항공사진측량의공정 가천대학교토목환경공학과 박홍기
Aerial Mapping Service Workflow: Traditional Analog System Scanners Analog Stereo Ploter DTM Othophotos Line Map RMK TOP Camera AGFA Film Digital System LIDAR or Digital Camera Film Processing B/W or Color Vexcel Ultra Scan 5000 Zeiss SCAI Update Revision 3D Images Printer LAMBDA 130 Analysis Digital Cam DSM GIS Batymetry Falcon II LIDAR Temporary Mass Storage Raw Data process INPHO Suites Altexis TopIt Archive System Digital WorkStation Summit Evolution OPS 자료원 ; Aeromap Technology Systems 가천대학교박홍기 2
Hard Copy or Digital Aerial Mapping Service Photogrammetric Activities (Digital Process): B&W Orthophotos Line Map Color Orthophoto Summit Evolution WS GIS Application Contour map 자료원 ; Aeromap Technology Systems 가천대학교박홍기 3
항공사진측량의이용한 수치지도제작 가천대학교박홍기 4
항공사진측량의자료처리과정 항공사진 /LiDAR 위성영상 GPS 자료취득시스템 on-line/real time 화 디지털화 고정밀화 모바일매핑시스템 지상측량 자료처리시스템 사진측량의자동화 항공사진영상 자료처리 자료활용 3 차원고품질데이터요구 GIS 사진측량의출력물 : 수치지도, 정사사진 / 영상지도, DEM,DSM ( 자료원 ; 한진정보통신 ) 가천대학교박홍기 5
항공사진측량에의한수치지도제작 항공사진측량에의한수치지도제작공정 Ⅰ Ⅱ 항공사진촬영 기준점측량및항삼 (AT) 촬영계획 항공삼각측량 (AT) 사진기준점측량 대공표지설치 항공사진필름 지상기준점측량 항공사진촬영 측량계획 Ⅲ 세부도화 ( 수치도화 ) 수치도화 도화원도 ( 전산화일 ) 도화원도출력 출력도화원도 ( 도면 ) Ⅳ 현지조사및보완측량 수정도화원도 ( 도면 ) 현지보완측량 지리조사 Ⅴ 편집 정위치편집 구조화편집 도면제작편집 수치지도 수치지도 ( 출력도면 ) 도면출력 ( 자료원 ; 한진정보통신 ) 가천대학교박홍기 6
촬영계획 항공사진측량촬영계획 항공사진측량방법으로지형도를제작하기위해서는사진축척, 사진의중복도, 기준점배치등을고려하여능률적이고경제적으로수행하기위해촬영계획을수립한다. 촬영승인인허가 ( 일반지역 : 국방부, 특별한지역 : 기무사령부 ) 촬영코스, 축척결정 ( 촬영지역의평균표고를촬영기준면으로설정 ) 촬영계획도작성 < 촬영계획도 > < 촬영인허가공문 > ( 자료원 ; 중앙항업 ) 가천대학교박홍기 7
촬영설계 고려사항 1. 촬영용역의대상면적및범위 2. 기존및계획기준점 3. 시간일정 4. 최종요구결과물 5. 최적비행시즌 6. 지상피복조건 목표 1. 비행라인을따라최적의사진간격조건결정 2. 비행라인의간격및수 3. 허용안전율을고려 4. 촬영지역과비행장간의거리 가천대학교박홍기 8
촬영설계 C. 촬영패턴 1. 전적으로종중복 (overlap) 과횡중복 (sidelap) 에의존. 23cm x 23cm (9 x 9 ) 사진과 152mm(6 ) 초점거리를갖는이상적인조건하에서는종중복 60%, 횡중복 30% 이면빈틈이없는최대입체범위를제공할수있다. 추가적인안전율을고려한다면종중복 70-75%, 횡중복 50% 까지증가할수있다. 가천대학교박홍기 9
촬영계획계산 비행라인, 촬영간격, 및필요한필름의양을계산하는데요구되는데이터. 1. 카메라초점거리. 2. 촬영고도또는촬영축척 3. 사진의크기 4. 촬영대상지역의범위 5. 비행라인의위치 6. 종중복 7. 횡중복 8. 촬영계획도의축척 9. 비행기의속도 가천대학교박홍기 10
