As automated image processing techniques have been required in multi-temporal/multi-sensor geospatial image applications, use of automated but highly invariant image matching technique has been a critical ingredient. Note that there is high possibility of geometric and spectral differences between multi-temporal/multi-sensor geospatial images due to differences in sensor, acquisition geometry, season, and weather, etc. Among many image matching techniques, the SIFT (Scale Invariant Feature Transform) is a popular method since it has been recognized to be very robust to diverse imaging conditions. Therefore, the SIFT has high potential for the geospatial image processing. This paper presents a performance test results of the SIFT on geospatial imagery by simulating various image differences such as shear, scale, rotation, intensity, noise, and spectral differences. Since a geospatial image application often requires a number of good matching points over the images, the number of matching points was analyzed with its matching positional accuracy. The test results show that the SIFT is highly invariant but could not overcome significant image differences. In addition, it guarantees no outlier-free matching such that it is highly recommended to use outlier removal techniques such as RANSAC (RANdom SAmple Consensus).
본 연구에서는 항공사진과 지형공간정보체계를 이용하여 수치영상지도를 제작하기 위한 효율적 방안을 고찰하고, 저가의 개인용 컴퓨터시스템을 기본으로 하는 지형공간정보체계를 이용하여 수치항공사진 영상과 수치지형도를 중첩함으로써, 지형판독성과 활용성이 높은 수치영상지도를 제작하는 실험적 방안을 연구한다. 이를 위하여 지상좌표의 결정, 수치영상처리, 수치표고모형의 생성에 대하여 고찰한 다음, 수치영상지도제작에 필요한 영상자료 입출력, 수치편위미분수정, 항공사진을 이용한 정사투영상의 생성에 관련된 방법을 고찰하고, 수치영상지도를 실험제작하여 그 활용방안을 제시하였다.
With precise sensor position, attitude element, and imaging resolution, a simulated geospatial image can be generated. In this study, a satellite image is simulated using SPOT ortho-image and global elevation data, and the geometric similarity between original and simulated images is analyzed. Using a SPOT panchromatic image and high-density elevation data from a 1/5K digital topographic map data an ortho-image with 10-meter resolution was produced. The simulated image was then generated by exterior orientation parameters and global elevation data (SRTM1, GDEM2). Experimental results showed that (1) the agreement of the image simulation between pixel location from the SRTM1/GDEM2 and high-resolution elevation data is above 99% within one pixel; (2) SRTM1 is closer than GDEM2 to high-resolution elevation data; (3) the location of error occurrence is caused by the elevation difference of topographical objects between high-density elevation data generated from the Digital Terrain Model (DTM) and Digital Surface Model (DSM)-based global elevation data. Error occurrences were typically found at river boundaries, in urban areas, and in forests. In conclusion, this study showed that global elevation data are of practical use in generating simulated images with 10-meter resolution.
The importance of geospatial information is increasingly highlighted in the defense domain. Accurate and up-to-date geospatial data is essential for situational awareness, target analysis, and mission planning in millitary operations. The use of high-resolution geospatial data in military operations requires large storage and fast image processing capabilities. Efficient image processing is required for tasks such as extracting useful information from satellite images and creating 3D terrain for mission planning, In this paper, we designed a cloud-based operational situation mixed reality visualization system that utilizes large-scale geospatial information distributed processed on a cloud server based on the container orchestration platform Kubernetes. We implemented a prototype and confirmed the suitability of the design.
