KR100609004B1 - Method for recovering topography using digital photogrammetry technique - Google Patents

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KR100609004B1
KR100609004B1 KR1020060010463A KR20060010463A KR100609004B1 KR 100609004 B1 KR100609004 B1 KR 100609004B1 KR 1020060010463 A KR1020060010463 A KR 1020060010463A KR 20060010463 A KR20060010463 A KR 20060010463A KR 100609004 B1 KR100609004 B1 KR 100609004B1
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김창호
이규석
안승만
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(자)한진개발공사
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Abstract

본 발명은 수치사진측량기술을 이용한 지형복원방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 (a) (ⅰ) 개발 전 및 개발 후의 대상지에 대한 항공사진을 촬영한 다음, 필름을 스캐닝하여 항공사진영상을 생성하는 단계; (ⅱ) 토탈 스테이션(Total Station)을 이용하여 대상지의 3차원적 공간좌표(Ground Control Point, GCP)를 추출하는 단계; (ⅲ) 수치사진측량시스템을 이용하여 상기 3차원적 공간좌표(GCP)와 상기 항공사진영상의 동일 지점을 연결하는 항공삼각측량을 수행한 다음, 3차원 디지털 영상공간을 형성하는 단계; (b) 상기 수치사진측량시스템을 이용하여 상기 3차원 디지털 영상공간 내에 개발 전 및 개발 후의 수치지형모형(Digital Terrain Model, DTM) 자료를 생성하는 단계; (c) 상기 생성된 수치지형모형(DTM) 자료를 기반으로 정사영상지도 및 3차원적인 지형정보를 포함하는 개발 전 및 개발 후의 격자형 자료를 생성하는 단계; 및(d) 상기 개발 전 및 개발 후의 수치지형모형(DTM) 자료와 격자형 자료를 수치적으로 비교하여 지형복원에 필요한 절토 및 성토 면적과 체적을 추출하는 단계를 포함하는 수치사진측량기술을 이용한 지형복원방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for restoring terrain using digital photogrammetry, and more specifically, (a) (i) photographing aerial photographs of target sites before and after development, and then generating aerial photographs by scanning films. Doing; (Ii) extracting three-dimensional ground control points (GCPs) of the target site using a total station; (Iii) performing an aerial triangulation that connects the three-dimensional spatial coordinates (GCP) and the same point of the aerial image using a digital photogrammetry system, and then forms a three-dimensional digital image space; (b) generating digital terrain model (DTM) data before and after development in the three-dimensional digital image space using the digital photogrammetry system; (c) generating grid data before and after development including an orthoimage map and three-dimensional topographical information based on the generated digital terrain model data; And (d) extracting cut and fill area and volume required for the restoration of the terrain by numerically comparing the DTM data and the grid data before and after the development. It relates to a method of restoring the terrain.

본 발명에 따른 수치사진측량기술을 이용한 지형복원방법은 추출된 지형정보를 이용하여 과거의 지형과 비교하여 절토 및 성토 부피를 확인하고, 지형복원을 위한 물량을 정량적으로 산출하여 난개발로 인해 무차별적으로 훼손된 자연환경 및 생태계를 복원할 수 있으며, 향후 국토 개발에 있어 난개발을 억제하는 효과가 있 어 국토환경의 질을 향상시키는데 효과적으로 사용될 것이다.The terrain restoration method using the digital photogrammetry according to the present invention uses the extracted terrain information to check the cut and fill volume compared with the past terrain, and quantitatively calculates the quantity for the restoration of the terrain, indiscriminately due to difficult development. It can restore the damaged natural environment and ecosystem, and it will be effectively used to improve the quality of the national environment because it has the effect of suppressing the undeveloped development in the future.

항공사진, 전/후 비교, 절토, 성토, 지형복원 Aerial photograph, before / after comparison, cut, fill, terrain restoration

Description

수치사진측량기술을 이용한 지형복원방법 {Method for Recovering Topography Using Digital Photogrammetry Technique}Terrain Restoration Method Using Digital Photogrammetry Techniques {Method for Recovering Topography Using Digital Photogrammetry Technique}

도 1은 개발 전 및 개발 후의 항공촬영 및 수치사진측량기술을 이용해 3차원적인 영상공간을 생성하는 방법을 도시한 것이다.1 illustrates a method of generating a three-dimensional image space by using aerial photographing and digital photogrammetry before and after development.