항공사진촬영 항공사진은동일한경로내의인접사진간의입체상을얻기위해비행방향으로종중복 60%, 인접한촬영경로와횡중복 30% 의중복도로촬영하여필름을현상하고, 밀착사진및양화필름을만들어촬영의성과를검사한다. < 촬영검사 > 구름이나구름의그림자 스모그 (Smog) 사진축척 ( 계획된축척과의차이 ) 항측용카메라 항측용비행기 필름인화장비 중복도 ( 최소종중복 50% 이상, 횡중복 5% 이상 ) 사진의경사 ( 경사 3 이내, 편류각 5 이내 ) ( 자료원 ; 한진정보통신 ) 가천대학교박홍기 11
항공사진촬영시스템 측량용항공기 (CESENA, L-19) 측량용항공기내부 항공사진측량용사진기시스템 ( 자료원 ; 한진정보통신 ) 가천대학교박홍기 12
항공사진측량용사진기 항공사진카메라 디지털항공사진카메라 분리된중심투영사진취득 중복도를고려, FMC 기능 동일대상물이사진상에 3 번촬영 Push Broom 방식의스캐닝 ( 영상 ) Forward/Nadir/Backward 모든물체가 3 번촬영됨 항공사진카메라 WILD RC30 디지털항측카메라 Leica ADS40 가천대학교박홍기 13
Film vs. Digital Image Film Digital Image 가천대학교박홍기 14
칼라및근적외선디지털영상 칼라 (RGB) 영상 근적외선영상 ( 자료원 ; 한진정보통신 ) 가천대학교박홍기 15
고해상도디지털항공사진영상 15cm 해상도 5cm 해상도 ( 자료원 ; 한진정보통신 ) 가천대학교박홍기 16
사진제작 촬영성과인항공필름을이용하여, 해석도화에필요한양화필름, 지상기준점측량에필요한밀착인화사진, 현지조사및집성도제작을위한확대사진을제작하고, 촬영경로를한눈에알아볼수있도록표정도를작성한다. 밀착사진 확대사진 양화필름 표정도작성 ( 사진의주점, 촬영경로및사진번호, 촬영년월일, 사진축척등 ) < 사진촬영성과 > < 표정도작성 > ( 자료원 ; 중앙항업 ) 가천대학교박홍기 17
지상기준점측량및항공삼각측량 지상기준점측량 항공삼각측량및세부도화에필요한지상기준점 ( 수평위치및표고 ) 의 3 차원좌표를현지에서직접측량 항공삼각측량 (Aerial Triangulation) 소수의지상기준점성과를기준으로도화기또는좌표측정기로사진기준점을관측하여, 세부도화에필요한촬영당시카메라의위치및기준점의지상좌표를결정하는작업 GPS 수신기 점이사기 기준점측량 토털스테이션 해석도화기 ( 자료원 ; 한진정보통신 ) 가천대학교박홍기 18
지상기준점측량 해석도화에필요한평면및표고기준점측량을현지에서직접관측하는측량으로서, 국토지리정보원의국가기준점성과표를기본으로한다. 측정방법으로는 GPS 측량 (Global Positioning System) 법으로실시하고, 후속공사측량을고려할경우에는표석점을매설한다. 측량계획 ( 기존의기준점성과, 현지여건등 ) 선점및조표 관측 < 평면기준점측량 > < 표고기준점측량 > ( 사진자료원 ; 중앙항업 ) 가천대학교박홍기 19
항공삼각측량 ( 사진기준점측량 ) 항공삼각측량 (Aerial Triangulation 또는 Photo Triangulation) 은사진기준점측량이라고도하며, 사진상에서관측된점들의좌표 (X, Y, Z) 를관측한다음, 현장에서관측된소수의지상기준점성과를이용하여, 사진상에서관측된점들의좌표를해석적방법 ( 프로그램 ) 으로절대좌표를환산한다. 계획준비 ( 양화사진, 점이사기, 표정도 ) 선점 점각 < 점이사기 > < 표정기록부 > ( 사진자료원 ; 중앙항업 ) 가천대학교박홍기 20
항공삼각측량 항공삼각측량 넓은의미 : 항공사진에서의사진좌표를이용하여미지지상점의 3차원좌표를구하는것 좁은의미 : 항공사진을이용하여지상기준점의수를늘이는것 종접합점와횡접합점의지상좌표를구하고지상기준점으로삼는것 현재는 GPS를항공기에장착하여, 카메라의위치 3요소를결정하여지상기준점을최소화할수있는방법이도입되었음 가천대학교박홍기 21
항공삼각측량의장점 실내작업으로지상기준점 (GCP) 을얻을수있다. 측량대상지역내로진입하는것을최소화할수있다. 지상측량이어려운지역의측량을최소화할수있다. 항공삼각측량을통하여, 실제관측된 GCP 의정밀도를검정할수있다. 항공삼각측량분류 기계식항공삼각측량 (analog AT) 반해석식항공삼각측량 (semi-analytical AT) 해석식항공삼각측량 (analytical AT) 가천대학교박홍기 22
