KR101737438B1 - 기준 레이어의 구축 방법 및 장치와, 기준 레이어를 이용한 3차원 공간 정보 구축 방법 및 시스템 - Google Patents

기준 레이어의 구축 방법 및 장치와, 기준 레이어를 이용한 3차원 공간 정보 구축 방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기준 레이어의 구축 방법 및 장치와, 기준 레이어를 이용한 3차원 공간 정보 구축 방법 및 시스템에 관한 것으로, 본 발명에 따른 방법은 소정 지역을 촬영한 위성 영상을 기하 보정하여 표준 영상을 생성하는 단계, 해상도 및 측위 정확도가 다르게 구축된 복수의 기준 레이어 중 선택된 기준 레이어의 영상과 표준 영상을 타이 포인트 매칭하는 단계, 매칭된 표준 영상에 지상기준점을 자동으로 삽입하는 단계, 지상기준점이 삽입된 표준 영상을 정사 보정하여 정사 영상을 생성하는 단계, 생성된 정사 영상을 수치 지도와 정합하여 영상 지도를 생성하는 단계, 그리고 생성된 영상 지도를 색상 보정하고 모자이크 처리하여 3차원 공간 정보를 구축하는 단계를 포함한다. 본 발명에 의하면, 해상도 및 측위 정확도가 다른 복수의 기준 레이어를 구축하고, 구축된 복수의 기준 레이어 중 촬영 지역에 대응하는 기준 레이어의 영상을 이용하여 3차원 공간 정보를 구축함으로써 구조화 비용은 절감하면서도 측위 정확도는 개선할 수 있다.

Description

기준 레이어의 구축 방법 및 장치와, 기준 레이어를 이용한 3차원 공간 정보 구축 방법 및 시스템{Method and Apparatus for Constructing Reference Layer, Method and System for Constructing 3D GIS Data using Reference Layer}
본 발명은 3차원 공간 정보 구축 방법 및 시스템에 관한 것으로, 보다 자세하게는 기준 레이어를 구축하고, 구축된 기준 레이어를 이용하여 3차원 공간 정보를 구축할 수 있는 기준 레이어의 구축 방법 및 장치와, 기준 레이어를 이용한 3차원 공간 정보 구축 방법 및 시스템에 관한 것이다.
최근 다양한 분야에서 공간 정보의 생성 및 활용이 이루어지고 있으며, 이러한 공간 정보는 일반적으로 항공 LIDAR 또는 디지털 항공 카메라 등의 최신 기술을 이용하여 제작되는 것이 일반적인 추세이다.
그러나, 항공기를 이용하는 방법은 광역 지역이나 도서 지역에 대한 공간 정보를 구축하는데 많은 시간과 비용이 소요되며, 특히, 항공기의 접근 자체가 불가능한 지역이 존재하기 때문에 공간 정보를 구축하기가 매우 어려운 실정이다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 위성 영상을 이용하여 공간 정보를 구축하는 연구가 지속적으로 이루어져 왔는데, 위성 영상은 위성의 관측 시간, 자세, 궤도상 위치 또는 지구 표면의 굴곡 등과 같은 여러 가지 관측 상태에 따라서 기하학적 위치를 추출하기 어려우므로 별 추적기, 자이로 센서 또는 GPS 수신기 등과 같은 다양한 센서에서 감지된 정보를 이용하여 위성 영상을 보정하는 작업이 필요하였다.
하지만, 우리나라의 위성에 구비되는 별 추적기(Star tracker)는 다른나라의 별 추적기에 비해 성능이 낮기 때문에 보정을 수행하더라도 위성 영상의 위치 정확도가 낮고, 국경 지대나 군사 지역 등과 같은 비접근 지역에 대해서는 우리나라에서 보유하고 있는 관련 지상기준점이 없기 때문에 전세계의 공간 정보를 구축하는데 여전히 많은 어려움이 존재하였다.
이에 랜셋 위성을 이용하여 우리나라의 독자적인 3차원 공간 정보 시스템을 구축하였으나, 랜셋 위성을 사용할 경우 해상도가 낮기 때문에 공간 정보의 측위 정확도가 떨어지며 공간 정보를 편집할 수 있도록 구조화할 경우 막대한 비용이 들어가는 문제점이 있었다.
한국등록특허공보 제10-0484941호 (등록일 2005. 04. 14.)
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 해상도 및 측위 정확도가 다른 복수의 기준 레이어를 구축하고, 구축된 복수의 기준 레이어 중 촬영 지역에 대응하는 기준 레이어의 영상을 이용하여 3차원 공간 정보를 구축함으로써 구조화 비용은 절감하면서도 측위 정확도는 개선할 수 있는 기준 레이어의 구축 방법 및 장치와, 기준 레이어를 이용한 3차원 공간 정보 구축 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 명시적으로 언급된 목적 이외에도, 후술하는 본 발명의 구성으로부터 달성될 수 있는 다른 목적도 포함한다.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 기준 레이어의 구축 방법은 제1 위성 영상에 수치 지도로 이루어진 제1 기준 레이어의 좌표 정보를 삽입하여 제2 기준 레이어를 구축하는 단계, 제2 위성의 비거주 지역 촬영 영상과 상기 제2 기준 레이어를 타이 포인트 매칭하여 제3 기준 레이어를 구축하는 단계, 그리고 제2 위성의 거주 지역 촬영 영상과 상기 제2 기준 레이어를 타이 포인트 매칭하고, 상기 매칭된 제2 위성의 거주 지역 촬영 영상에 상기 제1 기준 레이어의 지상기준점을 삽입하여 제4 기준 레이어를 구축하는 단계를 포함한다.
상기 제2 기준 레이어, 상기 제3 기준 레이어 및 상기 제4 기준 레이어의 순서대로 갈수록 해상도가 높을 수 있다.
상기 제1 위성 영상은 랜셋(LandSat) 위성에서 촬영된 영상을 포함하고, 상기 제2 위성은 아리랑 위성을 포함할 수 있다.
상기 제1 기준 레이어는 OSM(Open Street Map) 및 SRTM(Shuttle Radar Topography Mission) 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 기준 레이어를 이용한 3차원 공간 정보 구축 방법은 소정 지역을 촬영한 위성 영상을 기하 보정하여 표준 영상을 생성하는 단계, 해상도 및 측위 정확도가 다르게 구축된 복수의 기준 레이어 중 선택된 기준 레이어의 영상과 상기 표준 영상을 타이 포인트 매칭하는 단계, 상기 매칭된 표준 영상에 지상기준점을 자동으로 삽입하는 단계, 상기 지상기준점이 삽입된 표준 영상을 정사 보정하여 정사 영상을 생성하는 단계, 상기 생성된 정사 영상을 수치 지도와 정합하여 영상 지도를 생성하는 단계, 그리고 상기 생성된 영상 지도를 색상 보정하고 모자이크 처리하여 3차원 공간 정보를 구축하는 단계를 포함한다.
