이 연구에서는 직접 접근이 불가능하여 광학 영상을 모델링하고 DTM을 제작하는데 필요한 지상 기준점을 획득할 수 없고, SAR 영상을 이용하여 DTM을 제작할 경우 가파른 지형으로 인한 layover 나 shadowing 등의 이유로 오차가 심한 지역을 대상으로 하여 정밀 DTM을 제작할 수 있는 방법을 제시하고자 하였다. 이를 위해 정밀한 위성 궤도 정보를 포함하는 SAR 영상으로부터 지상 기준점을 추출하여 ...
이 연구에서는 직접 접근이 불가능하여 광학 영상을 모델링하고 DTM을 제작하는데 필요한 지상 기준점을 획득할 수 없고, SAR 영상을 이용하여 DTM을 제작할 경우 가파른 지형으로 인한 layover 나 shadowing 등의 이유로 오차가 심한 지역을 대상으로 하여 정밀 DTM을 제작할 수 있는 방법을 제시하고자 하였다. 이를 위해 정밀한 위성 궤도 정보를 포함하는 SAR 영상으로부터 지상 기준점을 추출하여 SPOT 위성 영상의 모델링 및 영상정합에 이용하고 DTM을 생성한 후 이의 오차를 평가한다.이 연구에서는 궤도정보와 추산 자료가 정확한 ERS SAR 영상과 STRM DEM으로부터 지상기준점의 좌표를 취득하고 정확도를 평가한 후, SPOT 입체영상 모델링을 통하여 3차원 좌표를 추정하였으며, 피라미드 영상을 이용한 영상정합을 적용하여 DTM을 제작하였다.ERS에서 계산된 좌표를 적용한 지상 기준점을 이용하여 SPOT 입체영상 모델링을 실시 후 DTM을 제작하여 30점의 검사점으로 그 정확도를 확인하였고, 이 결과를 비교하기 위한 자료로 수치지도에서 추출한 좌표를 적용한 동일한 지상 기준점으로도 똑같은 과정을 거쳐 DTM을 제작하였으며 역시 그 정확도를 확인하였다.ERS SAR 영상으로부터 51점의 지상 기준점을 획득하였고 georeferencing 알고리즘에 적용하여 좌표를 취득하였다. 이 지상 기준점의 좌표를 수치지도상의 좌표와 비교한 결과, RMSE (Root Mean Square Error)는 X 방향으로는 64.1m, Y 방향으로 56.7m 그리고 고도는 22.5m였다. 각각의 평균은 X 방향으로 36.9m, Y 방향으로 29.8m 그리고 고도는 10.8m 이며, 이때의 표준편차는 X 방향으로 52.9m, Y 방향으로 48.7m 그리고 고도는 19.9m로 매우 큰 값을 보였다.그런데 광학영상을 모델링할 때, 입력좌표와 모델링 후 계산된 좌표의 차이인 모델링 잔차에 대해서 95.4% 확률 범위를 벗어나는 점을 제거하면 RMSE는 X 방향으로는 14.6m, Y 방향으로 11.5m 그리고 고도는 8.2m, 각각의 평균은 X 방향으로 11.4m, Y 방향으로 9.2m 그리고 고도는 6.5m, 이때의 표준편차는 X 방향으로 9.4m, Y 방향으로 7.1m 그리고 고도는 5.2m로 향상되었다.결국 ERS에서 추출한 지상 기준점들의 오차분포는 정규곡선을 그리고, 이 중에서 95.4% 확률 범위에 분포하는 지상 기준점들만을 선택하면 오차가 큰 지상 기준점들이 제거되었으며 이를 이용하여 정확한 DTM을 제작할 수 있었다.ERS에서 계산된 좌표를 적용한 지상 기준점을 이용하여 제작한 DTM의 정확도는 X 방향으로 1.4～6.2m, Y 방향으로 5.4～8.5m, Z 방향으로 13.9～17.4m 이었으며, 수치지도에서 추출한 좌표를 적용한 지상 기준점을 적용하여 제작한 DTM의 정확도는 X 방향으로 2.8～5.8m, Y 방향으로 2.4～5.6m, Z 방향으로 12.8～19.9m 이었다. 이 정확도 평가 결과로 보아, ERS에서 계산된 좌표를 적용한 지상 기준점을 이용하여 DTM을 제작하는 경우에 수치지도 좌표를 적용한 경우에 비하여 차이가 크지 않음을 알 수 있었다.
