사진삼각측량 (Photogrammetric Triangulation)
쉽게 풀면
같은 건물을 서로 다른 위치에서 찍은 여러 장의 사진이 있을 때, 그 사진들에 공통으로 나온 지점들의 위치 관계를 분석하면 사진을 찍은 카메라가 각각 어디에서, 어떤 각도로 찍었는지 역으로 계산할 수 있습니다. 사진삼각측량은 바로 이 원리를 이용해 카메라 위치와 지형의 실제 좌표를 함께 구하는 계산 과정입니다. 삼각형의 원리로 위치를 찾는다는 뜻에서 '삼각측량'이라는 이름이 붙었습니다. 이는 여러 장의 사진을 하나의 정확한 3차원 좌표계 위에 묶어주는 접착제 역할을 합니다.
왜 중요한가
정사영상이나 수치표면모델 같은 사진측량 산출물을 만들기 전에, 사진들의 정확한 위치 관계를 먼저 확정해야 하기 때문에 사진삼각측량은 거의 모든 사진측량 작업의 필수 선행 단계로 다뤄집니다. 지상기준점을 사진 전체에 촘촘히 배치하려면 막대한 현장측량 비용이 들기 때문에, 소수의 기준점만으로 넓은 지역을 처리할 수 있는 이 기법은 항공사진측량의 경제성을 크게 높여줍니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
여러 사진의 촬영 위치와 자세 값을 계산해냈다는 의미입니다.
실측 좌표를 아는 기준점을 더 사용해 계산 결과의 정확도를 높였다는 뜻입니다.
조금 더 깊게 보면
사진삼각측량은 흔히 다발조정법(bundle adjustment)이라는 통계적 최적화 기법으로 계산되며, 여러 장의 사진에 나타난 대응점들의 오차를 전체적으로 최소화하는 방식으로 카메라 위치와 지상점 좌표를 동시에 추정합니다. 지상기준점이 있으면 절대 좌표계로의 정합 정확도가 높아집니다. 다발조정의 관측방정식은 공선조건식(collinearity equation)을 기반으로 하며, 카메라 초점거리·주점·왜곡계수 같은 내부표정 요소를 미지수로 함께 추정하면 이를 자체검정 다발조정(self-calibrating bundle adjustment)이라 부릅니다. 관측점(대응점)과 지상기준점, 필요하면 GPS/IMU 관측값을 결합한 통합 조정도 가능합니다. 사진측량 삼각측량(공중삼각측량)은 다수의 중복 사진에서 공액점을 연결해 소수의 지상기준점만으로도 전체 사진의 외부표정 요소를 동시에 결정하는 번들조정 기법이 핵심 절차입니다.
주의할 점
사진 간 중첩도가 낮거나 대응점이 충분하지 않으면 계산이 불안정해지거나 오차가 커질 수 있습니다.
지상기준점이 블록 한쪽에 치우쳐 배치되면 기준점이 없는 반대편에서 오차가 커지는 외삽 문제가 생기며, 조정 방식도 사진 단위로 푸는 다발조정법과 입체모델 단위로 푸는 독립모델법 등으로 나뉘므로 논문에서 어떤 방식을 썼는지 함께 밝히는 것이 좋습니다.