고해상도 위성영상의 센서모델링 정확도 비교 평가센서모델링은 고해상도 위성영상을 이용하여 3차원 지형정보 추출, 정사영상 제작 등에 활용하기 위하여 필수적인 과정이다. 본 연구에서는 pushbroom 위성영상의 센서 모델링을 위한 대표적 방법들을 구현하고, 이를 고해상도 위성영상인 IKONOS, SPOT-4, SPOT-5 위성영상에 적용하여 각각의 방법에 대한 정확도를 비교하였다.본 연구에 구현한 모델은 위성 ...
고해상도 위성영상의 센서모델링 정확도 비교 평가센서모델링은 고해상도 위성영상을 이용하여 3차원 지형정보 추출, 정사영상 제작 등에 활용하기 위하여 필수적인 과정이다. 본 연구에서는 pushbroom 위성영상의 센서 모델링을 위한 대표적 방법들을 구현하고, 이를 고해상도 위성영상인 IKONOS, SPOT-4, SPOT-5 위성영상에 적용하여 각각의 방법에 대한 정확도를 비교하였다.본 연구에 구현한 모델은 위성 공선방정식 모델, LOS(Line Of Sight) 변환 모델, 위성체 회전(Solid Body Rotation) 모델, RPC 정규화파라미터 변환 모델 등이며, RPC 정규화 파라미터 변환 모델은 IKONOS 위성영상에 적용하였고, 나머지 모델은 SPOT-4, SPOT-5 위성영상에 적용하였다. 위성 공선방정식 모델은 항공영상을 위하여 수치측량학에서 사용하는 공선방정식을 기초하여 개발된 모델링 방식이다.LOS 변환 모델은 초기 위성의 위치와 속도에 의해서 얻어진 영상 위치는 실제로 있어야 할 영상의 위치와 비교하였을 때 어떠한 일정한 위치오차를 갖는데, 이러한 일정한 위치오차가 pushbroom 모드에서 영상의 픽셀에 비례하는 LOS벡터를 조절하는 방식이다. 위성체 회전 모델에서는 위성을 Solid Body로 간주하여 위성궤도를 지구중심에서 회전과 길이 변화로 개선할 수 있다. 마지막으로 RPC 정규화 파라미터 변화 모델은 표정요소에 필요한 정보를 가지고 있는 RPC 파일을 이용하여 정확도를 향상시키는 방법이다.위성 공선방정식 모델은 ERDAS를 이용하여 구현하였으며, SPOT-4, SPOT-5 영상 모두 3픽셀 이내의 정확도를 나타내었으며, LOS 변환 방식과 위성체 회전 방식 모두 지상기준점을 3~6개만 사용하여도 모델링 수립이 가능하였고, SPOT-4 영상의 경우 3픽셀 이내의 정확도를 보였으며, SPOT-5 영상은 2.5픽셀 이내의 정확도를 나타내었다. RPC 정규화 파라미터 변환 모델은 offset과 scale factor를 지상기준점을 이용하여 갱신함으로써 4개의 지상기준점을 이용하였을 때, 0.82m의 정확도를 나타내었다.
고해상도 위성영상의 센서모델링 정확도 비교 평가센서모델링은 고해상도 위성영상을 이용하여 3차원 지형정보 추출, 정사영상 제작 등에 활용하기 위하여 필수적인 과정이다. 본 연구에서는 pushbroom 위성영상의 센서 모델링을 위한 대표적 방법들을 구현하고, 이를 고해상도 위성영상인 IKONOS, SPOT-4, SPOT-5 위성영상에 적용하여 각각의 방법에 대한 정확도를 비교하였다.본 연구에 구현한 모델은 위성 공선방정식 모델, LOS(Line Of Sight) 변환 모델, 위성체 회전(Solid Body Rotation) 모델, RPC 정규화 파라미터 변환 모델 등이며, RPC 정규화 파라미터 변환 모델은 IKONOS 위성영상에 적용하였고, 나머지 모델은 SPOT-4, SPOT-5 위성영상에 적용하였다. 위성 공선방정식 모델은 항공영상을 위하여 수치측량학에서 사용하는 공선방정식을 기초하여 개발된 모델링 방식이다.LOS 변환 모델은 초기 위성의 위치와 속도에 의해서 얻어진 영상 위치는 실제로 있어야 할 영상의 위치와 비교하였을 때 어떠한 일정한 위치오차를 갖는데, 이러한 일정한 위치오차가 pushbroom 모드에서 영상의 픽셀에 비례하는 LOS벡터를 조절하는 방식이다. 위성체 회전 모델에서는 위성을 Solid Body로 간주하여 위성궤도를 지구중심에서 회전과 길이 변화로 개선할 수 있다. 마지막으로 RPC 정규화 파라미터 변화 모델은 표정요소에 필요한 정보를 가지고 있는 RPC 파일을 이용하여 정확도를 향상시키는 방법이다.위성 공선방정식 모델은 ERDAS를 이용하여 구현하였으며, SPOT-4, SPOT-5 영상 모두 3픽셀 이내의 정확도를 나타내었으며, LOS 변환 방식과 위성체 회전 방식 모두 지상기준점을 3~6개만 사용하여도 모델링 수립이 가능하였고, SPOT-4 영상의 경우 3픽셀 이내의 정확도를 보였으며, SPOT-5 영상은 2.5픽셀 이내의 정확도를 나타내었다. RPC 정규화 파라미터 변환 모델은 offset과 scale factor를 지상기준점을 이용하여 갱신함으로써 4개의 지상기준점을 이용하였을 때, 0.82m의 정확도를 나타내었다.