상기 복수의 기준 레이어는 제1 위성 영상에 상기 수치 지도로 이루어진 제1 기준 레이어의 좌표 정보를 삽입하여 구축된 제2 기준 레이어, 제2 위성의 비거주 지역 촬영 영상과 상기 제2 기준 레이어를 타이 포인트 매칭하여 구축된 제3 기준 레이어, 그리고 제2 위성의 거주 지역 촬영 영상과 상기 제2 기준 레이어를 타이 포인트 매칭하고, 상기 매칭된 제2 위성의 거주 지역 촬영 영상에 상기 제1 기준 레이어의 지상기준점을 삽입하여 구축된 제4 기준 레이어를 포함할 수 있다.
상기 해상도 및 측위 정확도가 다르게 구축된 복수의 기준 레이어 중 선택된 기준 레이어의 영상과 상기 표준 영상을 타이 포인트 매칭하는 단계는 상기 소정 지역에 대응하는 영상을 포함하는 기준 레이어 중에서 해상도가 가장 높은 기준 레이어를 선택하고, 상기 선택된 기준 레이어의 영상과 상기 표준 영상을 타이 포인트 매칭할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 기준 레이어의 구축 장치는 제1 위성 영상에 수치 지도로 이루어진 제1 기준 레이어의 좌표 정보를 삽입하여 제2 기준 레이어를 구축하고, 제2 위성의 비거주 지역 촬영 영상과 상기 제2 기준 레이어를 타이 포인트 매칭하여 제3 기준 레이어를 구축하고, 제2 위성의 거주 지역 촬영 영상과 상기 제2 기준 레이어를 타이 포인트 매칭하고, 상기 매칭된 제2 위성의 거주 지역 촬영 영상에 상기 제1 기준 레이어의 지상기준점을 삽입하여 제4 기준 레이어를 구축하는 기준 레이어 구축부를 포함한다.
상기 제2 기준 레이어, 상기 제3 기준 레이어 및 상기 제4 기준 레이어의 순서대로 갈수록 해상도가 높을 수 있다.
상기 제1 위성 영상은 랜셋(LandSat) 위성에서 촬영된 영상을 포함하고, 상기 제2 위성은 아리랑 위성을 포함할 수 있다.
상기 제1 기준 레이어는 OSM(Open Street Map) 및 SRTM(Shuttle Radar Topography Mission) 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 기준 레이어를 이용한 3차원 공간 정보 구축 시스템은 소정 지역을 촬영한 위성 영상을 기하 보정하여 표준 영상을 생성하는 표준 영상 생성부, 해상도 및 측위 정확도가 다르게 구축된 복수의 기준 레이어 중 선택된 기준 레이어의 영상과 상기 표준 영상을 타이 포인트 매칭하는 타이 포인트 매칭부, 상기 매칭된 표준 영상에 지상기준점을 자동으로 삽입하는 지상기준점 삽입부, 상기 지상기준점이 삽입된 표준 영상을 정사 보정하여 정사 영상을 생성하는 정사 영상 생성부, 상기 생성된 정사 영상을 수치 지도와 정합하여 영상 지도를 생성하는 영상 지도 생성부, 그리고 상기 생성된 영상 지도를 색상 보정하고 모자이크 처리하여 3차원 공간 정보를 구축하는 공간 정보 구축부를 포함한다.
제1 위성 영상에 상기 수치 지도로 이루어진 제1 기준 레이어의 좌표 정보를 삽입하여 제2 기준 레이어를 구축하고, 제2 위성의 비거주 지역 촬영 영상과 상기 제2 기준 레이어를 타이 포인트 매칭하여 제3 기준 레이어를 구축하고, 제2 위성의 거주 지역 촬영 영상과 상기 제2 기준 레이어를 타이 포인트 매칭하고, 상기 매칭된 제2 위성의 거주 지역 촬영 영상에 상기 제1 기준 레이어의 지상기준점을 삽입하여 제4 기준 레이어를 구축하는 기준 레이어 구축부를 더 포함할 수 있다.
상기 타이 포인트 매칭부는 상기 소정 지역에 대응하는 영상을 포함하는 기준 레이어 중에서 해상도가 가장 높은 기준 레이어를 선택하고, 상기 선택된 기준 레이어의 영상과 상기 표준 영상을 타이 포인트 매칭할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 기준 레이어의 구축 방법 및 장치와, 기준 레이어를 이용한 3차원 공간 정보 구축 방법 및 시스템에 따르면, 해상도 및 측위 정확도가 다른 복수의 기준 레이어를 구축하고, 구축된 복수의 기준 레이어 중 촬영 지역에 대응하는 기준 레이어의 영상을 이용하여 3차원 공간 정보를 구축함으로써 구조화 비용은 절감하면서도 측위 정확도는 개선할 수 있는 장점이 있다.
즉 사막, 산, 들이나 농촌 등과 같은 비거주 지역에서는 랜셋 위성 영상의 측위 정확도를 유지할 수 있고, 도시 등과 같은 거주 지역에서는 OSM 수준으로 측위 정확도를 개선하여 지역별로 요구되는 해상도 및 측위 정확도에 맞게 3차원 공간 정보를 구축할 수 있는 장점이 있다.
한편, 본 발명의 효과는 상술된 것에 국한되지 않고 후술하는 본 발명의 구성으로부터 도출될 수 있는 다른 효과도 본 발명의 효과에 포함된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기준 레이어를 이용한 3차원 공간 정보 구축 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기준 레이어를 구축하는 과정을 보여주는 동작 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기준 레이어를 이용한 3차원 공간 정보를 구축하는 과정을 보여주는 동작 흐름도이다.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기준 레이어를 이용한 3차원 공간 정보 구축 시스템의 구성도를 나타낸다.
도 1에 도시한 바와 같이, 기준 레이어를 이용한 3차원 공간 정보 구축 시스템(1)은 기준 레이어 구축부(100), 저장부(200), 표준 영상 생성부(300), 타이 포인트 매칭부(400), 지상기준점 삽입부(500), 정사 영상 생성부(600), 영상 지도 생성부(700) 및 공간 정보 구축부(800)를 포함하여 구성된다.