해석도화 해석도화기상에서지상기준점성과와항공삼각측량성과를이용하여필요한지형지물을묘사하는작업으로서, 지상기준점및사진기준점성과를이용하여 3 차원의입체지형모델을형성한후대상지역내의지형지물높이등을판독묘사하며지정된 NGIS CODE 로구분하여수치입력및조사원도출력까지의과정을말한다. 표정및인접접합 판독및묘사 < 해석도화기 > < 도화 DATA> ( 자료원 ; 한진정보통신 ) 가천대학교박홍기 23
수치도화 항공삼각측량 (AT) 측량성과를기준으로지도표현에필요한사항을도화장비를이용, 지도의최초원도를작성하는공정해석및수치도화기를이용하여수치자료취득을위한수치도화실시 ( 지형지물을 3차원의점, 선, 면으로표현 ) 도화원도 해석도화기 수치도화기 도화데이터를이용한 3 차원모델링 ( 자료원 ; 한진정보통신 ) 가천대학교박홍기 24
도화기의종류 Wild B8 기계식도화기 Zeiss p2 해석도화기 Intergraph ImageStation-Z 수치사진측량장비 Leica-Helava SOCET Set 가천대학교박홍기 25
현지조사및보완측량 현지조사는해석도화원도와 2 배확대사진을이용하여지리지명, 행정경계등도화내용의미비점을보완하여지형데이타베이스내용을충실히하기위한작업공정 현지보완측량은항공사진에명확히나타나지않는각종지형지물등을현지에서조사, 측량, 측정하여해석도화된내용을보완하기위한현지측량작업공정 2 배확대사진 도화원도 현지조사및현지보완측량실시전경 ( 자료원 ; 한진정보통신 ) 가천대학교박홍기 26
현지조사 정위치편집을하기위하여항공사진을기초로도면상에나타내어야할지형 지물과이와관련된사항을현지에서조사하는것으로서, 수치지도를출력한도화원도및 2 배항공사진을이용하여조사내용을정확하게표기하는작업이다. 자료수집 현지조사 < 현지조사원도 > < 현지조사도면 > ( 자료원 ; 중앙항업 ) 가천대학교박홍기 27
지적도복제및입력 지형과병합될지적데이터를취득하기위하여자동독취또는수동입력방식으로기존도면을해석도화된지형도와중첩시켜일치되지않는부분을수정한다. 지적도복제 지적도자동입력 도엽별기준점설정 축척변환 정리점검 < 지적도복제 > < 지적도면입력 > ( 자료원 ; 중앙항업 ) 가천대학교박홍기 28
편집공정 현지조사사항입력은현지조사및항측보완측량조사사항을수치형태로입력하는작업정위치편집은입력된현지조사및항측보완측량데이터를이용하여해석도화된데이터를정위치로수정편집하는작업도면제작편집은지형도도식기준에맞도록지형, 지하시설물, 기호, 명칭등을표준화하여편집하는작업 현지조사사항입력 도면제작편집 도화원도 정위치편집 수치지도 ( 자료원 ; 한진정보통신 ) 가천대학교박홍기 29
정위치편집 현지조사및보완측량에서얻어진성과및자료를이용하여, 도화 성과또는지리데이터입력성과에데이터를추가 삭제 수정 보완하는작업이다. 현지조사자료입력 지형편집 데이터작성 데이터검수 < 현지조사도면 > < 정위치편집도면 > ( 자료원 ; 중앙항업 ) 가천대학교박홍기 30
도면제작편집및출력 지하시설물도작성기준에의거지형, 시설물, 심볼, 기호, 명칭등을편집하여준공도면을작성하는작업및작성된최종도면을 Plotter로출력하는작업이다. 정위치데이터 정위치편집파일 도면제작편집파일 < 도면제작편집성과 > < 출력도면 > ( 자료원 ; 중앙항업 ) 가천대학교박홍기 31
성과목록 항공촬영기준점측량해석도화현지조사도면제작 항공사진원필름 밀착사진 양화필름 기준점성과철 기준점계산부 점의조서 수치도화 DATA 표정기록부 도화원도 현지조사원도 현지조사도면 기타수집자료 정위치편집 DATA 도면제작편집 DATA 최종출력도면 확대사진 촬영기록부및표정도 기준점망도 관측기록부 사진기준점성과 가천대학교박홍기 32
Photogrammetry? Engr. Surveying? Land Surveying? Geodetic Surveying? AM/FM The End Coordinates Datum Standards Technology GIS/LIS Digital Mapping Applications Cost/Benefit E-mail: hgpark@gachon.ac.kr 가천대학교박홍기 33