Acquisition of 3D Spatial Information using UAV Photogrammetric Method

무인항공 사진측량을 이용한 3D 공간정보 취득

  • Received : 2010.01.28
  • Accepted : 2010.02.18
  • Published : 2010.02.28

Abstract

This study aims to propose a method that shall rapidly acquire 3D information of the fast and frequently changing city areas by using the images taken by the UAV photogrammetric method, and to develop the process of the acquired data. For this study's proposed UAV photogrammetric method, low-cost UAV and non-metric digital camera were used. The elements of interior orientation were acquired through camera calibration. The artificial 3D model of the artificial structures was constructed using the image data photographed at the target area and the results of the ground control point survey. The digital surface model was created for areas that were changed due to a number of civil works. This study also analyzes the proposed method's application possibility by comparing a 1/1,000 scale digital map and the results of the ground control point survey. Through the above studies, the possibilities of constructing a 3D virtual city model renewal of 3D GIS database, abstraction of changed information in geographic features and on-demand updating of the digital map were suggested.

본 연구에서는 무인항공기로 촬영한 영상을 이용하여 변화가 매우 빈번히 발생하는 도시지역의 3차원 정보를 신속하게 취득하는 기법을 제시하고 처리공정을 개발하였다. 연구에서 제안된 무인항공기를 이용한 사진측량기법은 저가의 무인항공기와 비측량용 카메라를 이용하였으며, 카메라 검정을 통하여 내부표정요소를 취득하였다. 연구 대상지역을 촬영한 영상자료와 기준검측량성과로부터 인공지물의 3차원 모형을 제작하였으며 토목공사로 인하여 변화가 발생한 지형을 대상으로 수치지형모형을 제작하였다. 1/1,000 축척의 수치지도 및 지상 기준점 측량성과와 비교하여 본 기법의 효용성을 분석하였으며 이상과 같은 연구를 통하여 3차원 가상도시 구축, 3D GIS 데이터베이스 갱신, 지형 지물 변화정보 추출 및 수치지도 수시갱신에 활용할 수 있는 가능성을 제시하였다.

Keywords

References

  1. 김성삼 (2007), 무인헬기기반 영상정보취득체계에 의한 홍수재해 분석, 경상대학교 대학원 박사학위논문.
  2. 이재기, 이동주, 최석근 (2007), GIS DB 구축을 위한 수시갱신 시스템 개발, 한국측량학회지, 한국측량학회, 제25권, 제3호, pp. 249-255.
  3. 장성호, 오수훈 (2004), 무인항공기 임무장비 기술개발 동향, 항공우주산업기술동향, 2권, 1호, 한국항공우주연구원, pp. 152-158.
  4. 정성혁, 이재기 (2008), 디지털 영상자료를 이용한 3D GIS의 Photo-realistic 모델링 및 가시화, 한국측량학회지, 한국측량학회, 제26권, 제1호, pp. 73-83.
  5. 정성혁, 임형민, 이재기 (2009), 디지털 카메라를 이용한 무인항공 사진측량의 정확도 분석, 한국측량학회지, 한국측량학회, 제27권, 제6호, pp. 741-747.
  6. 황수정, 최익현 (2003), 무인항공기 기술개발동향, 항공우주산업기술동향, 1권, 1호, pp. 60-65.
  7. Deng, F., Zhang, Z. and Zhang, J. (2005), Construct 3D City Model by Multi-Sensor Data, ISPRS Workshop on Service and Application of Spatial Data Infrastructure, Hangzhou, China, pp. 187-190.
  8. Eisenbeiss, H. (2004), A Mini Unmanned Aerial Vehicle (UAV): System Overview and Image Acquisition, International Workshop on Processing and Visualization using Highresolution Imagery, pp. 18-20.
  9. Gross, H., Thoennessen, U. and Hansen, W.V. (2005), 3D Modeling of Urban Structures, IAPRS, Vienna, Austria, Vol. XXXVI Part 3/W24, pp. 137-142.
  10. Hirobo (2010), htto://model.hirobo.co.jp/.