기준 레이어 구축부(100)는 복수의 기준 레이어를 구축할 수 있다. 복수의 기준 레이어는 제1 내지 제4 기준 레이어를 포함할 수 있으며, 제1 기준 레이어는 좌표 정보로 이루어진 수치 지도로 구성될 수 있다. 여기서, 수치 지도는 OSM(Open Street Map) 및 SRTM(Shuttle Radar Topography Mission) 중 적어도 하나로 이루어질 수 있는데, OSM의 평면 좌표 지도, SRTM의 고도 좌표 지도 또는 OSM과 SRTM을 정합한 3D 좌표 지도 등으로 이루어질 수 있다.
기준 레이어 구축부(100)는 제1 위성 영상에 제1 기준 레이어의 좌표 정보를 삽입하여 제2 기준 레이어를 구축할 수 있다. 제1 위성 영상은 랜셋(LandSat) 위성에서 촬영된 영상으로서, 기준 레이어 구축부(100)는 입력부(미도시)를 통해 수치 지도의 좌표 정보를 랜샛 위성 영상에 수동으로 입력시켜 제2 기준 레이어를 구축할 수 있다. 제2 기준 레이어는 랜셋 위성 영상에 위치 좌표 정보를 매칭해 놓은 정보들로 이루어진 영상 지도로서, 해상도는 저해상도이고 측위 정확도는 예컨대, 상, 중, 하 중에서 중에 해당하는 측위 정확도로 이루어지며 저비용으로 구축할 수 있다.
이와 같이, 기준 레이어 구축부(100)는 랜샛 위성 영상을 수치 지도의 좌표 정보를 기반으로 영상 보정 및 구조화하여 제2 기준 레이어를 구축하고, 구축된 제2 기준 레이어를 저장부(200)의 기준 레이어 저장부(220)에 저장할 수 있다.
기준 레이어 구축부(100)는 제2 위성의 비거주 지역 촬영 영상과 제2 기준 레이어를 타이 포인트 매칭하여 제3 기준 레이어를 구축하고, 구축된 제3 기준 레이어를 저장부(200)의 기준 레이어 저장부(220)에 저장할 수 있다. 타이 포인트 매칭은 입체 영상 중 한 영상의 한 위치에 해당하는 실제의 대상물(특징점)이 다른 영상의 어느 위치(특징점)에 형성되었는가를 발견하는 작업으로서, 상응하는 위치(특징점)를 발견하기 위해서 유사성 관측을 이용될 수 있다. 제2 위성은 아리랑 위성으로서, 제2 위성에서 사막, 산, 들이나 농촌 등과 같은 비거주 지역을 촬영하여 제2 위성의 비거주 지역 촬영 영상을 생성할 수 있다. 그러면 기준 레이어 구축부(100)는 제2 위성의 비거주 지역 촬영 영상을 전달받고, 제2 위성의 비거주 지역 촬영 영상과 제2 기준 레이어를 타이 포인트 매칭하여 제3 기준 레이어를 구축할 수 있다. 예컨대, 제3 기준 레이어의 구축 시 제1 기준 레이어를 사용하여 타이 포인트 매칭할 경우 제1 기준 레이어는 수치 지도이기 때문에 지상기준점을 찾기가 어려운 문제가 발생한다. 이에 기준 레이어 구축부(100)는 영상으로 이루어진 제2 기준 레이어에 매칭된 좌표 정보를 이용하여 아리랑 영상과 화소 매칭하고 영상 보정 및 구조화하여 제3 기준 레이어를 구축할 수 있는 것이다. 이때, 기준 레이어 구축부(100)는 제2 기준 레이어의 좌표 정보를 자동으로 가져다가 제3 기준 레이어에 매칭시킬 수 있기 때문에 비교적 저비용으로 제3 기준 레이어를 구축할 수 있으며, 제3 기준 레이어의 해상도는 중해상도이고, 측위 정확도는 랜셋 위성 영상에 대응하는 중에 해당하는 측위 정확도로 유지될 수 있다.
기준 레이어 구축부(100)는 제2 위성의 거주 지역 촬영 영상과 제2 기준 레이어를 타이 포인트 매칭하고, 매칭된 제2 위성의 거주 지역 촬영 영상에 제1 기준 레이어의 지상기준점(GCP: Ground Control Point)을 삽입하여 제4 기준 레이어를 구축할 수 있다. 지상기준점(Ground Control Point: GCP)은 같은 형상을 가진 지점을 영상과 지도에서 추출한 좌표로써 보정식을 구하기 위하여 사용되는 제어점(control point)이고, 거주 지역은 도시 등과 같은 인구가 조밀한 지역으로서, 기준 레이어 구축부(100)는 제2 위성의 거주 지역 촬영 영상과 제2 기준 레이어를 타이 포인트 매칭한 후 제1 기준 레이어의 지상기준점을 수동으로 삽입하여 제4 기준 레이어를 구축하고, 구축된 제4 기준 레이어를 저장부(200)의 기준 레이어 저장부(220)에 저장할 수 있다. 도심 지역에서는 비도심 지역에 비해 높은 해상도와 측위 정확도가 요구되므로 기준 레이어 구축부(100)는 입력부(미도시)를 통해 타이 포인트 매칭된 제2 위성의 거주 지역 촬영 영상에 OSM의 좌표 정보를 수동으로 삽입하여 측위 정확도를 OSM 수준으로 개선할 수 있다.
이와 같이, OSM의 좌표 정보를 수동으로 삽입할 경우 수동으로 삽입하는 작업은 면적에 비례하여 비용이 발생하기 때문에 비용은 상대적으로 증가할 수 있으나, 제4 기준 레이어의 해상도는 고해상도이고, 측위 정확도는 고에 해당되는 측위 정확도로 크게 향상될 수 있다.
상기한 바와 같이, 기준 레이어 구축부(100)는 해상도 및 측위 정확도가 다른 제1 내지 제4 기준 레이어를 구축하여 저장부(200)의 기준 레이어 저장부(220)에 저장할 수 있다.
물론 비용 등을 고려하여 기준 레이어 구축부(100)는 제2 위성의 거주 지역 촬영 영상과 제2 기준 레이어를 타이 포인트 매칭한 후 앞서 설명한 제3 기준 레이어를 생성할 때와 같이 제2 기준 레이어의 좌표 정보를 자동으로 가져다가 제4 기준 레이어에 매칭시킬 수도 있다. 이 경우 제3 기준 레이어와 제4 기준 레이어는 동일한 레이어로 취급하고 처리할 수 있다.
