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A Feasibility Study for Mapping Using The KOMPSAT-2 Stereo Imagery

아리랑위성 2호 입체영상을 이용한 지도제작 가능성 연구

  • Lee, Kwang-Jae (Satellite Data Application Department, Korea Aerospace Research Institute) ;
  • Kim, Youn-Soo (Satellite Data Application Department, Korea Aerospace Research Institute) ;
  • Seo, Hyun-Duck (Chung-Ang Aerosurvey Co., Ltd.)
  • 이광재 (한국항공우주연구원 영상활용기술팀) ;
  • 김윤수 (한국항공우주연구원 영상활용기술팀) ;
  • 서현덕 (중앙항업(주))
  • Received : 2012.02.01
  • Accepted : 2012.03.19
  • Published : 2012.03.31

Abstract

The KOrea Multi-Purpose SATellite(KOMPSAT)-2 has a capability to provide a cross-track stereo imagery using two different orbits for generating various spatial information. However, in order to fully realize the potential of the KOMPSAT-2 stereo imagery in terms of mapping, various tests are necessary. The purpose of this study is to evaluate the possibility of mapping using the KOMPSAT-2 stereo imagery. For this, digital plotting was conducted based on the stereoscopic images. Also the Digital Elevation Model(DEM) and an ortho-image were generated using digital plotting results. An accuracy of digital plotting, DEM, and ortho-image were evaluated by comparing with the existing data. Consequently, we found that horizontal and vertical error of the modeling results based on the Rational Polynomial Coefficient(RPC) was less than 1.5 meters compared with the Global Positioning System(GPS) survey results. The maximum difference of vertical direction between the plotted results in this study and the existing digital map on the scale of 1/5,000 was more than 5 meters according as the topographical characteristics. Although there were some irregular parallax on the images, we realized that it was possible to interpret and plot at least seventy percent of the layer which was required the digital map on the scale of 1/5,000. Also an accuracy of DEM, which was generated based on the digital plotting, was compared with the existing LiDAR DEM. We found that the ortho-images, which were generated using the extracted DEM in this study, sufficiently satisfied with the requirement of the geometric accuracy for an ortho-image map on the scale of 1/5,000.

아리랑위성 2호는 다양한 공간정보 생성 및 활용을 위해서 서로 다른 두 궤도를 이용하여 입체영상을 촬영하여 제공할 수 있다. 그러나 이와 같은 입체영상을 지도제작 등에 활용 가능한지 확인하기 위해서는 다양한 실험이 요구된다. 본 연구의 목적은 아리랑위성 2호 입체영상을 이용한 지도제작 가능성을 확인하는데 있으며, 이를 위하여 입체영상 기반의 수치도화를 수행하고 그 성과를 바탕으로 수치고도모델 및 정사영상을 제작한 후 정확도 평가를 수행하였다. RPC 기반의 모델링 결과를 GPS 측량점과 비교한 결과 수평, 수직 모두 ${\pm}1.5m$ 이내의 정확도를 나타냈으며, 이를 바탕으로 실제 도화한 성과를 기존 축척 1/5,000 수치지형도와 비교한 결과 수직방향으로는 지형특성에 따라 최대 5m 이상의 차이도 존재하는 것으로 확인되었다. 한편 비록 실험에 사용된 영상자료 내에 일부 불규칙한 시차가 존재하는 것을 확인하였지만 축척 1/5,000 수치지형도에서 요구되는 레이어에 대해서 최소 70% 이상은 판독 및 도화가 가능한 것으로 확인되었다. 또한 실험을 통해 제작된 도화 DEM을 기존 라이다 DEM 등과 비교함과 동시에 이를 통해 제작된 정사영상의 위치정확도가 축척 1/5,000 정사영상지도에서 요구하는 정확도를 만족하는 것을 확인하였다.

Keywords

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