국토관측위성용 정밀영상생성시스템의 위치정확도 분석

이유진,박형준,김혜성,김태정 대한원격탐사학회 2020 大韓遠隔探査學會誌 Vol.36 No.5

This paper reports on the analysis of the location accuracy of a precision image generation system manufactured for CAS 500. The planned launch date of the CAS 500 is 2021, and since it has not yet been launched, the analysis was performed using KOMPSAT-3A satellite images having similar specifications to the CAS 500. In this paper, we have checked the geolocation accuracy of initial sensor model, the model point geolocation accuracy of the precise sensor model, the geolocation accuracy of the precise sensor model using the check point, and the geolocation accuracy of the precise orthoimage using 30 images of the Korean Peninsula. In this study, the target geolocation accuracy is to have an RMSE within 2 pixels when an accurate ground control point is secured. As a result, it was confirmed that the geolocation accuracy of the precision sensor model using the checkpoint was about 1.85 pixels in South Korea and about 2.04 pixels in North Korea, and the geolocation accuracy of the precise orthoimage was about 1.15 m in South Korea and about 3.23 m in North Korea. Overall, it was confirmed that the accuracy of North Korea was low compared to that of South Korea, and this was confirmed to have affected the measured accuracy because the GCP (Ground Control Point) quality of the North Korea images was poor compared to that of South Korea. In addition, it was confirmed that the accuracy of the precision orthoimage was slightly lower than that of precision sensor medel, especially in North Korea. It was judged that this occurred from the error of the DTM (Digital Terrain Model) used for orthogonal correction. In addition to the causes suggested by this paper, additional studies should be conducted on factors that may affect the position accuracy. 본 논문은 국토관측위성용으로 제작된 정밀영상생성시스템의 위치정확도 분석에 대해서 보고한다. 국토관측위성의 발사 예정 시기는 2021년으로, 아직 발사되지 않아 국토관측위성과 유사한 사양을 가지는KOMPSAT-3A 위성영상을 활용하여 분석하였다. 본 논문에서는 한반도를 촬영한 30장의 영상을 이용하여 초기센서모델의 위치정확도, 정밀센서모델의 모델점 위치정확도, 검사점을 활용한 정밀센서모델의 위치정확도, 정밀정사영상의 위치정확도에 대한 측정을 수행하였다. 본 연구는 정확한 GCP 확보 시 2 pixel 이내의 RMSE를갖는 것을 목표 위치정확도로 한다. 그 결과, 검사점을 활용한 정밀센서모델의 위치정확도는 남한에서 약 1.85 pixel, 북한에서 약 2.04 pixel의 위치정확도를 갖는 것을 확인하였으며, 정밀정사영상의 위치정확도는 남한에서약 1.15 m, 북한에서 약 3.23 m의 위치정확도를 갖는 것을 확인 할 수 있었다. 전반적으로 남한의 정확도에 비해북한의 정확도가 낮은 것을 확인 할 수 있었으며, 이는 북한지역 영상의 GCP(Ground Control Point) 품질이 남한의 GCP 품질에 비해 좋지 않았기 때문에 측정된 정확도에 영향을 준 것으로 확인되었다. 또한, 특히 북한지역에서 정밀센서모델 대비 정밀정사영상의 정확도가 다소 떨어지는 것을 확인할 수 있었다. 이는 북한 영상의정사보정 시 사용한 DTM의 정확도가 남한에 비해 좋지 않아 발생한 것으로 판단하였다. 향후 본 연구진이 제시한 원인 외, 위치정확도에 영향을 줄 수 있는 요인들에 대한 추가적인 연구가 이루어져야 할 것이다.