저장부(200)는 3차원 공간 정보 구축과 관련된 각종 정보와 데이터를 저장할 수 있으며, 기준 레이어 저장부(220)가 구비되어 제1 내지 제4 기준 레이어를 별도로 저장할 수 있다.
표준 영상 생성부(300)는 위성으로 소정 지역을 촬영한 위성 영상을 수신하고, RPC(Rational Polynomial Coefficient)를 기초로 기하 보정하여 표준 영상을 생성할 수 있다. 위성 영상은 다목적 실용 위성이나 임차 위성에서 촬영된 영상일 수 있다.
보다 자세하게는, 표준 영상 생성부(300)는 자이로 센서 또는 별 추적기에서 감지된 정보(위성의 자세 제어 정보), GPS 수신기에서 수신된 GPS 정보(위성의 위치 정보), 카메라 모델 정보 또는 궤도 모델 정보 등을 수신하고, 카메라 모델 정보 또는 궤도 모델 정보를 이용하여 RPC 모델을 결정한 후, 위성의 자세 제어 정보 및 위성의 위치 정보와, 임의의 지상기준점을 이용한 RPC 모델을 기초로 위성 영상을 기하 보정하여 표준 영상을 생성할 수 있다. 여기서, 자이로 센서 및 별 추적기는 위성의 자세를 제어하기 위한 자세 제어 센서로서, 별 추적기는 별의 위치를 관측하여 별 추적기의 자세를 계산하고, 자이로 센서는 자이로의 각속도를 측정할 수 있다. 그리고 이들 센서로부터 계산된 자세와 각속도는 위성 동체에 대한 각 센서의 장착 자세를 고려하여 위성의 자세와 각속도를 변환하여 위성의 자세를 결정하는데 사용될 수 있다. RPC(Rational Polynomial Coefficient)는 이항적 다항 계수로, 위성과 지구 표면과의 위치를 수식화했을 때 상관계수 RFM(Rational Function Model)에서 추출된 계수로 나타낼 수 있다. 즉, RPC 모델은 기본적으로 분수 함수(Rational Function) 형태로서, 분모와 분자 모두 20개의 계수를 가지는 3원 3차 다항식으로 이루어지는데, 이때, 이 다항식의 계수를 이항적 다항 계수라고 한다. RPC 모델은 지상 좌표(X, Y, Z)와 영상 좌표(L, S) 간의 관계를 나타내며 영상 좌표 중 행 좌표 L과 열 좌표 S는 각각 별도의 분수 함수로서 표현될 수 있으며, 지상기준점을 사용하여 기하 보정을 수행할 경우 정밀도가 높은 위성 영상을 얻을 수 있게 된다.
이와 같이, 위성 영상은 위성의 자세, 위치, 위성의 열 변형, 지구의 곡률, 위성의 진행 방향, 좌표 투영법의 차이, 관측기기 오차 또는 지구 자전의 영향 등의 다양한 원인에 의해 왜곡이 발생될 수 있으므로 왜곡된 데이터를 원래의 위도, 경도 좌표에 맞게 보정하는 기하 보정(Geometric Calibration)을 수행할 수 있다.
타이 포인트 매칭부(400)는 기준 레이어 저장부(220)에 저장된 복수의 기준 레이어 중 선택된 기준 레이어의 영상과 표준 영상을 타이 포인트 매칭할 수 있다. 타이 포인트 매칭부(400)는 표준 영상의 특징점 및 기준 레이어의 영상 특징점을 각각 추출하고, 추출된 표준 영상의 특징점과 추출된 기준 레이어의 영상 특징점을 매칭할 수 있다.
보다 자세하게는, 타이 포인트 매칭부(400)는 위성에서 촬영된 지역에 대응하는 영상을 포함하는 기준 레이어 중에서 해상도가 가장 높은 기준 레이어를 선택하고, 선택된 기준 레이어의 영상과 표준 영상을 타이 포인트 매칭할 수 있다. 예를 들어, 위성에서 서울 지역이 촬영된 경우, 타이 포인트 매칭부(400)는 기준 레이어 저장부(220)에 저장되어 있는 제2 내지 제4 기준 레이어 중에서 서울 지역에 해당되는 영상을 가지고 있는 기준 레이어가 있는지 판단하고, 서울 지역에 해당되는 영상을 가지고 있는 기준 레이어 중에서 해상도가 가장 높은 기준 레이어를 선택하여 기준 레이어가 가진 서울 지역 영상과 표준 영상을 타이 포인트 매칭할 수 있다. 타이 포인트 매칭부(400)는 서울 지역에 대응하는 영상을 제4 기준 레이어에서 가지고 있으면, 제4 기준 레이어의 서울 지역 영상과 표준 영상을 우선적으로 타이 포인트 매칭하고, 서울 지역에 대응하는 영상을 제4 기준 레이어에서 가지고 있는지 않으면, 제4 기준 레이어 다음으로 해상도가 높은 제3 기준 레이어의 서울 지역 영상과 표준 영상을 타이 포인트 매칭할 수 있다. 그리고 서울 지역에 대응하는 영상을 제3 기준 레이어에서 가지고 있는지 않으면, 제2 기준 레이어의 서울 지역 영상과 표준 영상을 타이 포인트 매칭할 수 있다.
이와 같이, 타이 포인트 매칭부(400)는 해상도가 가장 높은 기준 레이어를 우선적으로 선택하여 표준 영상과 타이 포인트 매칭함으로써 표준 영상의 해상도 및 측위 정확도를 향상시킬 수 있다.
지상기준점 삽입부(500)는 타이 포인트 매칭된 표준 영상에 지상기준점을 삽입할 수 있다.
보다 자세하게는, 소정 지역(위성에서 촬영된 지역)에 대응하는 영상을 제2 내지 제4 기준 레이어 중 적어도 하나의 기준 레이어가 가지고 있을 경우, 제2 내지 제4 기준 레이어 중 어느 하나와 타이 포인트 매칭된 표준 영상에 3D 지상기준점을 자동으로 삽입할 수 있으나, 소정 지역에 대응하는 영상을 제2 내지 제4 기준 레이어에서 모두 가지고 있지 않을 경우, 입력부(미도시)를 통해 3D 지상기준점을 수동으로 삽입할 수 있다.
