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Accuracy Investigation of RPC-based Block Adjustment Using High Resolution Satellite Images GeoEye-1 and WorldView-2

고해상도 위성영상 GeoEye-1과 WorldView-2의 RPC 블록조정모델 정확도 분석

  • 최선용 (국방과학연구소) ;
  • 강준묵 (충남대학교 공과대학 토목공학과)
  • Received : 2012.01.12
  • Accepted : 2012.03.15
  • Published : 2012.04.30

Abstract

We investigated the accuracy in three dimensional geo-positioning derived by four high resolution satellite images acquired by two different sensors using the vendor-provided rational polynomial coefficients(RPC) based block adjustment in this research. We used two in-track stereo pairs of GeoEye-1 and WorldView-2 satellite and DGPS surveying data. In this experiment, we analyzed accuracies of RPC block adjustment models of two kinds of homogeneous stereo pairs, four kinds of heterogeneous stereo pairs, three 3 triplet image pairs, and one quadruplet image pair separately. The result shows that the accuracies of the models are nearly same. The accuracy without any GCPs reaches about CEP(90) 2.3m and LEP(90) 2.5m and the accuracy with single GCP is about CEP(90) 0.3m and LEP(90) 0.5m.

본 논문에서는 서로 다른 두 종류의 위성센서로부터 획득한 네 개의 고해상도 위성영상에 대해 영상과 함께 제공되는 RPC 기반의 블록조정 모델을 구성하고 3차원 위치결정 정확도를 분석하였다. 실험자료로는 In-track 입체영상 획득방법으로 촬영된 두 개의 GeoEye-1 및 WorldView-2 입체 영상쌍과 DGPS 측량성과를 활용하였다. RPC 블록조정 모델 알고리즘을 이용하여 동종(同種) 영상으로 구성한 두 개의 입체영상 모델 및 이종(異種) 영상으로 구성한 네 개의 입체영상 모델과 세 개의 삼중영상 모델 및 하나의 사중영상 모델의 정확도를 분석하였다. 각 모델의 정확도는 유사하게 나타났으며, 지상기준점을 사용하지 않을 경우 CEP(90) 2.3m, LEP(90) 2.5m, 하나의 지상 기준점을 사용하였을 경우 CEP(90) 0.3m, LEP(90) 0.5m를 나타냈다.