우리나라 국토교통부는 GSD가 0.5m 급인 위성영상의 촬영이 가능한 CAS 500-1/2 위성과 함께 이를 활용하기 위한 기술을 개발 중에 있다. 이에 본 연구에서는 CAS 500-1/2 위성영상의 활용을 위한 기술로 자동화를 지향하는 공간객체추출 기술을 개발하고자 하였다. 연구 수행을 위해 CAS 500-1/2와 가장 유사할 것으로 예상되는 KOMPSAT-3A 위성영상을 연구에 이용하였으며, 상대방사보정을 통해 공간객체추출의 자동화 가능성을 분석하고자 하였다. 이를 위하여 상대방사보정에 이용된 참조 영상과 상대방사보정된 영상에서 매개변수 및 임계값을 동일하게 적용하고, 공간객체를 추출하였다. 추출된 공간객체가 참조영상과 상대방사보정된 영상에서 유사한 형태로 추출되는지에 대한 정성적 분석과 분류정확도가 본 연구에서 설정한 목표정확도인 90% 이상을 만족하는지에 대한 정량적 분석을 통해 공간객체추출의 자동화 가능성 여부를 분석하고자 하였다. 그 결과, 참조영상과 상대방사보정된 영상에서 각각 추출한 공간객체가 유사하게 추출되는 것을 확인하였으며, 분류정확도 분석 결과가 모두 목표정확도인 90% 이상을 만족하는 것으로 나타나 상대방사보정을 통해 공간객체추출 시 자동화가 가능할 것으로 판단된다.
우리나라는 공간정보 활용을 위해 업무별 공간정보 응용 시스템을 구축하고 있으나 정보에 대한 공유 및 활용도가 낮아 국토교통부를 중심으로 공간정보 시스템의 공동활용을 위한 체계 구축에 노력하고 있다. 본 연구는 지방자치단체에서 운영하고 있는 공간정보 응용 시스템 현황을 조사 및 분석하고, 무인항공 영상을 이용한 공간정보 응용 시스템의 공동활용 방안을 제시하고자 하였다. 연구를 통해 기존의 공간정보 응용 시스템의 기능이 대민서비스에 집중되어 있고, 행정부서 간 데이터 공유 및 활용이 어려운 실정임을 파악하였다. 또한, 공간정보 응용 시스템의 공동활용을 위해 무인항공영상 기반의 임차 및 전용면적 차이 산출, 무단 점유지 정보 확인 등 방안을 제시하였으며, 공간정보 응용 시스템 공동활용을 위한 벡터 표시, 면적계산, 보고서 생성 등 추가 기능을 도출하였다. 향후 추가적인 연구를 통해 공간정보 응용 시스템의 기능 추가가 이루어진다면 관련 분야의 현장실태조사 및 정책결정의 기초자료로 활용이 가능할 것이며, 공간정보 분야의 경험이 없는 비전문가도 정확도 높은 공간정보를 다양한 분야에 활용함으로써 업무의 효율성을 높일 수 있을 것이다.
본 연구의 목적은 빅데이터 분석 기법 중 하나인 텍스트 마이닝 기법을 활용하여 환경 분야의 환경공간정보 활용 연구 동향을 정량적으로 분석하는 것이다. 분석에 활용된 자료는 NDSL (National Digital Science Library)을 통하여 획득한 국내 논문으로 총 869편을 대상으로 하였다. 논문에서 추출된 단어들은 "환경일반", "기후", "대기", 등 환경 분야 10개, "위성영상", "수치지도", "재난재해" 등 환경공간정보 20개로 설정된 분류체계에 따라 재분류 되었다. 재분류된 분류 키워드를 통해, 논문에서 해당 키워드의 출현 빈도 및 시계열 변화를 파악하였으며, 상호 간 연관분석을 수행하였다. 첫째, 빈도 분석 결과 환경 분야에서는 "환경일반"(40.85%)이 환경공간정보에서는 "위성영상" (24.87%)이 가장 높은 활용 빈도를 나타냈다. 둘째, 환경 분야에 대한 시계열 분석 결과 1996년부터 2000년까지는 "기후"에 대한 연구 비중이 높았으나, 2001년부터는 "환경일반"에 대한 연구가 증가하였다. 환경공간정보에서는 "위성영상"에 대한 수요가 전 기간에 걸쳐 가장 높았으며, 활용 비율 또한 점차적으로 증가하고 있었다. 셋째, 환경 분야와 환경공간정보에 대한 연관분석 결과 총 80개의 연관 규칙이 생성되었으며, 환경 분야 중 "환경일반"이 "위성영상", "전자지도" 등 총 17개의 환경공간정보와 가장 많은 수의 연관 규칙을 생성하였다.