도 2는 수치사진측량 기술을 이용한 지형복원 기술에 관한 흐름도를 도시한 것이다.2 is a flowchart illustrating a terrain restoration technique using a digital photogrammetry technique.

도 3은 개발 전 및 개발 후의 3차원 지형자료를 이용하여 지형복원에 필요한 절토 및 성토 위치, 면적, 체적 자료를 추출하는 공정의 흐름도를 도시한 것이다.3 is a flowchart illustrating a process of extracting cut and fill location, area, and volume data required for topographic restoration using 3D terrain data before and after development.

발명의 분야Field of invention

본 발명은 수치사진측량기술을 이용한 지형복원방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 (a) (ⅰ) 개발 전 및 개발 후의 대상지에 대한 항공사진을 촬영한 다음, 필름을 스캐닝하여 항공사진영상을 생성하는 단계; (ⅱ) 토탈 스테이션(Total Station)을 이용하여 대상지의 3차원적 공간좌표(GCP)를 추출하는 단계; (ⅲ) 수치사진측량시스템을 이용하여 상기 3차원적 공간좌표(GCP)와 상기 항공사진영상의 동일 지점을 연결하는 항공삼각측량을 수행한 다음, 3차원 디지털 영상공간을 형성하는 단계; (b) 상기 수치사진측량시스템을 이용하여 상기 3차원 디지털 영상공간 내에 개발 전 및 개발 후의 수치지형모형(Digital Terrain Model, DTM) 자료를 생성하는 단계; (c) 상기 생성된 수치지형모형(DTM) 자료를 기반으로 정사영상지도 및 3차원적인 지형정보를 포함하는 개발 전 및 개발 후의 격자형 자료를 생성하는 단계; 및(d) 상기 개발 전 및 개발 후의 수치지형모형(DTM) 자료와 격자형 자료를 수치적으로 비교하여 지형복원에 필요한 절토 및 성토 면적과 체적을 추출하는 단계를 포함하는 수치사진측량기술을 이용한 지형복원방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for restoring terrain using digital photogrammetry, and more specifically, (a) (i) photographing aerial photographs of target sites before and after development, and then generating aerial photographs by scanning films. Doing; (Ii) extracting three-dimensional spatial coordinates (GCP) of the object using a total station; (Iii) performing an aerial triangulation that connects the three-dimensional spatial coordinates (GCP) and the same point of the aerial image using a digital photogrammetry system, and then forms a three-dimensional digital image space; (b) generating digital terrain model (DTM) data before and after development in the three-dimensional digital image space using the digital photogrammetry system; (c) generating grid data before and after development including an orthoimage map and three-dimensional topographical information based on the generated digital terrain model data; And (d) extracting cut and fill area and volume required for the restoration of the terrain by numerically comparing the DTM data and the grid data before and after the development. It relates to a method of restoring the terrain.