정사 영상 생성부(600)는 지상기준점이 삽입된 표준 영상을 정사 보정하여 정사 영상을 생성할 수 있다.
보다 자세하게는, 정사 영상 생성부(600)는 지상기준점이 삽입된 표준 영상을 DEM(Digital Elevation Model)을 기초로 정사 보정하여 정사 영상을 생성할 수 있다. 정사 보정은 모든 지형물이 정사투영의 특성을 가질 수 있도록 보정하는 것으로, 투영 중심이 있는 표준 영상을 정사 영상으로 만들 수 있다. 정사 영상은 복사기나 스캐너로 얻은 영상과 같이 영상 전체가 1:1로 투영된 주점이 없는 영상을 나타낼 수 있다.
예컨대, 위성 영상에 포함되어 있는 건물은 지도 상에서 직사각형으로 표현되어야 하지만 인공위성 촬영 당시 건물이 촬상 위치의 중심에 있지 않았다면 건물의 상단과 하단의 위치가 다르게 나타나는 기복 변위가 발생될 수 있다. 이에 따라, 정사 영상 생성부(600)는 정사 보정을 통해 건물의 상단과 하단이 정사투영의 특성을 가지도록 기복 변위(영상의 촬영 대상인 지표면의 고도 차이에 따라 영상 내의 모든 좌표점에서 카메라의 초점 거리와 위성 고도와의 비율이 다르기 때문에 나타나는 왜곡)의 오차를 수정 즉, 위치 정보를 보정할 수 있다.
영상 지도 생성부(700)는 생성된 정사 영상을 수치 지도와 정합하여 영상 지도를 생성할 수 있다. 즉 영상 지도 생성부(700)는 생성된 정사 영상을 OSM과 SRTM을 정합하여 구축된 3D 좌표 지도인 제1 기준 레이어와 정합하여 영상 지도를 생성할 수 있다.
공간 정보 구축부(800)는 생성된 영상 지도를 색상 보정하고 모자이크 처리하여 3차원 공간 정보를 구축할 수 있다.
보다 자세하게는, 공간 정보 구축부(800)는 색상 보정된 영상 지도를 모자이크 처리 즉, 연속적인 위성 영상으로 가공할 수 있다. 모자이크 처리는 여러 개의 분리된 정보를 조합하여 하나의 연속된 정보를 생성하는 과정으로서, 좁은 지역의 정보를 합쳐 넓은 지역의 정보를 생성할 수 있다. 그리고 공간 정보 구축부(800)는 모자이크 처리된 영상을 DEM 매칭하여 GIS 데이터가 적층된 형태의 3차원 공간 정보를 생성할 수 있다. 이때, 구축된 3차원 공간 정보는 기준 레이어 저장부(220)에 저장되어 수시로 바뀌는 지리 정보가 적용될 수 있도록 한다.
한편, 기준 레이어를 이용한 3차원 공간 정보 구축 시스템(1)은 신규 촬영한 위성 영상을 기준 레이어와 타이 포인트 매칭 기법으로 지상기준점을 자동 선정하여 공간 정보로 구조화하는 시스템으로, 신규 촬영하여 구조화된 영상의 측위 정확도는 비교 대상으로 선택된 기준 레이어의 측위 정확도와 유사할 수 있다. 그리고 기준 레이어를 이용한 3차원 공간 정보 구축 시스템(1)은 통신망을 통해 지리 정보 시스템(GIS)에 접속하여 OSM 레퍼런스 정보, 랜셋 레퍼런스 정보, KOMPSAT 레퍼런스 정보 또는 Thematic 정보 등을 수신하고, 수신된 각종 정보를 3차원 공간 정보를 구축하는데 이용할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 기준 레이어를 구축하는 방법에 대하여 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기준 레이어를 구축하는 과정을 보여주는 동작 흐름도를 나타낸다.
도 2에 도시한 바와 같이, 제1 위성 영상에 수치 지도로 이루어진 제1 기준 레이어의 좌표 정보를 삽입하여 제2 기준 레이어를 구축할 수 있다(S200). 제1 위성 영상은 랜셋(LandSat) 위성에서 촬영된 영상으로서, 기준 레이어 구축부(100)는 입력부(미도시)를 통해 수치 지도의 좌표 정보를 랜샛 위성 영상에 수동으로 입력시켜 제2 기준 레이어를 구축할 수 있다. 제2 기준 레이어는 랜셋 위성 영상에 위치 좌표 정보를 매칭해 놓은 정보들로 이루어진 영상 지도로서, 해상도는 저해상도이고 측위 정확도는 상, 중, 하 중에서 중에 해당하는 측위 정확도로서 저비용으로 구축할 수 있다.
이와 같이, 랜샛 위성 영상에 수치 지도의 좌표 정보를 이용하여 영상 보정 및 구조화하여 제2 기준 레이어를 구축하고, 구축된 제2 기준 레이어를 기준 레이어 저장부에 저장할 수 있다.
다음으로, 제2 위성의 비거주 지역 촬영 영상과 제2 기준 레이어를 타이 포인트 매칭하여 제3 기준 레이어를 구축할 수 있다(S210). 타이 포인트 매칭은 입체 영상 중 한 영상의 한 위치에 해당하는 실제의 대상물(특징점)이 다른 영상의 어느 위치(특징점)에 형성되었는가를 발견하는 작업으로서, 상응하는 위치(특징점)를 발견하기 위해서 유사성 관측을 이용될 수 있다. 제2 위성은 아리랑 위성으로서, 제2 위성에서 사막, 산, 들이나 농촌 등과 같은 비거주 지역을 촬영하여 제2 위성의 비거주 지역 촬영 영상을 생성할 수 있다. 그러면 기준 레이어 구축부(100)는 제2 위성의 비거주 지역 촬영 영상을 전달받고, 제2 위성의 비거주 지역 촬영 영상과 제2 기준 레이어를 타이 포인트 매칭하여 제3 기준 레이어를 구축할 수 있다. 예컨대, 제3 기준 레이어의 구축 시 제1 기준 레이어를 사용하여 타이 포인트 매칭할 경우 제1 기준 레이어는 수치 지도이기 때문에 지상기준점을 찾기가 어려운 문제가 발생한다. 이에 기준 레이어 구축부(100)는 영상으로 이루어진 제2 기준 레이어에 매칭된 좌표 정보를 이용하여 아리랑 영상과 화소 매칭하고 영상 보정 및 구조화하여 제3 기준 레이어를 구축할 수 있는 것이다. 이때, 기준 레이어 구축부(100)는 제2 기준 레이어의 좌표 정보를 자동으로 가져다가 제3 기준 레이어에 매칭시킬 수 있기 때문에 비교적 저비용으로 제3 기준 레이어를 구축할 수 있으며, 제3 기준 레이어의 해상도는 중해상도이고, 측위 정확도는 랜셋 위성 영상에 대응하는 중에 해당하는 측위 정확도로 유지될 수 있다.