Keywords

References

  1. 김광은 (2005), RPC를 이용한 Stereo 영상으로부터의 3차원 좌표 추출, 대한원격탐사학회지, Vol. 21, No. 2, pp. 135- 143. https://doi.org/10.7780/kjrs.2005.21.2.135
  2. 김형무, 차득기, 양철수 (2010), GeoEye-1 스테레오페어 위성영상을 이용한 영상응용지적도 수치도화설계, 정보 및 제어 심포지엄 논문집, 대한전기학회, pp. 249-250.
  3. 오관영, 정협섭, 이원진, 이동택 (2011), KOMPSAT-2RPC를 이용한 3차원 위치결정 정확도 분석, 한국측량학회, 제29권제1호, pp. 1-9. https://doi.org/10.7848/ksgpc.2011.29.1.1
  4. 이수암, 정재훈, 이태운, 김태정 (2011), 다중 KOMPSAT-2 영상으로부터 생성된 DEM 정확도 분석, 대한원격탐사학회지, Vol. 27, No. 1, pp. 51-58. https://doi.org/10.7780/kjrs.2011.27.1.051
  5. 이재빈, 곽태석, 김용일 (2003), IKONOS 영상으로부터 추출되는 3차원 지형자료의 정확도 향상에 관한 연구 - RPC 모델의 위치정확도 보정을 통하여, 한국측량학회, 제 21권제 4호, pp. 301-308.
  6. 이진덕, 소재경 (2009), 고해상도 위성영상의 RF모델 기반 지상위치의 정확도 개선 알고리즘 개발, 한국지리정보학회지 12권 1호, pp. 106-118.
  7. 이효성, 신석효, 안기원 (2004), 수치지도를 이용한 IKONOS Geo-level 위성영상의 편의보정, 한국측량학회, 제22권제4호, pp. 331-338.
  8. 전형섭, 정용주, 조기성 (2003), RFM을 이용한 고해상도 위성영상의 기하보정에 관한 연구, 공학연구, 전북대학교 부설 공학연구원, 공학연구 제34집, pp. 147-157.
  9. Buyuksalih, G., Kocak, G., Topan, H., Oruc, M., and Marangoz, A.(2005), SPOT Revisited : Accuracy Assessment, DEM Generation and Validation from Stereo SPOT 5 HRG Images, The Photogrammetric Record, 20 (110), pp. 130-146. https://doi.org/10.1111/j.1477-9730.2005.00314.x
  10. Cain, J. (1989), Stereomodel Acquisition Geometry, Ph.D. thesis, U.C. Berkeley.
  11. Dial, G., Grodecki, J. (2004), Satellite Image Block Adjustment Simulations with Physical and RPC Camera Models, Proceedings of ASPRS 2004 Conference, Denver, May 23-28.
  12. Fraser, C.S., and Hanley, H.B. (2003), Bias Compensation in Rational Functions for Ikonos Satellite Imagery, Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, 69(1), pp. 53-57. https://doi.org/10.14358/PERS.69.1.53
  13. Fraser, C.S., and Hanley, H.B. (2005-1), Bias-compensated RPCs for Sensor Orientatin of High-resolution Satellite Imagery, Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, Vol.71, No. 8, pp. 909-915. https://doi.org/10.14358/PERS.71.8.909
  14. Fraser, C.S., Dial, G., Grodecki, J. (2006), Sensor Orientation via RPCs, ISPRS Journal of Photogrammetry & Remote Sensing 60(2006), pp. 182-194. https://doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2005.11.001
  15. GeoEye (2012), GeoEye-1 Fact Sheet, http://www.geoeye.com/CorpSite/assets/docs/brochures/GeoEye-1_Fact_Sheet.pdf (accessed 9 Feb. 2012).
  16. GEOIMAGE, 2010, "Digital Elevation Models from Satellite Imagery", http://www.geoimage.com.au/ geoimage/uploads/Geoimage_DEM_brochure_Oct10_small_lowres.pdf.
  17. Grodecki, J., and Dial, G. (2003), Block Adjustment of High- Resolution Satellite Images Described by Rational Polynomials, Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, 69(1), pp. 59-68. https://doi.org/10.14358/PERS.69.1.59
  18. Li, J., Shao, Y., Wang, J., and Yang, J. (2008), The Research and Design of The Base-Height Ratio for the Three Linear Array Camera of Satellite Photogrammetry, The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, Vol. XXXVII.Part B1.Beijing, pp. 757-760.
  19. Li, R., Zhou, F., Niu, X., and Di, K. (2007), Integration of Ikonos and QuickBird Imagery for Geopositioning Accuracy Analysis, Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, 73(9), pp. 1067-1074.
  20. NGIA(National Geospatial-Intelligence Agency)(2012), Geolocation Accuracy Evaluations of WorldView-1 and WorldView-2, http://calval.cr.usgs.gov/JACIE_files/JACIE11/Presentations/WedPM/115_Bresnahan_JACIE_11.005.pdf(accessed 9 Feb. 2012).
  21. Niu, X., Zhou, F., Di, K., Li, R. (2005), 3D Geopositioning Accuracy Analysis Based on Integration of QuickBird and IKONOS Imagery, Proceedings of the ISPRS Workshop "High Resolution Earth Imaging for Geospatial Information", Hanover, Germany, May 17-20.
  22. Wang, W., Zhao, L. (2011), Geolocation Accuracy Evaluation of GeoEye-1 Stereo Image Pair, Image and Data Fusion(ISIDF), 2011 International Symposium on, http://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?arnumber=06024283(accessed 9 Feb. 2012).
  23. Zhu, L., Umakawa, H., Guan, F., Tachibana, K., and Shimamura, H. (2008). Accuracy Investigation of Orthoimages Obtained from High Resolution Satellite Stereo Pairs, The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, Vol. XXXVII.Part B1.Beijing, pp. 1145- 1148.

Cited by

  1. Accuracy Investigation of DEM generated from Heterogeneous Stereo Satellite Images using Rational Polynomial Coefficients vol.22, pp.3, 2014, https://doi.org/10.7319/kogsis.2014.22.3.121
  2. A Study on the Frame Sensor Modeling Using Standard Interface vol.30, pp.1, 2014, https://doi.org/10.7780/kjrs.2014.30.1.7
  3. Comparison of Single-Sensor Stereo Model and Dual-Sensor Stereo Model with High-Resolution Satellite Imagery vol.31, pp.5, 2015, https://doi.org/10.7780/kjrs.2015.31.5.6
  4. RPC 조정에 의한 KOMPSAT-3 위성영상의 위치결정 정확도 분석 vol.31, pp.6, 2012, https://doi.org/10.7848/ksgpc.2013.31.6-1.503
  5. 이종 위성센서 영상을 이용한 에피폴라 영상 제작 vol.32, pp.1, 2012, https://doi.org/10.7848/ksgpc.2014.32.1.39
  6. PLEIADES 영상을 활용한 비접근지역의 1/5,000 수치지형도 제작 가능성 평가 vol.32, pp.4, 2012, https://doi.org/10.7848/ksgpc.2014.32.4-1.299
  7. 이종위성 스테레오 영상의 3차원 위치 결정 방법 연구 vol.33, pp.4, 2015, https://doi.org/10.7848/ksgpc.2015.33.4.325
  8. 효율적인 스테레오 위성자료 활용을 위한 기하요소 간 상관성 분석 vol.34, pp.5, 2012, https://doi.org/10.7848/ksgpc.2016.34.5.471
  9. Planetscope 영상을 이용한 KOMPSAT-3/3A 영상의 기하품질 향상 방안 연구 vol.38, pp.4, 2012, https://doi.org/10.7848/ksgpc.2020.38.4.327
  10. A New Combined Adjustment Model for Geolocation Accuracy Improvement of Multiple Sources Optical and SAR Imagery vol.13, pp.3, 2012, https://doi.org/10.3390/rs13030491