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Photogrammetry
Survey Information Lab.
Chungbuk National Univ. Dept. of Civil Eng.
INTRODUCTION
항공사진촬영
지상기준점 측량
및 사진기준점측량
수치도화
현지조사 및 보완측량
정위치 및
구조화 편집
Ch. 1
Introduction
1.1 Definition of Photogrammetry

PHOTOGRAMMETRY(Gk phot=light ; Gk gramma = writing and Gk metron = to
measure) is defined by the American Society for Photogrammetry and Remote
Sensing(ASPRS) as
“The art, science and technology of obtaining
reliable information about physical objects and the environment by
recording, measuring and interpreting photographic images”.
 위치결정, 도면화 및 도형해석, 생활공간 개발 및 유지관리의 자료제공, 정보 정량화 및 경관관측
 단사진에 의한 1,2차원 해석 및 중복사진에 의한 3,4차원 해석
 좌표계, 투영에 의한 도면화 및 도형해석
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 지상, 지하, 해양, 시설물 및 우주공간 등 생활공간 개발과 유지관리를 위한 자료제공
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주제도제작
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 위치, 영상 및 속성자료를 이용한 지형공간정보 DB를 생성하여 의사결정 및 생활 편의
제공 극대화
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 영상의 시각특성에 지표, 유형 및 표현방법 등을 이용하여 쾌적한 생활환경 창출
지형의 3차원 시각화
항공사진영상
수치지도
DEM
3차원 시각화
도심지의 3차원 시각화
항공사진영상
형태추출
3차원 모델링
3차원 시각화
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3-D City Modelling
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1.2 Historys of Photogrammetry
•
1839년 데갸르(프) – 사진술 발명
•
1840년 로세다(프) – 지형도제작에 사진술 이용(사진측량의 시조)
•
1892년 풀프리히(독)-입체사진측량의 창시자(부점원리 이론 정립)
•
1972년 7월 23일 – 미항공우주국(NASA)의 지구자원기술위성
•
(LANDSAT) , 불란서(SPOT) 등 시시각각으로 정보수집
•
1945년 – 우리나라 1/50,000 군용도를 제작
•
1966-74 : 국토지리정보원에서 1/25,000 지도제작
•
1975-98 : 1/5,000 국가기본도 제작
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1.3 Characteristics of Photogrammetry
(1) 정량적 및 정성적 측정 가능 :
Quantitative : Which involves precision dimensional measurements to obtain direct
information related to size and shape of objects or derived information such as change(like velocity or volume change), statistical- (like area distribution or time variation) or
associated-(like stress or force) parameters.
Qualitative(: Which deals with the recognition and interpretation of objects by Digital,
graphic or visual representation
(2) 동체측정에 의한 보존이용 :
구조물 변형, 교통사고조사, 비행자취, 홍수, 화재
(3) 정확도의 균일성 : 촬영고도의 0.1-0.2%o, (수평)축척분모의 10-30
(4) 접근 곤란한 대상물 측정 가능
(5) 분업화에 의한 능률성
(6) 축척변경의 용이성
(7) 경제성
(8) 4차원측정이 가능 :
낙석추적
(단점) 시설비용이 많이 소요, 소지역관측 부적합, 식별이 난해, 날씨 영향
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1.4 Type of Photogrammetry
1.4.1 사용목적에 의한 분류
1. Photographic survey
2. Photographic interpretation
3. Applied photogrammetry
1.4.2 촬영위치에 의한 분류
1. Terrestrial photography 2. Aerial photography
3. Multispectral photography
1.4.3 촬영방향에 의한 분류
1. Vertical photography
2. Oblique photography
3. Horizontal photo.
1.4.4 관측방법에 의한 분류
1. Aerial photogrammetry
2. Terrestrial photogrammetry
3. Underwater photogrammetry 4. Remote sensing
5. Non-topographic photogrammetry
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1.4.5 도화방법에 의한 분류
1. 입체도화기에 의한 정밀도화
3. 사진집성에 의한 방법
2. 사진도해법에 의한 간이도화
4. 수치영상에 의한 수치지도제작
1.4.6 촬영축척에 의한 분류
1.
2.
3.
Large Scale Plotting(촬영고도 800m 이내)
Middle Scale Plotting(촬영고도 800m ~3000m)
Small Scale Plotting(촬영고도 3000m 이상)
1.4.7 처리방법에 의한 분류
1.
2.
3.