발명의 배경Background of the Invention

본 발명은 도로건설 및 토석 채취 등 난개발로 인하여 훼손된 지형을 복원하는 방법으로, 종래의 복원방법은 개발이 있기 전 항공사진 및 지형도를 구하여 계획을 수립하거나 현장에서 훼손된 지형상태를 보고 적당하게 이어 붙이는 방법을 사용하고 있으며 과거의 지형을 정량적으로 복원하여 시공에 활용하는 사례는 없었다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 발명에서 검토하고 있는 항공사진측량기술(aerial Photogrammetry)은 1851년 Laussedat에 의해 창안되어 150여 년 동안 발전되었다. 사진측량술은 평판사진측량에서 아날로그사진측량, 해석사진측량을 거쳐 현재 수치사진측량의 단계에 들어선 상태이며, 수치사진측량시스템에서 컴퓨터는 광학적-기계적 요소들을 대체하였다. 과거 해석적 항공측량 결과물은 아날로그 형태의 지형도였으나, 최근엔 수치표고모형(DEM)이나 또는 수치지도(digital maps)와 같이 수치적 생산물(digital products) 이다. 수치사진측량학은 컴퓨터상에서 저장되고 처리되어지는 수치영상에 적용되는 사진측량학으로, 수치영상들은 사진들로부터 스캐닝이 이뤄지거나 또는 디지털카메라에 의해 직접적으로 취득되어진다. 많은 사진측량학적 작업들은 자동 수치표고모형(Digital Elevation Model, DEM) 자료 추출, 수치정사영상 생성 등과 같이 수치사진측량학에 의해 높은 수준으로 자동화가 이뤄지고 있다. 사진측량기술의 가장 중요한 장점은 3차원적인 영상공간을 통해 시각적으로 완벽하게 촬영당시의 상황을 재현한다는 데에 있다.The present invention is a method for restoring the terrain damaged by difficult development, such as road construction and earth excavation, the conventional restoration method to obtain aerial photographs and topographic maps before development, to establish a plan or to view the damaged terrain on the site and properly connect them Method has been used, and there have been no examples of quantitative restoration of the terrain in the past. In order to solve this problem, the aerial photogrammetry under consideration in the present invention was developed by Laussedat in 1851 and developed for over 150 years. Photogrammetry is now in the phase of digital photogrammetry from flat photogrammetry to analog photogrammetry and analytical photogrammetry. In digital photogrammetry systems, computers have replaced optical-mechanical components. Historically, analytical aerial survey results were analogue topographic maps, but nowadays they are digital products such as digital elevation models (DEMs) or digital maps. Digital photogrammetry is photogrammetry applied to numerical images that are stored and processed on a computer. Digital images are either scanned from photographs or acquired directly by a digital camera. Many photogrammetric tasks are automated to a high level by digital photogrammetry, such as automatic digital elevation model (DEM) data extraction and digital orthodontic image generation. The most important advantage of photogrammetry is that it reproduces the situation at the time of shooting completely visually through the three-dimensional image space.

이에, 본 발명자들은 종래 기술의 단점을 해결하기 위하여 예의 노력한 결과, 개발 전 및 개발 후의 촬영된 항공사진을 이용하여 3차원 지형 자료를 추출함으로써 원형에 가까운 복원을 할 수 있도록 절토 및 성토 위치 및 면적, 부피의 정량적 정보를 제공하는 것을 확인함으로써, 본 발명을 완성하게 되었다. Accordingly, the present inventors have made diligent efforts to solve the shortcomings of the prior art. As a result, the cut and fill locations and areas can be restored to extract near three-dimensional terrain data by using photographed aerial photographs before and after development. By confirming that the quantitative information of the volume is provided, the present invention has been completed.

본 발명의 주된 목적은 개발 전 및 개발 후의 3차원 지형 자료를 이용하여 원형에 가까운 복원을 할 수 있도록 수치사진측량기술을 이용한 지형복원방법을 제공하는데 있다.The main object of the present invention is to provide a method for restoring a terrain using digital photogrammetry to restore near-circular shape using three-dimensional terrain data before and after development.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 (a) (ⅰ) 개발 전 및 개발 후의 대상지에 대한 항공사진을 촬영한 다음, 필름을 스캐닝하여 항공사진영상을 생성하는 단계; (ⅱ) 토탈 스테이션(Total Station)을 이용하여 대상지의 3차원적 공간좌표(GCP)를 추출하는 단계; (ⅲ) 수치사진측량시스템을 이용하여 상기 3차원적 공간좌표(GCP)와 상기 항공사진영상의 동일 지점을 연결하는 항공삼각측량을 수행한 다음, 3차원 디지털 영상공간을 형성하는 단계; (b) 상기 수치사진측량시스템을 이용하여 상기 3차원 디지털 영상공간 내에 개발 전 및 개발 후의 수치지형모형(Digital Terrain Model, DTM) 자료를 생성하는 단계; (c) 상기 생성된 수치지형모형(DTM) 자료를 기반으로 정사영상지도 및 3차원적인 지형정보를 포함하는 개발 전 및 개발 후의 격자형 자료를 생성하는 단계; 및(d) 상기 개발 전 및 개발 후의 수치지형모형(DTM) 자료와 격자형 자료를 수치적으로 비교하여 지형복원에 필요한 절토 및 성토 면적과 체적을 추출하는 단계를 포함하는 수치사진측량기술을 이용한 지형복원방법을 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention comprises the steps of (a) (a) photographing the aerial photograph of the subject before and after development, and then generating an aerial photograph by scanning the film; (Ii) extracting three-dimensional spatial coordinates (GCP) of the object using a total station; (Iii) performing an aerial triangulation that connects the three-dimensional spatial coordinates (GCP) and the same point of the aerial image using a digital photogrammetry system, and then forms a three-dimensional digital image space; (b) generating digital terrain model (DTM) data before and after development in the three-dimensional digital image space using the digital photogrammetry system; (c) generating grid data before and after development including an orthoimage map and three-dimensional topographical information based on the generated digital terrain model data; And (d) extracting cut and fill area and volume required for the restoration of the terrain by numerically comparing the DTM data and the grid data before and after the development. Provides a method of restoring the terrain.