Geospatial database, which is the basis for Geo-Spatial Information Systems, is produced by conventional mapping methods. Recently, with increased demand for digital forms of the geospatial database, studies are carried out to automate its production. The automated mapping system is composed of the image acquisition subsystem, positioning subsystem, point referencing subsystem and the visualization subsystem. The image acquisition subsystem is the most important part of the overall production line because it is the starting point and will affect all subsequent processes. This paper presents a software analysis and design of the image acquisition subsystem. The design was carried out using the Unified Modeling Language which is a modeling method used extensively in the software engineering field.
본 논문에서는 지리공간 웹 서비스 기반의 기준점 자동 추출 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 3단계로 구성된다. 1) 첫 번째 단계에서는 지리공간 웹 서비스를 통해 대상영상의 촬영지역에 해당하는 기준자료를 자동으로 획득하고, 2) 두 번째 단계에서는 획득된 기준자료와 대상영상에 SURF 알고리즘을 적용하여 후보 기준점을 찾는다. 3) 마지막 단계에서는 RANSAC 알고리즘을 이용하여 추출된 후보 기준점 중 정 정합점을 최종 기준점으로 산출한다. 제안하는 기법은 기준자료를 획득하기 위해 지리공간 웹 서비스를 활용하였다. 이를 통하여 제안하는 기법은 기준영상과 고도자료의 관리 및 획득 시 사용자 편의성을 증대 시켰고, 표준을 따르기 때문에 높은 확장성을 가진다. 본 논문에서는 제안하는 기법을 SPOT-1, SPOT-5, IKONOS 위성영상에 적용하여 실험을 수행하였다. 실험지역에 적용한 결과, 제안하는 기법은 대상영상의 촬영센서, 촬영일자, 해상도 변화에도 RMSE 5화소 미만의 일관된 정확도를 산출하였고, 대상영상의 해상도가 좋아짐에 따라 정확도의 지속적인 향상 가능성을 확인하였다. 또한 기준영상과 고도자료로 군 표준 자료를 사용함으로써 제안하는 기법의 군사적 활용가능성을 확인하였다.
구글, 마이크로소프트, 야후 등의 대형업체들이 플랫폼을 기반으로 전 세계 위성사진과 지도 서비스를 선보이고 있는데 반해, 국내의 경우 뛰어난 지도 서비스들을 보유하고 있음에도 플랫폼으로 발전시키지는 못하여 경쟁에서 밀리고 있다. 웹을 통해 국토정보를 효과적으로 활용하기 위해서는 다양한 원천자료와 소프트웨어를 통합해 줄 플랫폼이 필요한 현실에서, 차세대 유비쿼터스 웹 환경에서 공공 및 민간의 공간정보를 통합하여 맞춤형 국토정보의 활용을 극대화할 수 있는 기술로서 맞춤형 국토정보 플랫폼기술이 개발되고 있다. 스트리밍, 매쉬업, 검색의 크게 세 가지로 나뉘어 2D/3D Hybrid 스트리밍엔진, u-GIS 서비스 매쉬업엔진, 차세대 국토정보 검색엔진 등이 그것이다. 이에 맞춤형 국토정보 플랫폼기술의 효과적인 개발을 위해 관련 Geospatial Web 플랫폼기술이 구현되고 있는 기존의 제품 및 시장동향을 분석하고, 이를 토대로 목표시장중심 및 플랫폼의 기술 특성에 따라 맞춤형 국토정보 플랫폼기술개발전략을 모색하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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