Analogue photogrammetry
Analytical photogrammetry
Digital photogrammetry
•
디지털 사진측량이 이용되는 이유
1) 다양한 영상이용 가능
2) H/W, S/W 발전
4) 비용절감
5) 작업속도 증가
7) 일관성있는 자료 성과
3) 실시간 처리
6) 자동화 가능
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1.5 사진측정학의 적용범위
1. 환경보존 및 조사
1) 대기 및 수질오염 조사 및 관측, 자연환경 보호정비, 식물 활력조사, 관광해석 및
관광지도 제작, 인구분포조사
2) 홍수피해조사 및 피해도 작성, 소방도에 의한 재해보호, 적설량 관측
3) 태풍, 구름 조사, 천기예보, 풍향조사
Airborne SAR
Red = roads;
green = railroads;
turquoise = river channel
(normal flow)
- Landsat 열적외선 자
료를 분석하여 온도에 따
라 6단계로 구분하여 나
타낸 것
홍수 방재대책
태풍의 눈
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구름조사
1.5 사진측정학 응용
2. 토지이용계획
(1) 토지이용도 작성, 사용토지확대, 국토기본도 작성, 지적도 재정비
(2) 교통량조사 및 분석, 교통사고처리, 도로분포 및 변동상황조사, 타이어변형측량,
차량종류 및 주행방향 조사
(3) 도시 지표면 온도관측, 도시 발달상황조사, 건축물단속, 건물분포조사, 도시계획도 작성
(4) 토목구조물 자동설계, 하천계획도 자동설계, 도로설계 및 토지조성의 최적설계
2차원과 3차원 이미지의 링크
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1.5 사진측정학의 응용
3. 자원문제해석
(1) 광맥 및 유맥조사, 지질 단층 및 구조선 조사, 해양자원조사
(2) 수심분포조사, 조류, 수온, 해안, 침식 및 표사 이동, 해수침입지역조사
(3) 농작물 종별 및 수량, 수확량, 병충해, 토양 함수비조사, 토양도 제작
(4) 식생 종별, 크기, 밀도, 채벌, 산림화재, 지산 및 치수 조사
광물탐사
• 지하수 보전등급
• 개발의뢰지역 조회
서울 지역 Landsat 영상
3가지 형태의 식생 지역과
도심지, 나대지, 하천 표시
수역 및 유역관리
경관 보전등급
생태계 보전등급
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 지구온난화로 인한 영향
- 해수면 상승
- 대단위 산불발생 위험
- 대륙붕 온도상승
- 극단적 해안홍수 증가
 신재생 에너지란
- 석유, 석탄, 원자력, 천연가스 등을 제외한 태양, 풍력, 수력, 연료전지, 바이오,
해양, 폐기물, 지열, 수소에너지, 석탄을 액화가스화한 에너지 등





한반도에 지난 100년간 기온 1.5도 상승,
지난 40년간 제주지역 해수면 22cm 상승,
1920년대 이후 한 달 정도 겨울 단축,
반면에 20여 일 증가된 여름 기간,
2000년 이후 태풍 매미, 루사 등 초대형 태풍 집중 등의 사례
 녹색성장?
2005년 환경부와 유엔아태경제사회위원회(UNESCAP)가 공동주체한 “아․태 환경과 개발에 관한
장관회의(MCED)”에서 우리나라가 주창한 ”서울이니셔티브(SI)" 채택을 통해 우리나라
고도성장에 따른 환경훼손 경험을 향후 지속 가능한 경제성장 모델을 제시하는 것으로 녹색성장은
환경(Green)과 경제(Growth)가 상생 개념
(경제→환경) ; 환경을 훼손하지 않고 오히려 보호하는 경제성장
(환경→경제) ; 환경을 새로운 동력으로 하는 경제성장
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4. 문화재 보전과 복원
(1) 건축물, 조형물 등 조형비 분석, 조존 및 복원
(2) 고적발견, 복원 및 관측
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1.5 사진측정학 응용
5. 인간공학
(1) 의상설계, 의상 및 인간공학연구
(2) 인체정형, 치과, 인체구조분석, 의학 활용
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응용분야
안전진단 분야
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전 세계적으로 공간정보산업은 연평균 20% 이상 성장
구글 : 2004년 10월 디지털영상지도제작업체 키홀(Keyhole)인수
- Geospatial Web인 Google Earth 서비스 시작
- 퀵버드(미국) 위성 최고 GSD 61cm급 세계 위성사진 확보
- 2005년 안드로이드를 5000달러에 인수
- 2008년 10월 구글맵스의 지오아이(GeoEye)가 촬영한 첫 사진 공개 : GSD 50cm급