그리고, 제2 위성의 거주 지역 촬영 영상과 제2 기준 레이어를 타이 포인트 매칭하고, 타이 포인트 매칭된 제2 위성의 거주 지역 촬영 영상에 제1 기준 레이어의 지상기준점을 삽입하여 제4 기준 레이어를 구축할 수 있다(S220). 지상기준점(Ground Control Point: GCP)은 같은 형상을 가진 지점을 영상과 지도에서 추출한 좌표로써 보정식을 구하기 위하여 사용되는 제어점(control point)이고, 거주 지역은 도시 등과 같은 인구가 조밀한 지역으로서, 기준 레이어 구축부(100)는 제2 위성의 거주 지역 촬영 영상과 제2 기준 레이어를 타이 포인트 매칭한 후 제1 기준 레이어의 지상기준점을 수동으로 삽입하여 제4 기준 레이어를 구축하고, 구축된 제4 기준 레이어를 저장부의 기준 레이어 저장부에 저장할 수 있다. 도심 지역에서는 비도심 지역에 비해 높은 해상도와 측위 정확도가 요구되므로 입력부(미도시)를 통해 타이 포인트 매칭된 제2 위성의 거주 지역 촬영 영상에 OSM의 좌표 정보를 수동으로 삽입하여 측위 정확도를 OSM 수준으로 개선할 수 있다.
이와 같이, OSM의 좌표 정보를 수동으로 삽입할 경우 작업 면적에 비례하여 비용이 발생하기 때문에 비용은 상대적으로 증가할 수 있으나, 제4 기준 레이어의 해상도는 고해상도이고, 측위 정확도는 고에 해당되는 측위 정확도로 크게 향상될 수 있다.
상기한 바와 같이, 해상도 및 측위 정확도가 다른 제1 내지 제4 기준 레이어를 구축하여 저장부의 기준 레이어 저장부에 저장할 수 있다.
하기에서는 본 발명의 실시예에 따른 기준 레이어를 이용하여 3차원 공간 정보를 구축하는 방법에 대하여 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기준 레이어를 이용하여 3차원 공간 정보를 구축하는 과정을 보여주는 동작 흐름도를 나타낸다.
도 3에 도시한 바와 같이, 소정 지역을 촬영한 위성 영상을 기하 보정하여 표준 영상을 생성할 수 있다(S300). 위성으로 소정 지역을 촬영한 위성 영상을 수신하고, RPC(Rational Polynomial Coefficient)를 기초로 기하 보정하여 표준 영상을 생성할 수 있다. 위성 영상은 다목적 실용 위성이나 임차 위성에서 촬영된 영상일 수 있다.
보다 자세하게는, 자이로 센서 또는 별 추적기에서 감지된 정보(위성의 자세 제어 정보), GPS 수신기에서 수신된 GPS 정보(위성의 위치 정보), 카메라 모델 정보 또는 궤도 모델 정보 등을 수신하고, 카메라 모델 정보 또는 궤도 모델 정보를 이용하여 RPC 모델을 결정한 후, 위성의 자세 제어 정보 및 위성의 위치 정보와, 임의의 지상기준점을 이용한 RPC 모델을 기초로 위성 영상을 기하 보정하여 표준 영상을 생성할 수 있다. 여기서, 자이로 센서 및 별 추적기는 위성의 자세를 제어하기 위한 자세 제어 센서로서, 별 추적기는 별의 위치를 관측하여 별 추적기의 자세를 계산하고, 자이로 센서는 자이로의 각속도를 측정할 수 있다. 그리고 이들 센서로부터 계산된 자세와 각속도는 위성 동체에 대한 각 센서의 장착 자세를 고려하여 위성의 자세와 각속도를 변환하여 위성의 자세를 결정하는데 사용될 수 있다. RPC(Rational Polynomial Coefficient)는 이항적 다항 계수로, 위성과 지구 표면과의 위치를 수식화했을 때 상관계수 RFM(Rational Function Model)에서 추출된 계수로 나타낼 수 있다. 즉, RPC 모델은 기본적으로 분수 함수(Rational Function) 형태로서, 분모와 분자 모두 20개의 계수를 가지는 3원 3차 다항식으로 이루어지는데, 이때, 이 다항식의 계수를 이항적 다항 계수라고 한다. RPC 모델은 지상 좌표(X, Y, Z)와 영상 좌표(L, S) 간의 관계를 나타내며 영상 좌표 중 행 좌표 L과 열 좌표 S는 각각 별도의 분수 함수로서 표현될 수 있으며, 지상기준점을 사용하여 기하 보정을 수행할 경우 정밀도가 높은 위성 영상을 얻을 수 있게 된다.
이와 같이, 위성 영상은 위성의 자세, 위치, 위성의 열 변형, 지구의 곡률, 위성의 진행 방향, 좌표 투영법의 차이, 관측기기 오차 또는 지구 자전의 영향 등의 다양한 원인에 의해 왜곡이 발생될 수 있으므로 왜곡된 데이터를 원래의 위도, 경도 좌표에 맞게 보정하는 기하 보정(Geometric Calibration)을 수행할 수 있다.
그리고 해상도 및 측위 정확도가 다르게 구축된 복수의 기준 레이어 중 선택된 기준 레이어의 영상과 표준 영상을 타이 포인트 매칭할 수 있다(S310). 즉 표준 영상의 특징점 및 기준 레이어의 영상 특징점을 각각 추출하고, 추출된 표준 영상의 특징점과 추출된 기준 레이어의 영상 특징점을 매칭할 수 있다.