이 연구에서는 직접 접근이 불가능하여 광학 영상을 모델링하고 DTM을 제작하는데 필요한 지상 기준점을 획득할 수 없고, SAR 영상을 이용하여 DTM을 제작할 경우 가파른 지형으로 인한 layover 나 shadowing 등의 이유로 오차가 심한 지역을 대상으로 하여 정밀 DTM을 제작할 수 있는 방법을 제시하고자 하였다. 이를 위해 정밀한 위성 궤도 정보를 포함하는 SAR 영상으로부터 지상 기준점을 추출하여 SPOT 위성 영상의 모델링 및 영상정합에 이용하고 DTM을 생성한 후 이의 오차를 평가한다.이 연구에서는 궤도정보와 추산 자료가 정확한 ERS SAR 영상과 STRM DEM으로부터 지상기준점의 좌표를 취득하고 정확도를 평가한 후, SPOT 입체영상 모델링을 통하여 3차원 좌표를 추정하였으며, 피라미드 영상을 이용한 영상정합을 적용하여 DTM을 제작하였다.ERS에서 계산된 좌표를 적용한 지상 기준점을 이용하여 SPOT 입체영상 모델링을 실시 후 DTM을 제작하여 30점의 검사점으로 그 정확도를 확인하였고, 이 결과를 비교하기 위한 자료로 수치지도에서 추출한 좌표를 적용한 동일한 지상 기준점으로도 똑같은 과정을 거쳐 DTM을 제작하였으며 역시 그 정확도를 확인하였다.ERS SAR 영상으로부터 51점의 지상 기준점을 획득하였고 georeferencing 알고리즘에 적용하여 좌표를 취득하였다. 이 지상 기준점의 좌표를 수치지도상의 좌표와 비교한 결과, RMSE (Root Mean Square Error)는 X 방향으로는 64.1m, Y 방향으로 56.7m 그리고 고도는 22.5m였다. 각각의 평균은 X 방향으로 36.9m, Y 방향으로 29.8m 그리고 고도는 10.8m 이며, 이때의 표준편차는 X 방향으로 52.9m, Y 방향으로 48.7m 그리고 고도는 19.9m로 매우 큰 값을 보였다.그런데 광학영상을 모델링할 때, 입력좌표와 모델링 후 계산된 좌표의 차이인 모델링 잔차에 대해서 95.4% 확률 범위를 벗어나는 점을 제거하면 RMSE는 X 방향으로는 14.6m, Y 방향으로 11.5m 그리고 고도는 8.2m, 각각의 평균은 X 방향으로 11.4m, Y 방향으로 9.2m 그리고 고도는 6.5m, 이때의 표준편차는 X 방향으로 9.4m, Y 방향으로 7.1m 그리고 고도는 5.2m로 향상되었다.결국 ERS에서 추출한 지상 기준점들의 오차분포는 정규곡선을 그리고, 이 중에서 95.4% 확률 범위에 분포하는 지상 기준점들만을 선택하면 오차가 큰 지상 기준점들이 제거되었으며 이를 이용하여 정확한 DTM을 제작할 수 있었다.ERS에서 계산된 좌표를 적용한 지상 기준점을 이용하여 제작한 DTM의 정확도는 X 방향으로 1.4～6.2m, Y 방향으로 5.4～8.5m, Z 방향으로 13.9～17.4m 이었으며, 수치지도에서 추출한 좌표를 적용한 지상 기준점을 적용하여 제작한 DTM의 정확도는 X 방향으로 2.8～5.8m, Y 방향으로 2.4～5.6m, Z 방향으로 12.8～19.9m 이었다. 이 정확도 평가 결과로 보아, ERS에서 계산된 좌표를 적용한 지상 기준점을 이용하여 DTM을 제작하는 경우에 수치지도 좌표를 적용한 경우에 비하여 차이가 크지 않음을 알 수 있었다.
It is known that the DTM(Digital Terrain Model) generation is almost impossible using SAR imagery of the area containing lots of layover and shadowing due to steep topography. Also, if there is not the GPS surveying data nor the geographical map for such area, it will be very difficult to generate D...