- 2011년 8월 모토로라를 125억달러(약 13조)에 인수
Microsoft사 : 2006년 3월 대형디지털항측카메라인 Ultracam과
원거리 센서와 위성 장비 등을
생산하는 벡셀(Vexcel)사 인수
- 픽토메트리(Pictometry)와 제휴해 버추얼 어스 서비스
노키아(NOKIA)사 : 2007년 10월 세계 1위 전자지도 제조업체인 나브텍 81억 달러에 인수
- 나브텍은 구글, MS, 야후 등에 지도 공급, 세계 전자지도시장의 약 70%를 점유하고 있고,
보행자용 네비게이션인 Map 2.0 발표
톰톰(TomTom) : 네델란드 네비게이션 업체로 세계 2위 전자지도 업체인 텔레아틀라스를 28억달러
인수
- 교통정보를 텔레아틀라스 전자지도제작에 활용
네이버(NHN) : 코스닥 시가총액 1위에서 유가증권시장으로 당당히 이전한 민간포털사이트
- 전자지도 자체보유 : 벡터자료
- 기타 : 2.5m급 위성사진영상(Kompsat-2)
- 서울 경기 : GSD 50cm급 항공사진 정사영상
- 헬리콥터 파노라마사진 서비스예정
다음 : 웹 2.0 시대의 컨텐츠인 UCC(User Created Content)를 30억 개 이상 보유
- 전자지도 자체보유(콩나물) : 벡터자료
- 전국 GSD 50cm급 항공사진 정사영상 : 삼아항업
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2장 사진의 일반성
2.1 개요
 영상(imagery) : 대상(image)이 전자기파에 의하여 비쳐져 나타난 것
 영상소(pixel or picture element) : 영상의 가장 작은 단위(cell)
 파장대 : 전자기파의 진동수에 따라 높은 것은 우주선과 방사선물질로 발생하는 g, X선
각각의 파장은 0.03nm(1nm=10-9m), 0.03-3nm 정도로 짧음
 가시광선 : 사람의 눈이 일곱가지의 색채감으로 물체를 판별하는 0.4-0.7mm 파장
밴드
파장
비고
감마선
<0.03nm
방사선 물질의 감마방사는 저고도항공기에 의해 탐측
X-선
0.03-3nm
입사광은 공기에 흡수되어 원격탐측에 이용되지 않음
자외선
3nm-0.4m
입사되는 0.3mm보다 작은 파장의 자외선은 공기상층부 오존에 흡수
사진자외선
0.3-0.4mm
필름의 광전변환기에 감지되나 공간산란이 심함
가시광선
0.4-0.7mm
필름과 광전변환기에 감지
적외선
0.7-1000mm
반사적외선
0.7-3mm
열적외선
3-5, 8-14mm
영상은 광학적 감지기로 얻어짐
극토단파
0.01-1000cm
구름이나 안개를 투과하며, 영상은 수동이나 능동적 형태로 얻어짐
레이더
0.1-100cm
물질의 상호작용으로 파장이 변화
주로 태양광반사로 물질의 열적 특성은 포함되지 않음
극초단파로 원격탐측의 능동적 형태로 활용
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2.2 영상취득계
 센서(sensor) :전자기파를 담는 기기
 수동적센서 : 대상물에서 放射되는 전가기파를 수집하는 방식
 능동적선서 : 센서에서 전자기파를 발사하여 대상물에 반사되는 전자기파를 수집
비영상방식
수동
적
센서
센
비스켄
방식
스켄
방식
서
능동
적
센서
비스켄
방식
스켄
방식
영상방식
지자기측량, 중력측량
단일사진기
다중파장대
사진기
흑백, 천연색, 적외, 적외 컬러, 기타
단일렌즈
다중렌즈
영상면
스켄방식
TV 사진기, 고체주사기
대상물면
스켄방식
다중파장대 스케너
단일필름, 다중필름
아날로그 방식, 디지털방식(MSS, TM 등)
극초단파 스케너
레이저 스펙트로메터, 레이저 거리측량기
레이더, 측방탐지레이더(SLAR :side looking air-borne radar), SAR
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2.2.1 수동적센서
1. 사진기 체계
프레임사진기
 항공사진기
파노라마사진기
단일렌즈방식-측량용
다중렌즈방식
렌즈회전방식
프리즘회전방식
스트립사진기
2. 다중파장대사진기 : 다중사진기 방식, 다중렌즈방식, 빔스플릿방식
3. 비디콘사진기 : 사진필름 대신 비디콘과 같은 축척형의 촬상관을 사용한 광전방식 센서
4. 다중파장대스케너 : 지표로 방사되는 전가기파를 집광하여 파장별로 구분, 테이프에 기록
5. TM(thematic mapper) : 고분해 관측 목적(LANDSAT-4,5호 탑재)
6. HRV(hight resolution visible) : 다중파장대 및 흑백형 센서(SPOT에 탑재)
7. 방사계(rediometer) : 물체로부터 방사또는 반사되는 전자기파 강도를 관측하는 장치
8. 수치사진기 : 전자스케너(상을 여러 개의 전자감광소자로 광전변환), CCD 사진기
2.2.2 능동적센서
1. 극초단파센서 : SLAR, 레이더, 라이다