보다 자세하게는, 소정 지역에 대응하는 영상을 포함하는 기준 레이어 중에서 해상도가 가장 높은 기준 레이어를 선택하고, 선택된 기준 레이어의 영상과 표준 영상을 타이 포인트 매칭할 수 있다. 예를 들어, 위성에서 서울 지역을 촬영한 경우, 기준 레이어 저장부(220)에 저장되어 있는 제2 내지 제4 기준 레이어 중에서 서울 지역에 해당되는 영상을 가지고 있는 기준 레이어가 있는지 판단하고, 서울 지역에 해당되는 영상을 가지고 있는 기준 레이어 중에서 해상도가 가장 높은 기준 레이어를 선택하여 기준 레이어가 가진 서울 지역 영상과 표준 영상을 타이 포인트 매칭할 수 있다. 서울 지역에 대응하는 영상을 제4 기준 레이어에서 가지고 있으면, 제4 기준 레이어의 서울 지역 영상과 표준 영상을 우선적으로 타이 포인트 매칭하고, 서울 지역에 대응하는 영상을 제4 기준 레이어에서 가지고 있는지 않으면, 제4 기준 레이어 다음으로 해상도가 높은 제3 기준 레이어의 서울 지역 영상과 표준 영상을 타이 포인트 매칭할 수 있다. 그리고 서울 지역에 대응하는 영상을 제3 기준 레이어에서 가지고 있는지 않으면, 제2 기준 레이어의 서울 지역 영상과 표준 영상을 타이 포인트 매칭할 수 있다.
이와 같이, 해상도가 가장 높은 기준 레이어를 우선적으로 선택하여 표준 영상과 타이 포인트 매칭함으로써 표준 영상의 해상도 및 측위 정확도를 향상시킬 수 있다.
다음으로, 매칭된 표준 영상에 지상기준점을 삽입할 수 있다(S320).
보다 자세하게는, 소정 지역에 대응하는 영상을 제2 내지 제4 기준 레이어 중 적어도 하나의 기준 레이어에서 가지고 있을 경우, 제2 내지 제4 기준 레이어 중 어느 하나와 타이 포인트 매칭된 표준 영상에 3D 지상기준점을 자동으로 삽입할 수 있으나, 소정 지역에 대응하는 영상을 제2 내지 제4 기준 레이어에서 모두 가지고 있지 않을 경우, 입력부(미도시)를 통해 3D 지상기준점을 수동으로 삽입할 수 있다.
그 후에는, 지상기준점이 삽입된 표준 영상을 정사 보정하여 정사 영상을 생성할 수 있다(S330).
보다 자세하게는, 지상기준점이 삽입된 표준 영상을 DEM(Digital Elevation Model)을 기초로 정사 보정하여 정사 영상을 생성할 수 있다. 정사 보정은 모든 지형물이 정사투영의 특성을 가질 수 있도록 보정하는 것으로, 투영 중심이 있는 표준 영상을 정사 영상으로 만들 수 있다. 정사 영상은 복사기나 스캐너로 얻은 영상과 같이 영상 전체가 1:1로 투영된 주점이 없는 영상을 나타낼 수 있다.
예컨대, 위성 영상에 포함되어 있는 건물은 지도 상에서 직사각형으로 표현되어야 하지만 인공위성 촬영 당시 건물이 촬상 위치의 중심에 있지 않았다면 건물의 상단과 하단의 위치가 다르게 나타나는 기복 변위가 발생될 수 있다. 이에 따라, 정사 보정을 통해 건물의 상단과 하단이 정사투영의 특성을 가지도록 기복 변위(영상의 촬영 대상인 지표면의 고도 차이에 따라 영상 내의 모든 좌표점에서 카메라의 초점 거리와 위성 고도와의 비율이 다르기 때문에 나타나는 왜곡)의 오차를 수정 즉, 위치 정보를 보정할 수 있다.
그런 다음, 생성된 정사 영상을 수치 지도와 정합하여 영상 지도를 생성할 수 있다(S340). 즉 생성된 정사 영상을 OSM과 SRTM을 정합하여 구축된 3D 좌표 지도인 제1 기준 레이어와 정합하여 영상 지도를 생성할 수 있다.
그리고, 생성된 영상 지도를 색상 보정하고 모자이크 처리하여 3차원 공간 정보를 구축할 수 있다(S350).
보다 자세하게는, 색상 보정된 영상 지도를 모자이크 처리 즉, 연속적인 위성 영상으로 가공할 수 있다. 모자이크 처리는 여러 개의 분리된 정보를 조합하여 하나의 연속된 정보를 생성하는 과정으로서, 좁은 지역의 정보를 합쳐 넓은 지역의 정보를 생성할 수 있다. 그리고 모자이크 처리된 영상을 DEM 매칭하여 GIS 데이터가 적층된 형태의 3차원 공간 정보를 생성할 수 있다. 이때, 구축된 3차원 공간 정보는 기준 레이어 저장부에 저장되어 수시로 바뀌는 지리 정보가 적용될 수 있도록 한다.
본 발명의 실시예는 다양한 컴퓨터로 구현되는 동작을 수행하기 위한 프로그램 명령을 포함하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체를 포함한다. 이 매체는 앞서 설명한 기준 레이어의 구축 방법 및 기준 레이어를 이용한 3차원 공간 정보 구축 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한다. 이 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 이러한 매체의 예에는 하드디스크, 플로피디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD 및 DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 자기-광 매체, 롬, 램, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 구성된 하드웨어 장치 등이 있다. 또는 이러한 매체는 프로그램 명령, 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 광 또는 금속선, 도파관 등의 전송 매체일 수 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
1: 기준 레이어를 이용한 위성 기반의 3차원 공간 정보 구축 시스템
100: 기준 레이어 구축부
200: 저장부
220: 기준 레이어 저장부
300: 표준 영상 생성부
400: 타이 포인트 매칭부
500: 지상기준점 삽입부
600: 정사 영상 생성부
700: 영상 지도 생성부
800: 공간 정보 구축부

Claims (18)

  1. 삭제
  2. 위성 기반의 3차원 공간 정보를 구축하기 위하여 사용되는 기준 레이어의 구축 방법에 있어서,
    제1 위성 영상에 수치 지도로 이루어진 제1 기준 레이어의 좌표 정보를 삽입하여 제2 기준 레이어를 구축하는 단계,
    제2 위성의 비거주 지역 촬영 영상과 상기 제2 기준 레이어를 타이 포인트 매칭하여 제3 기준 레이어를 구축하는 단계, 그리고
    제2 위성의 거주 지역 촬영 영상과 상기 제2 기준 레이어를 타이 포인트 매칭하고, 상기 매칭된 제2 위성의 거주 지역 촬영 영상에 상기 제1 기준 레이어의 지상기준점을 삽입하여 제4 기준 레이어를 구축하는 단계
    를 포함하는 기준 레이어의 구축 방법.