The Comparison and Accuracy Assessment for Sensor Modeling of High-Resolution Satellite ImagesLee, Seung ChanDept. of Earth System ScienceThe Graduate SchoolYonsei UniversitySensor modeling is the essential process for extracting spatial information and ortho-rectification in using high-resolution s...
The Comparison and Accuracy Assessment for Sensor Modeling of High-Resolution Satellite ImagesLee, Seung ChanDept. of Earth System ScienceThe Graduate SchoolYonsei UniversitySensor modeling is the essential process for extracting spatial information and ortho-rectification in using high-resolution satellite images. Objective of this study is to evaluate different methods of sensor modeling for pushbroom sensors and applied these methods to high-resolution satellite images including IKONOS, SPOT-4 and SPOT-5 images. Analysis of the modeling accuracy was also performed.In this study, satellite collinearity equation model, LOS(Line of Sight) model, solid body rotation model and RPC(Rational Polynominal Coefficients) normalized parameter model were implemented. RPC model was applied to IKONOS images and the rest methods were applied to SPOT-4 and SPOT-5 imagery. Satellite collinearity equation model was originally developed for photogrammetry especially with frame camera. A modified collinearity equation model for pushbroom sensor was applied. In LOS model, the coordinates of the image obtained from the initial position and velocity of the satellite have systematic errors. These errors are adjusted with proportion to pixel of image in pushbroom mode. In solid body rotation model, satellite is regarded as a solid body and its orbit could be improved by correcting rotation and distance from the center of the Earth. Finally, RPC normalized parameter model can improve the accuracy by utilizing GCPs(Ground Control Points).For the satellite collinearity equation model, images were processed by using LPS module of ERDAS 8.7 and the resulting accuracy was within 3 pixels in both SPOT-4 and SPOT-5 images. In LOS model and solid body rotation model, the accuracy was achieved within 3 pixels for SPOT-4, and 2.5 pixels for SPOT-5 imagery using 3~6 ground control points. The planimetric accuracy of RPC model of IKONOS imagery using 4 GCPs was 0.82m after updating the offset and scaling factors of the RPC.
The Comparison and Accuracy Assessment for Sensor Modeling of High-Resolution Satellite ImagesLee, Seung ChanDept. of Earth System ScienceThe Graduate SchoolYonsei UniversitySensor modeling is the essential process for extracting spatial information and ortho-rectification in using high-resolution satellite images. Objective of this study is to evaluate different methods of sensor modeling for pushbroom sensors and applied these methods to high-resolution satellite images including IKONOS, SPOT-4 and SPOT-5 images. Analysis of the modeling accuracy was also performed.In this study, satellite collinearity equation model, LOS(Line of Sight) model, solid body rotation model and RPC(Rational Polynominal Coefficients) normalized parameter model were implemented. RPC model was applied to IKONOS images and the rest methods were applied to SPOT-4 and SPOT-5 imagery. Satellite collinearity equation model was originally developed for photogrammetry especially with frame camera. A modified collinearity equation model for pushbroom sensor was applied. In LOS model, the coordinates of the image obtained from the initial position and velocity of the satellite have systematic errors. These errors are adjusted with proportion to pixel of image in pushbroom mode. In solid body rotation model, satellite is regarded as a solid body and its orbit could be improved by correcting rotation and distance from the center of the Earth. Finally, RPC normalized parameter model can improve the accuracy by utilizing GCPs(Ground Control Points).For the satellite collinearity equation model, images were processed by using LPS module of ERDAS 8.7 and the resulting accuracy was within 3 pixels in both SPOT-4 and SPOT-5 images. In LOS model and solid body rotation model, the accuracy was achieved within 3 pixels for SPOT-4, and 2.5 pixels for SPOT-5 imagery using 3~6 ground control points. The planimetric accuracy of RPC model of IKONOS imagery using 4 GCPs was 0.82m after updating the offset and scaling factors of the RPC.
주제어
#센서 모델링 위성 공선방정식 LOS 변환 위성체 회전 sensor modeling satellite collinearity equation LOS model solid body rotation RPC
학위논문 정보
저자
이승찬
학위수여기관
연세대학교 대학원
학위구분
국내석사
학과
지구시스템과학과
지도교수
원중선
발행연도
2005
총페이지
vi, 50p.
키워드
센서 모델링 위성 공선방정식 LOS 변환 위성체 회전 sensor modeling satellite collinearity equation LOS model solid body rotation RPC
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