KOMPSAT-3 영상의 기하정확도 분석

정재훈 ( Jae Hoon Jeong ),김재인 ( Jae In Kim ),김태정 ( Tae Jung Kim ) 대한원격탐사학회 2014 大韓遠隔探査學會誌 Vol.30 No.1

본 논문에서는 다목적실용위성 3호(KOMPSAT-3) 영상의 기하정확도에 대해 보고한다. KOMPSAT 3호는 2012년 5월 18일 성공적으로 발사되어 지난 3월부터 상용 보급되기 시작하였다. 본 논문에서는 동일 지역을 촬영한 4장의 KOMPSAT-3 영상을 이용하여 초기센서모델, 정밀센서모델, 스테레오 및 다중영상모델의 위치 정확도 평가를 수행하였다. KOMPSAT-3 단일영상은 기준점 없이 30 m 내외의 위치 정확도를 제공하며, 기준점으로부터 정밀 기하 보정된 KOMPSAT-3 영상은 1 m 또는 그 이내의 위치 정확도를 제공하는 것이 확인되었다. 또한 KOMPSAT-3 스테레오 영상 및 다중 영상으로부터 취득한 3차원 위치 좌표는 서브미터급 수평·수직 정확도를 보여주었다. 전반적으로 KOMPSAT-3 영상은 KOMPSAT-2 영상에 비해 훨씬 개선된 기하학적 성능을 보여주며 향후 정밀 위치정보 취득을 위해 서브미터급 국외 위성자료를 대체할 수 있을 것으로 기대된다. This paper reports the geolocation accuracy of KOMPSAT-3 imagery. KOMPSAT-3 was launched successfully on May 18, 2012 and has been released last March. In this paper, we have checked the geolocation accuracy of initial sensor model, precise sensor model and stereo-and multi-image model using four KOMPSAT-3 images covering the same area. The KOMPSAT-3 images without GCPs provided the geolocation accuracy of about 30m and the geocorrected KOMPSAT-3 images provided the geolocation accuracy of about 1m or less. KOMPSAT-3 stereo- and multi-images models yield three-dimensional points with sub-meter accuracy in horizontal and vertical direction. Overall, KOMPSAT-3 showed much improved performance in terms of the geolocation accuracy over KOMPSAT-2. KOMPSAT-3 is expected to be able to replace foreign satellite data with sub-meter accuracy level for achieving accurate geometric information.

고해상도 SAR 영상의 기하 위치정확도 관련 중요변수 분석

홍승환,손홍규,김상필,장효선 한국측량학회 2013 한국측량학회지 Vol.31 No.6

The geolocation accuracy of SAR satellite imagery is affected by orbit and sensor information and externalvariables such as DEM accuracy and atmospheric delay. To predict geolocation accuracy of KOMPSAT-5 andKOMPSAT-6, this paper uses TerraSAR-X imagery which has similar spec. Simulation data for sensitivityanalysis are generated using range equation and doppler equation with several key error sources. As a result ofsimulation analysis, the effect of sensor information error is larger than orbit information error. Especially, onboardelectronic delay needs to be monitored periodically because this error affects geolocation accuracy of slantrange direction by 30m. Additionally, DEM accuracy causes geolocation error by 20~30m in mountainous areaand atmospheric delay can occur by 5m in response to atmospheric condition and incidence angle. SAR 위성 영상의 기하 위치정확도는 크게 시스템 내적 변수인 위성 궤도 및 센서 정보와 시스템 외적 변수인DEM 오차, 대기 지연 등에 영향을 받는다. 이러한 변수들이 현재 운용 중인 다목적실용위성 5호와 개발 중인 다목적실용위성 6호의 영상 내 기하 위치정확도에 미치는 영향을 분석하기 위하여 유사한 제원을 지닌 TerraSAR-X 영상을 이용하여 연구를 수행하였다. 오차 분석을 위해 경사거리 방정식과 도플러 방정식을 이용하여 시뮬레이션 데이터를 생성하였으며, 위성 궤도 변수, 센서 변수, 시스템 외적 변수에 대한 오차를 지상 좌표와 영상 좌표 간 관계식에 반영하여 해당 변수들에 대한 민감도 분석을 수행하였다. 오차 분석을 통해 저궤도 위성의 위치 및 속도 정보로 인한 영상 내 오차는 이중주파수 GPS 데이터 이용에 따라 20cm 내외로 크지 않음이 확인되었다. 따라서 센서관련 변수들이 위치정확도에 영향을 줄 수 있으며, 특히 센서 내 전자적 시간 지연은 경사거리 방향의 정확도에 영향을 크게 미쳐 지속적인 모니터링이 필요할 것으로 판단되었다. 시스템 변수 외에도 DEM 정확도에 의한 오차로인해 산지지역에서 영상 Geocoding 시 오차가 20~30m까지 크게 발생하고, 대기 지연 현상에 의해 오차는 입사각에 따라 5m까지 발생할 수 있어 영상 활용 시 이에 대한 고려가 필요함이 확인되었다.

