고해상 위성 스트립 영상의 GCP 칩을 이용한 경제적인 RPCs 보정 (Effective RPCs Bias-compensation of high-resolution Satellite Strip Imagery using GCP Chips)

서지정보

· 발행기관 : 한국측량학회
· 수록지 정보 : 한국측량학회지 / 41권 / 1호 / 75 ~ 82페이지
· 저자명 : 오재홍, 조현정, 이창노

초록

CCD (Charged-Coupled Device) 푸쉬부룸 센서에 기반한 대부분의 고해상도 위성은 스트립 모드 촬영을 기본으로 하고 있다. 촬영 방향으로 길게 획득되는 스트립 영상은 궤도 정보를 활용하여 엄밀모델에 기반한 센서모델 처리가 이루어진다. 처리된 데이터는 관리하기 쉬운 단위 영상으로 쪼개져 제공되고 센서모델 또한 사용자가 이용하기에 편리한 RPCs (Rational Polynomial Coefficients)의 형태로 제공된다. 그러나 RPCs 데이터는 오차를 내포하고 있기 때문에, GCPs (Ground Control Points) 등 지상 기준정보를 활용하여 해당 오차를 보정 후 보다 정확한 좌표 정확도를 확보하여야 한다. 최근에는 자동화된 처리를 위해 항공사진이나 기구축 위성영상에 기반한 GCPs 칩 형태의 지상 기준정보가 많이 활용되고 있다. 그러나 이러한 칩은 초기 구축비용이 높고 시간이 지남에 따라 지형이 변화하므로 칩 또한 갱신해야 하는 등 관리에도 비용이 소요된다. 따라서 RPCs 오차 보정 시 필요한 기준 GCP chip의 개수를 적게 활용한다면 보다 경제적인 처리가 가능해질 수 있다. 따라서 본 연구에서는 단위 영상이 아닌 스트립 영상을 RPCs 보정 처리에 활용하여 기준점 수를 줄여보고자 하였다. 즉, 스트립 기반 RPCs 오차 보정과 단위 영상기반 RPCs 보정을 비교·분석하고 그 경제성에 대해 분석하였다. GCPs 칩 개수를 줄여가며 스트립 기반 RPCs 보정을 수행하고 그 영향에 대해 분석하였다. 그 결과 동일한 개수의 GCPs가 활용될 경우 제약조건 도입 시 정확도가 향상되는 것을 확인하였으며, GCPs가 부족한 경우에도 보정이 가능해짐을 확인할 수 있었다.

영어초록

Most high-resolution satellite images are acquired in strip mode using a pushbroom sensor with a CCD (Charged-Coupled Device). To process the long image strip with precise orbit and attitude data, a physical sensor model is required. The strip is then divided into multiple scenes, each of which is delivered with a replacement sensor model, typically RPCs (Rational Polynomial Coefficients). However, RPCs can sometimes be inaccurate, so ground reference data such as GCPs (Ground Control Points) are used to compensate for bias and improve positional accuracy. While GCP image chips, derived from orthorectified aerial or satellite images, are a popular type of reference data, they can be expensive and become outdated over time. To address this issue, it is necessary to reduce the number of GCP chips required for bias compensation. In this study, we investigated whether image strip RPCs bias compensation could be achieved with fewer GCP chips than scene-based RPCs bias compensation. We reduced the number of GCP chips required for strip RPCs bias compensation and assessed its accuracy. The experimental results showed that strip RPCs bias compensation with a reduced number of GCPs had better accuracy than single scene RPCs adjustment using the same number of GCPs. Moreover, bias compensation could be performed with fewer GCPs.

참고자료

· 없음