  3. 제 2 항에서,
    상기 제2 기준 레이어, 상기 제3 기준 레이어 및 상기 제4 기준 레이어의 순서대로 갈수록 해상도가 높은 기준 레이어의 구축 방법.
  4. 제 2 항에서,
    상기 제1 위성 영상은,
    랜셋(LandSat) 위성에서 촬영된 영상을 포함하고,
    상기 제2 위성은,
    아리랑 위성을 포함하는 기준 레이어의 구축 방법.
  5. 제 2 항에서,
    상기 제1 기준 레이어는,
    OSM(Open Street Map) 및 SRTM(Shuttle Radar Topography Mission) 중 적어도 하나로 이루어지는 기준 레이어의 구축 방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 소정 지역을 촬영한 위성 영상을 기하 보정하여 표준 영상을 생성하는 단계,
    해상도 및 측위 정확도가 다르게 구축된 복수의 기준 레이어 중 선택된 기준 레이어의 영상과 상기 표준 영상을 타이 포인트 매칭하는 단계,
    상기 매칭된 표준 영상에 지상기준점을 삽입하는 단계,
    상기 지상기준점이 삽입된 표준 영상을 정사 보정하여 정사 영상을 생성하는 단계,
    상기 생성된 정사 영상을 수치 지도와 정합하여 영상 지도를 생성하는 단계, 그리고
    상기 생성된 영상 지도를 색상 보정하고 모자이크 처리하여 3차원 공간 정보를 구축하는 단계
    를 포함하고,
    상기 복수의 기준 레이어는,
    제1 위성 영상에 상기 수치 지도로 이루어진 제1 기준 레이어의 좌표 정보를 삽입하여 구축된 제2 기준 레이어,
    제2 위성의 비거주 지역 촬영 영상과 상기 제2 기준 레이어를 타이 포인트 매칭하여 구축된 제3 기준 레이어, 그리고
    제2 위성의 거주 지역 촬영 영상과 상기 제2 기준 레이어를 타이 포인트 매칭하고, 상기 매칭된 제2 위성의 거주 지역 촬영 영상에 상기 제1 기준 레이어의 지상기준점을 삽입하여 구축된 제4 기준 레이어를 포함하는 기준 레이어를 이용한 3차원 공간 정보 구축 방법.
  9. 제 8 항에서,
    상기 해상도 및 측위 정확도가 다르게 구축된 복수의 기준 레이어 중 선택된 기준 레이어의 영상과 상기 표준 영상을 타이 포인트 매칭하는 단계는,
    상기 소정 지역에 대응하는 영상을 포함하는 기준 레이어 중에서 해상도가 가장 높은 기준 레이어를 선택하고, 상기 선택된 기준 레이어의 영상과 상기 표준 영상을 타이 포인트 매칭하는 기준 레이어를 이용한 3차원 공간 정보 구축 방법.
  10. 삭제
  11. 위성 기반의 3차원 공간 정보를 구축하기 위하여 사용되는 기준 레이어의 구축 장치에 있어서,
    제1 위성 영상에 수치 지도로 이루어진 제1 기준 레이어의 좌표 정보를 삽입하여 제2 기준 레이어를 구축하고, 제2 위성의 비거주 지역 촬영 영상과 상기 제2 기준 레이어를 타이 포인트 매칭하여 제3 기준 레이어를 구축하는 기준 레이어 구축부
    를 포함하고,
    상기 기준 레이어 구축부는,
    제2 위성의 거주 지역 촬영 영상과 상기 제2 기준 레이어를 타이 포인트 매칭하고, 상기 매칭된 제2 위성의 거주 지역 촬영 영상에 상기 제1 기준 레이어의 지상기준점을 삽입하여 제4 기준 레이어를 더 구축하는 기준 레이어의 구축 장치.
  12. 제 11 항에서,
    상기 제2 기준 레이어, 상기 제3 기준 레이어 및 상기 제4 기준 레이어의 순서대로 갈수록 해상도가 높은 기준 레이어의 구축 장치.
  13. 제 11 항에서,
    상기 제1 위성 영상은,
    랜셋(LandSat) 위성에서 촬영된 영상을 포함하고,
    상기 제2 위성은,
    아리랑 위성을 포함하는 기준 레이어의 구축 장치.
  14. 제 11 항에서,
    상기 제1 기준 레이어는,
    OSM(Open Street Map) 및 SRTM(Shuttle Radar Topography Mission) 중 적어도 하나로 이루어진 기준 레이어의 구축 장치.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 소정 지역을 촬영한 위성 영상을 기하 보정하여 표준 영상을 생성하는 표준 영상 생성부,
    해상도 및 측위 정확도가 다르게 구축된 복수의 기준 레이어 중 선택된 기준 레이어의 영상과 상기 표준 영상을 타이 포인트 매칭하는 타이 포인트 매칭부,
    상기 매칭된 표준 영상에 지상기준점을 삽입하는 지상기준점 삽입부,
    상기 지상기준점이 삽입된 표준 영상을 정사 보정하여 정사 영상을 생성하는 정사 영상 생성부,
    상기 생성된 정사 영상을 수치 지도와 정합하여 영상 지도를 생성하는 영상 지도 생성부,
    상기 생성된 영상 지도를 색상 보정하고 모자이크 처리하여 3차원 공간 정보를 구축하는 공간 정보 구축부, 그리고
    제1 위성 영상에 상기 수치 지도로 이루어진 제1 기준 레이어의 좌표 정보를 삽입하여 제2 기준 레이어를 구축하고, 제2 위성의 비거주 지역 촬영 영상과 상기 제2 기준 레이어를 타이 포인트 매칭하여 제3 기준 레이어를 구축하며, 제2 위성의 거주 지역 촬영 영상과 상기 제2 기준 레이어를 타이 포인트 매칭하고, 상기 매칭된 제2 위성의 거주 지역 촬영 영상에 상기 제1 기준 레이어의 지상기준점을 삽입하여 제4 기준 레이어를 구축하는 기준 레이어 구축부
    를 포함하는 기준 레이어를 이용한 3차원 공간 정보 구축 시스템.
  18. 제 17 항에서,
    상기 타이 포인트 매칭부는,
    상기 소정 지역에 대응하는 영상을 포함하는 기준 레이어 중에서 해상도가 가장 높은 기준 레이어를 선택하고, 상기 선택된 기준 레이어의 영상과 상기 표준 영상을 타이 포인트 매칭하는 기준 레이어를 이용한 3차원 공간 정보 구축 시스템.
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