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2.3 항공사진
2.3.1 상공사진측정용카메라
1)
초점거리가 길다(88 - 300mm)
2)
렌즈지름이 크다
3)
수차가 적으며 왜곡수차가 있어도 보정판을 이용하여 없앨 수 있다
4)
해상력과 선명도가 높다(중심부 50-80, 주변부 30-50선/mm,
5)
화각이 크다(60/90/120)
6)
주변부라도 입사광선의 광량 감소가 거의 없다
7)
거대하고 중량이 크다
8)
셔터속도가 빠르다(1/100~1/1000)
9)
필름폭(24cm) 길이 60, 90, 120m로 길다
10) Finder로 사진의 중복도를 조정한다
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종 류
초점거리
화각
화면크기
셔터속도
필름길이
용
도
협각 카메라 210mm 60도 이하
18*18
1/100~1000
120mm
대축척도화용
보통각카메라 210mm 60도
18*18
1/100~1000
120mm
도시지역측량
광각 카메라 153mm 90도
23*23
1/100~1000
120mm
일반도화, 판독용
초광각카메라
88mm 120도 이상 23*23
1/200~300
80mm
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소축척도화
 촬영용카메라
1. Aerial camera
2. Terrestrial camera
3. Stereo camera
4. Multi-spectral camera
5. Charge Coupled Device camera
1. Aerial camera
모
델 : RC-30
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Digital Aerial camera and LiDAR
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촬영용 시스템 구성도
GPS/ INS
대형 및 중형 디지털
항공사진카메라
• 장비명 : 대형 및 중형 디지털항측카메라
• 영상크기 : 4,079*4,09화소(1화소 : 9 μm)
• 사진축척 : 약 1/20,000(f=62~120mm)
• 지상해상력 : 0.25m~0.40m
GPS/INS를 이용한
항공사진촬영시스템
• GPS : 촬영점 위치 정보
• INS : 카메라 회전각 정보
• Direct Georeferencing
표정(지상기준점 최소)
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3차원 GIS 획득 기술 -Pictometry
앞, 뒤, 좌측, 우측, 직각 방향의 5개의 카메라로 이루어짐
최저 35도~ 최고55도까지 경사 촬영 가능
경사영상은 12㎝~30㎝ 정도의 카메라 영상 해상도를 얻을 수 있음
30
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촬영용 시스템
항공 디지털 센서
ADS40
Z1-Imaging
(DMC)
Vexcel
UltraCam
f = 120 mm
흑백영상 촬영시 초점거리
단일 렌즈 방식
f = 62 mm
3 Panchromatic Lines
4 Multispectral Lines
f = 25 mm 다중영상 촬영시
초점거리
2D Array 4 Pan - 4 multi
f = 28 mm
다중영상 촬영시 초점거리
2D Array 9 Pan - 4 multi
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쓰리나인 카메라의 작업흐름도(Leica)
연직 사진
후방 사진
Archive
system
디지털 카메라
전방 사진
DTM
정사사진
매핑
Mass
Memory
지상 처리
디지털
워크스테이션
Revision
시각화
영상 분석
분류
Spectral channels simultaneously
프린터
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GIS
2.3.2 촬영용 필름
(1) 감광도가 좋은 것(ASA 100, 최소 50)
(2) 감광유제의 은입자가 미세하고 해상력이 클 것
(3) 감색영역이 넓고 균등할 것
(4) 온도와 습도에 변질되지 않을 것
(5) 필름제조 후 감광도 변질되지 않을 것
(6) 현상, 정착, 수세, 건조 등 동안 상 변화 없을 것
(7) 사진처리 후 크기 변화가 없을 것
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2.3.3 항공기 및 촬영 보조기재
1. 촬영용 항공기
(1) 안정성이 좋을 것
(2) 조종성이 좋을 것
(3) 시계가 좋을 것
(4) 비행속도가 요구되는 속도를 얻을 수 있을 것
(5) 상승속도가 클 것
(6) 상승한계가 높을 것
(7) 항속거리가 길 것
(8) 이착륙 거리가 짧을 것
