and their geometric and radiometric calibration. The establishment of a test field for aerial sensor calibration is absolutely necessary to solve this problem. Therefore, this paper describes investigations for photogrammetric Test Field of foreign countries and suggest an establishment scheme for domestic test field.

다각카메라의 공간해상도 분석

이재원(Lee, Jae One),이동락(Lee, Dong Rak),백기석(Back, Ki Suk),윤부열(Yun, Bu Yeol),최혜원(Choi, Hye Won),이태윤(Lee, Tae Yun) 대한토목학회 2013 대한토목학회 학술대회 Vol.2013 No.10