Mobile geolocation techniques for indoor environment monitoring

( Ridha Ouni ),( Monji Zaidi ),( Maazen Alsabaan ),( Wadood Abdul ),( Amr Alasaad ) 한국인터넷정보학회 2020 KSII Transactions on Internet and Information Syst Vol.14 No.3

Advances in localization-based technologies and the increase in ubiquitous computing have led to a growing interest in location-based applications and services. High accuracy of the position of a wireless device is still a crucial requirement to be satisfied. Firstly, the rapid development of wireless communication technologies has affected the location accuracy of radio monitoring systems employed locally and globally. Secondly, the location is determined using standard complex computing methods and needs a relatively long execution time. In this paper, two geolocalization techniques, based on trigonometric and CORDIC computing processes, are proposed and implemented for Bluetooth-based indoor monitoring applications. Theoretical analysis and simulation results are investigated in terms of accuracy, scalability, and responsiveness. They show that the proposed techniques can locate a target wireless device accurately and are well suited for timing estimation.

통합기준점을 이용한 KOMPSAT-3A 영상의 정밀센서모델링 가능성 분석

윤완상,박형준,김태정 대한원격탐사학회 2018 大韓遠隔探査學會誌 Vol.34 No.6

In this paper, we analyze the feasibility of establishing a precise sensor model for highresolution satellite imagery using unified control points. For this purpose, we integrated unified control points and the aerial orthoimages from the national land information map (http://map.ngii.go.kr/ ms/map/NlipMap.do) operated by the National Geographic Information Institute (NGII). Then, we collected the image coordinates corresponding to the unified control point’s location in the satellite image. The unified control points were used as observation data for establishing a precise sensor model. For the experiment, we compared the results of precise sensor modeling using GNSS survey data and those using unified control points. Our experimental results showed that it is possible to establish a precise sensor model with around 2 m accuracy when using unified control points. 본 논문에서는 국가기준점 자료를 활용한 고해상도 위성영상의 정밀센서모델 수립 가능성에 대하여 분석하였다. 이를 위해 국토지리정보원에서 운영하는 국토정보맵(http://map.ngii.go.kr/ms/map/NlipMap.do)으로부터 통합기준점 조서와 항공정사영상 자료를 이용하여 위성영상에서 통합기준점에 해당하는 영상좌표를 취득한 뒤, 이를 정밀센서모델 수립을 위한 관측자료로 활용하였다. 통합기준점 자료의 활용 가능성 분석을 위해 본 논문에서는 GNSS 측량을 통해 획득한 기준점을 활용한 정밀센서모델링 결과와 통합기준점만을 활용한 정밀센서모델링 결과를 비교하였다. 실험 결과 통합기준점만을 활용하였을 때 약 2 m의 3차원 위치결정이 가능함을 확인하였다.

고해상도 SAR 영상의 기하 위치정확도 관련 중요변수 분석

홍승환(Hong, Seung Hwan),손홍규(Sohn, Hong Gyoo),김상필(Kim, Sang Pil),장효선(Jang, Hyo Seon) 한국측량학회 2013 한국측량학회지 Vol.31 No.6-1