(9) 카메라를 넣을 수 있는 적당한 공간 (10) 적재량이 많고 공간이 넓을 것
(11) 비행경비가 저렴할 것
제작회사 : CESSNA
용
도:
항공기는 항공사진촬영에
적합하고 안정도가 높으며
시계가 양호한 기종으로 저
고도 저속비행이 가능함
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2. 촬영보조기재
(1) 촬영조건을 결정하기 위한 보조기재
1)
Horizontal Camera : 주 카메라 광축방향에 직각으로 광축이 향하도록
부착시킨 소형 카메라
2) Statoscope(고도차계) : 촬영점간 기압차를 측정하여 고도차를 환산 기록
3) A.P.R (airborne profile recorder): 대지촬영고도 기록
4) Gyroscope(자동평형기) : 주 카메라가 항상 지상 기준면에 직각 되도록 장치
(2) 촬영조건을 결정하기 위한 보조기재
1)
Navigation telescope: 예정 코스의 항공기 진입 및 항로 유지에 이용
2)
여러 지상국에서 송신되는 전파(Decca, Loran, Shoran)에 의하여 항공
기의 위치 및 항로 유지하나, 최근 GPS 이용
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2.3.4 Flight Planning or Design
(1) Air Base Line(촬영기선길이)
(2) Flight height(촬영고도) 및 C-계수
(3) Flight Corse
(4) Distribution of Points( 표정점 배치)
(5) 사진매수 및 지상기준점측량 작업량 (6) Flight Time(촬영일시)
(7) 촬영카메라의 선정
(8) Flight Map(촬영계획도) 작성
(9) 지도의 사용목적
(10) Photo Scale
(11) 정도
(12) 현지 지형
(13) 부근 비행장의 위치
(14) 토지 이용도
(15) 사용항공기의 카메라 선정
(16) 사용 도화기나 작업방법
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2.3.4 Flight Planning or Design
1. Photo Scale
• 화면거리 : 렌즈의 중심에서 수직으로 화면에 내린 수직거리
l
음화
f
 축척(M)
O
= 1/m
양화
H
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= l / S
= f /H
문) 초점거리 150mm 카메라로 비행고도 3000m에서 촬영한 사진의
축척은?(공무원 시험, 토목기사 출제)
답) M = 1/m = f/H = l/S = 1/20,000
문) 초점거리 400mm 카메라로 비행고도 4000m에서 촬영한 사진이
있다. 비고 800m인 산 정상의 축척은?(토목기사)
답) M = 1/m = f/H-h = 1/8,000
문) 초점거리 150mm 카메라로 비행고도 4,530m에서 촬영했을 때
비고가 기준면보다 30m 아래에 있는 지점의 사진의 축척은?(토목)
답) M = 1/m = f/H+h = 1/32,895
문) 비행고도 3,000m에서 화면거리 21cm로 촬영했을 때 30m의
교량은 얼마로 나타나는가?(토목,측량기사)
답) M = 1/m = f/H = 1/14,286
교량의 도상길이 = 30/14,286 = 0.0021m = 2.1mm
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(2)Over lap and (3)Base Line
B
Co = 30%
0.4ma
B = 60%
•B = 화면 크기의 실제거리
•Co = 화면의 실거리
{1- (P/100) }
{ 1 – ( q / 100 )}
• 종중복도는 60%, 최소 50% 이상
• 횡중복도는 30%, 최소 5% 이상
• 산악지역이나 밀집된 고층건물지역(비고 10%이상)은 10~20% 중복도를 증가
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문) 축척 1/16,000의 항공사진을 촬영기선거리 680m로 촬영했을
때, 사진상의 주점거리는 얼마인가?(토목, 측지기사)
답) b = B/m = 680/16,000 = 0.0425m
문) 초점거리 150mm 카메라를 이용하여 축척 1/36,000촬영한 사진이
있다. 사진크기 23cm*23cm일 때 최대기선장은? ?(토목, 측지기사)
답) b = (0.5) 2a = 0.5 * 2 * 23cm = 16.3cm
문) 축척 1/16,000의 항공사진을 촬영기선거리 680m로 촬영했을
때, 사진상의 주점거리는 얼마인가? ?(토목, 측지기사)
답) b = B/m = 680/16,000 = 0.0425m
문) 축척 1/10,000으로 촬영한 연직사진을 C계수가 1,000인 도화기
로 도화할 수 있는 최소등고선 간격이 1.5m이었다면 기선고도비는?