It is known that the DTM(Digital Terrain Model) generation is almost impossible using SAR imagery of the area containing lots of layover and shadowing due to steep topography. Also, if there is not the GPS surveying data nor the geographical map for such area, it will be very difficult to generate DTM from optical imagery. However, Ground control points(GCPs) can be extracted from SAR data given precise orbit for DTM generation using optic images.In this study, we extract GCPs from ERS SAR Image and SRTM DEM. Although it is very difficult to identify GCPs extracted from ERS SAR Image, the geometry of SPOT satellite image is able to be corrected and more precise DTM can be constructed from stereo SPOT satellite images.In this study, 51 GCPs were obtained from the ERS SAR data. Comparison between obtained GCPs and points estimated from national 1:5,000 digital maps was performed and the mean values of distance errors were 64.1m, 56.7m and 22.5m with standard deviations of 52.9m, 48.7m, and 19.9m in geocentric X, Y, and Z coordinates, respectively. After removing GCPs of which residuals fell outside 95.4% of probability distribution while geometry correction of SPOT satellite image, there was improvement in accuracy of remained GCPs. Errors of 21 remained GCPs were 14.6m, 11.5m and 8.2m with standard deviations of 9.4m, 7.1m, and 5.2m in geocentric X, Y, and Z coordinates, respectively.The geometries of SPOT stereo pair were corrected by 7 to 21 remained GCPs from ERS SAR data, and r.m.s. errors were 1.4～6.2m, 5.4～8.5m and 13.9～17.4m in geocentric X, Y, and Z coordinates, respectively. By the way, when the geometries of SPOT stereo pair were corrected by 7 to 30 GCPs from national 1:5,000 digital maps, r.m.s. errors were 2.8～5.8m, 2.4～5.6m and 12.8～19.9m in geocentric X, Y, and Z coordinates, respectively. The DTM constructed by GCPs from ERS SAR data was almost as accurate as the DTM constructed by GCPs from national 1:5,000 digital maps. A DTM, through a method of area based matching with pyramid images, was generated by SPOT stereo images.
It is known that the DTM(Digital Terrain Model) generation is almost impossible using SAR imagery of the area containing lots of layover and shadowing due to steep topography. Also, if there is not the GPS surveying data nor the geographical map for such area, it will be very difficult to generate DTM from optical imagery. However, Ground control points(GCPs) can be extracted from SAR data given precise orbit for DTM generation using optic images.In this study, we extract GCPs from ERS SAR Image and SRTM DEM. Although it is very difficult to identify GCPs extracted from ERS SAR Image, the geometry of SPOT satellite image is able to be corrected and more precise DTM can be constructed from stereo SPOT satellite images.In this study, 51 GCPs were obtained from the ERS SAR data. Comparison between obtained GCPs and points estimated from national 1:5,000 digital maps was performed and the mean values of distance errors were 64.1m, 56.7m and 22.5m with standard deviations of 52.9m, 48.7m, and 19.9m in geocentric X, Y, and Z coordinates, respectively. After removing GCPs of which residuals fell outside 95.4% of probability distribution while geometry correction of SPOT satellite image, there was improvement in accuracy of remained GCPs. Errors of 21 remained GCPs were 14.6m, 11.5m and 8.2m with standard deviations of 9.4m, 7.1m, and 5.2m in geocentric X, Y, and Z coordinates, respectively.The geometries of SPOT stereo pair were corrected by 7 to 21 remained GCPs from ERS SAR data, and r.m.s. errors were 1.4～6.2m, 5.4～8.5m and 13.9～17.4m in geocentric X, Y, and Z coordinates, respectively. By the way, when the geometries of SPOT stereo pair were corrected by 7 to 30 GCPs from national 1:5,000 digital maps, r.m.s. errors were 2.8～5.8m, 2.4～5.6m and 12.8～19.9m in geocentric X, Y, and Z coordinates, respectively. The DTM constructed by GCPs from ERS SAR data was almost as accurate as the DTM constructed by GCPs from national 1:5,000 digital maps. A DTM, through a method of area based matching with pyramid images, was generated by SPOT stereo images.
주제어
#지상 기준점 SPOT 입체영상 모델링 DTM SAR SPOT GCP geometry correction of SPOT DTED
학위논문 정보
저자
박두열
학위수여기관
연세대학교 대학원
학위구분
국내석사
학과
지구시스템과학과
지도교수
원중선
발행연도
2005
총페이지
viii, 70장
키워드
지상 기준점 SPOT 입체영상 모델링 DTM SAR SPOT GCP geometry correction of SPOT DTED
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