(단, 사진크기 23*23cm, 횡중복도 30%, 종중복도 : 60%), H=C h)
답) B = 920m
H = 1500m
기선고도비 = B/H = 0.61
문) 평탄한 지형 촬영된 연직사진에 사용한 카메라의 초점거리가
150mm, 화면크기 23*23cm, 종중복도 60%, 사진축척 1/10,000
인 경우의 기선고도비는 ?
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4. Flight height and C-factor
• 촬영 계획지역내의 저지면을 기준으로 촬영고도를 결정
• 비고가 클 때는 평균표고를 결정하여 기준
• 비고가 촬영고도의 20%를 초과할 때는 2단 촬영코스 단위로 기준면 결정
5. Flight Corse
• 촬영코스는 전체 대상지역을 완전히 포함하도록 하고, 넓은 지역은 동서방향을
직선코스로 취하며, 남북으로 긴 경우는 경제성을 고려하여 남북방향으로 하고
일반적으로 중축척(1/20,000정도)에서는 30Km를 한도로 한다
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6. Distribution of Points
• 최소 표정점은 일반적으로 삼각점(x,y) 2점, 수준점(z) 3점
• 스트립항공사진측량의 표정점은 각 코스의 최초 모델에 4점(최소 3점),
최후 모델에최소 2점, 중간 4~5모델마다 1점을 둔다
7. Flight time
• 촬영일시는 구름이 없는 쾌청일 오전 10시부터 오후 2시경까지(태양각 30도
이상), 우리나라 쾌청일수는 80일
8. 촬영카메라의 선정
• 촬영카메라는 지형이나 목적에 따라 적당한 카메라 선정
• 동일 촬영도의 경우 광각카메라가 축척은 작으나 촬영면적이 넓어 경제적
9. Flight map 작성
• 소축척지도(1/50,000)는 코스 간격을 표시한 촬영축척의 1/2 지형도로
계획도 작성
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10. 사진 및 모델매수, 기준점측량작업량
1) 유효(피복, 포함, 포괄)면적[A]의 계산
(a) 사진 한 매 : Ao = (a*m) (a*m) = a2 * m2 = (a2 * H2) / f2
(b) 단코스(strip) : A1 = [ (ma) {1- ( p/100 ) } (ma)] = Ao {1-(p/100)}
(c) 복코스(block): A2 = [ (ma) {1- ( p/100 ) } (ma) {1-( q / 100 ) } ]
= Ao {1-(p/100)} * { 1 – ( q / 100 ) }
단코스
a
a
복코스
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2) 사진 모델수 및 사진 매수
(a) 안전율 고려 : 사진매수 (N) = (F/A) * (1+ 안전율)
(b) 고려하지 않은 경우 :
D = (코스 종방향 길이 / B ) …… 한 코스의 모델 수
D’ = (코스 횡방향 전체 길이) / Co
(c) 단코스의 사진매수(N) = D + 1
(d) 복코스의 사진매수(N’) = ( D + 1 ) * D’
3) 지상기준점 측량의 작업량
(a) 삼각점 수 = 모델 수 * 2
(b) 수준측량 = [종기선 길이 * (2 *코스 수 + 1) + 횡기선길이 * 2 ] Km
(c) 모델 : 중복되는 한 쌍의 사진에 의해 입체시되는 부분(입체모델)
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2.3.5 Exposure
1. 촬 영
• 지정된 코스에서 코스간격의 10% 이상 차이가 없도록 하고,
• 고도는 지정고도에서 5% 이상 낮게, 10% 이상 높게 진동하지 않도록 촬영
• 촬영계절은 낙엽이진 가을에서 이른 봄까지
2. 편 류
• 카메라를 편류각도(a) 만큼 회전(편류각 5도 이내)
3. Photospot(Halation)
• 낮에 연못이나 수면의 일광반사로 나타나는 것
2.3.6 Exposure time
• 최장노출시간 : Tl =
Sm/V
• 최소노출시간 : Ts = B / V
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2.3.7 촬영된 사진상의 계기와 지표
• 화면의 크기 : (폭 24cm) = 23 * 23cm, (폭 19cm) = 18 * 18 cm
1. 초점거리
• 1/100mm 까지 정확히 결정
2. 촬영고도 및 고도차
•촬영고도나 앞 사진과의 고도차 기록
3. 사진번호
• Zeiss : 촬영지역마다 No.1 에서 시작, Wild : 고유 일련번호
4. 수준기
• 5개의 동심원으로 되어 있고, 1g = 54’
5. 촬영시간
• 교통사고, 홍수, 유속측량에서는 1/10초까지 기록
6. 지표
• 사진 각 변의 중앙/모서리에 위치하는 점으로 연결선이 주점
7. 필름 주기
• 촬영 년, 월, 일, 지구명 등을 메모하는 판
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2.4 사진에 필요한 점
2.4.1 Natural point
• (GCP ; ground control point)은 사진상에 명확히 나타나고 정확히 측정 가능한 점
(교차로 모서리, 독립바위, 담모퉁이)
2.4.2 Ground control point
(GCP)
(1) 확실한 지상기준점으로 대공표지를 하는 경우(사진상에 뚜렷이 나타남)
(2) 확실한 지상기준점으로 비행전에 대공표지하지 않는 경우
(사진상에tj 기준점을 구별 가능해야 함)
(3) 확실한 지상기준점이나 사진상에서 구별 곤란한 점
(수목밑 점, 건물 가장자리점-비행 전후에 GPS 등으로 위치를 결정)
(4) 확실한 지상기준점이 없는 경우(비행전에 야외작업이 없는 경우지형측량으로 사진상에 나타난 뚜렷한 자연점 좌표를 결정)
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2.4.3 Air target, Signal point
1. 대공표식의 재료 : 정해진 것이 없고 목판, 알루미늄, 돌 등
2. 대공표식의 형상 및 크기
(1) 주변과 강한 대비
(2) 상공은 45도 이상 열어두어야 한다
(3) 사진상에서 최소 30 m 이상
(4) 크기 – 정방형 : d = 1 / T M = m / T (m)
T는 촬영축척상수(1/20,000 에서 40000, 그 이하는 30000)
기준점
표정점
3. 대공표식를 할 경우
(1) 사진상에 정확한 위치를 결정하고자 하는 점
(2) 항공삼각측량을 위해 필요한 지상기준점
4. 대공표식을 생략할 경우
(1) 자연점으로 대체 가능한 점
(2) 촬영 후 다른 점으로 부터 쉽게 편심 측정되는 점
(3) 정도가 촬영 후 자침 작업으로 좋은 점
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필계점
2.4.4 보조기준점
: (종접합점 : pass point) , [횡접합점 : tie point], [상하접합점 ; wing point]
2.4.5 접합점
: 인접사진을 연결하거나, 스트립과 스트립을 연결하기 위해 필요한 점
2.4.6 자침점(Prick Point)
: 연속으로 사진을 접합시킬 경우
자연점이 없는 동일점의 위치를 인접사진에 옮기는 점
1)
정확하게 분별할 수 있는 자연점이 없는 지역
2)
항공삼각측량 및 도화를 위한 절대표정에 접합점 이용
3)
스트립에서 세 사진중 가운데 사진 한번 자침
4)
횡접합점은 각 스트립 관측을 동시 할 수 없어 인접스트립에 점이사
2.5 점이사(Point Transfer)
: 주점이나 표정점 등 제점의 위치를 인접사진에 옮기는 점
정학도는 사진상에서 0.2mm 이내
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상접합점
중심접합점
하접합점
사진제작
[사진처리]
1. 필름현상 2. 필름 판정 3. 밀착인화 4. 투명양화 5. 확대사진 6. 전자인화기
[재촬영할 경우]
1) 일부분 미촬영
2) 종중복도가 50% 이하
3) 횡중복도가 5% 이하
4) 필름 편평도가 안좋아 필름이 흐려진 경우 5) 스모그, 수증기로 상이 선명치
않은 경우
6) 구름, 그림자로 상 많은 부분이 흐린 경우, 홍수, 적설로 지면 불명확
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GPS/INS 자료처리 흐름도
(수치지도제작)
k
f
INS
Frame w
Camera
Frame
(Xo, Yo,
Zo)
항공사진 카메라
현상
Mappi
ng
Frame
칼라항공사진
밀착사진
양화필름
인화
주기삽입
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필름검사
2.4
2.6 표정도 및 촬영된 사진의 검사
사진제작
2.6.1 표정도
: 1매의 사진에 찍혀있는 구역을 기존 지도상에 표시한 것
(1) 지역 명 (2) 촬영년월일 (3) 사진축척
(6) 카메라 및 화면거리
(4) 촬영고도
(5) 기준면 높이
(7) 필름번호
2.6.2 촬영된 사진의 검사
: 중복도, 사진경사, 편류, 축척, 구름의 유무 등 검사하여 부당하면 재 측정
(1) 카메라는 완전 조정검사
(2) 렌즈수차(0.05mm이하), 해상력(0.02mm이하)
(2) 노출시간 짧고 상 변형이 분해능 이하
(4) 필름신축, 변질, 변위가 적을 것
(5) 필름유제가 미립자, 엉키지 않을 것 (6) 구름, 그림자가 찍히지 않을 것
(7) 사진이 전체 찍혀있을 것
(8) 적설, 홍수 등의 상태가 아닐 것
(9) 사진축척이 지정된 값 (10) 중복도가 지정된 값일 것 (11) 편류각이 5도 이내
(12) 사진 경사각이 3도 이내
(13) 지정된 표정점이 전부 촬영
(14) 상이 얼룩, 흐림이 없고, 강한 농담 차, 헐레이션이 없을 것
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2.7 사진의 특성(p.47)
2.7.1 Central Projection
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1. Distortion of Photo
(1) Distortion(사진왜곡 p.47)
• 전 광속이 수렴하는 투영중심은 존재하지 않고,
r
a
P
a
C
광선은 렌즈 중심에서 변형하므로 1개의 직선
으로 취급할 수 없으며, 상이 맺는 면은 완전한
O
평면이 아니다.
(radial and tangential distortion)
(2) 변형수차 보정
r = C tan
a
r = (C-Co) tan a
• 프로코페 방법 : 카메라와 동일한 렌즈를 갖춘 투영기로 변형수차를 없애는 방법
• 보정판을 사용하는 방법
• 화면거리를 변화시키는 방법 : 투영중심을 이동하는 방법과 도화기를 이용하여 제거
2. 중심투영의 기하학적 성질
• 경사사진을 연직사진으로 만드는 편위수정작업에서 조화비를 이용하여 편위수정
3. Projection Transformation(사형변환, 투영변환)
• 대상물은 보는 사람의 각도에 따라 여러 가지 형태로 변화하는 데, 이때 보이는 각도와
상태에 따라 변환하는 방법
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2.7.2 Ortho Projection
Photo Plan
Lens
Ground Plan
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2.7.3 항공사진의 특수 3점
1. Principal point(주 점)
• 사진 중심에서 렌즈 중심으로부터 화면에 내린 수선의 발
2. Nadir point(연직점)
•렌즈중심에서 지표면에 내린 수선의 발
3. Isocenter(등각점)
• 사진 중심에서 렌즈 중심으로부터 화면에 내린 수선의 발
m j = f tan ( i / 2)
m
j
n
화면
i
i
연
직
점
N
J
등
각
점
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M
주
점
2.8 단사진의 위치결정(p.56)
2.8.1 Relief Displacement(기복변위)
• 지표면에 기복이 있을 경우 연직 촬영해도 축척이 동일하지 않으며, 사진면에서
연직점을 중심으로 방사방향의 변위가 생기는 것을 기복변위라 함
O
p
H- h
• r =( h/H)*r
n
r
r
P
• 기복변위량
f
H
• r=
r*H
h
h
A
B
N
지표기준면
R
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2.8.3 높이 측정
O 렌즈중심
• 비고
f
t
•
=
H
=
h
d
•
p
p+d
=
t
f
R
R
=
f
d*H
• h =
p+d
H
t
P
p
d
P
H-h
h
R
기준면
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G
2.9 항공사진의 종류
2.9.1 촬영방향에 의한 분류
• 수직사진
• 경사사진 – 고각도 경사사진(지평선),
- 저각도 경사사진(지평선 찍히지 않음)
2.9.2 카메라 화(피사각)각에 의한 분류
• 초광각 카메라 : 120도 이상
소축척도화용
• 광 각 카메라 :
90도 전후
일반도화, 판독용
• 보통각(표준각) :
60도 전후
산림조사용
• 협 각 카메라 :
60도 이하
특수한 대축척 도화용, 판독용
2.9.3 필름에 의한 분류
• 팬크로 사진 : 가장 많이 사용(가시광선 0.4~0.75 m )
• 적외선 사진 : 지도작성, 토질, 토양, 수자원, 산림조사용
• 팬인플러사진 : 팬크로 사진과 적외선 사진의 중간
• 천연색 사진 : 조사 판독용
• 위색 사진 : 적외선에 감성하는 층을 발색시킨 것(식물 및 생물 조사)
• 70mm 사진기 항공사진 : 우주선에서 지구나 달표면 촬영하는 사진
• 기상위성사진 : 기상위성으로 부터 전송되는 우주사진을 수신하여 사용
• 다중파장대 사진 : 지상, 우주 등에서 넓은 전자기파를 파장별로 나누어 영상 취득
• 파노라마 사진 : 넓은 피사각을 가진 초광각 렌즈로 광범위한 대상지역을 촬영하여 판독용 이용
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