본 발명에 있어서, 상기 (a) 단계는 항공사진 촬영시, 인접한 촬영사진에 60% 이상의 중복도를 주면서 촬영하여 인접한 두 사진에 60% 이상의 공통된 공간이 존재하도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다. In the present invention, the step (a) may be characterized in that at the time of aerial photography, by taking 60% or more overlapping photographs of adjacent photographs to have a common space of 60% or more in two adjacent photographs.

본 발명에 있어서, 상기 (d) 단계는 (ⅰ) 개발 전 및 개발 후의 수치지형모형(DTM) 자료를 격자형으로 변환하고, 차감 연산을 수행하여 절토량(-) 및 성토량(+) 정보를 담고 있는 격자형 자료를 생성하고, (ⅱ) (-) 및 (+) 격자의 개수에 한 개의 격자가 실제의 공간에서 차지하는 면적을 곱하여 절토(-) 및 성토(+) 면적을 구하고, (-) 및 (+) 격자의 개수에 한 개의 격자가 실제 공간에서 차지할 면적을 곱한 후 절토 및 성토할 깊이를 나타내는 격자의 값을 곱하여 절토할(-) 체적 및 성토할(+) 체적을 구하는 것을 특징으로 할 수 있다. In the present invention, the step (d) converts the digital topography model (DTM) data before and after the development into a lattice shape, and performs a subtraction operation to contain cut amount (-) and fill amount (+) information. Create a grid-like data, (ii) multiply the number of (-) and (+) grids by the area occupied by one grid in real space, and obtain the cut (-) and fill (+) areas, and (-) And multiplying the number of (+) gratings by the area that one grating will occupy in real space, and then multiplying the values of the gratings representing cut and fill depths to obtain the volume to be cut (-) and the volume to be filled (+). can do.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.

본 발명에 따른 수치사진측량기술을 이용한 지형복원방법은 항공촬영을 통해 개발 후 항공사진을 획득하여 3차원적인 지형정보를 추출하는 단계, 개발 전 항공사진을 획득하여 3차원적인 지형정보를 추출하는 단계 및 개발 전 및 개발 후의 3차원 지형정보를 비교하여 복원을 위해 필요한 절토지역 및 성토지역의 면적 및 체적을 추출하는 단계로 구성되어 있다. Terrain restoration method using digital photogrammetry according to the present invention is to obtain the aerial photo after the development through aerial photography to extract the three-dimensional terrain information, to obtain the aerial photo before development to extract the three-dimensional terrain information Comparing the three-dimensional topographical information before and after the development and development, it is composed of the steps of extracting the area and volume of cut and fill areas necessary for restoration.

도 1은 개발 전 및 개발 후의 항공촬영 및 수치사진측량기술을 이용해 3차원적인 영상공간을 생성하는 방법을 도시한 것으로, 항공촬영을 통해 현재의 지역을 항공촬영하여 3차원적인 영상공간환경을 구성하고(S101), 과거에 동일한 지역을 대상으로 항공촬영 이뤄진 영상을 취득하여 3차원적인 영상공간을 구성한다(S102). 3차원적인 영상공간을 구성하는 방법을 설명하면 비행기가 이동하면서 인접한 촬영사진에 60% 이상의 중복도를 주면서 촬영을 하게 되면 두 개의 사진에는 60% 이상의 공통된 공간이 존재하며 이를 모델(model)이라 한다(S103). 수치사진측량시스템을 이용하여 하나의 모델 내에 있는 개개의 영상을 토탈 스테이션(Total Station)을 이용하여 3차원적인 공간좌표를 취득하고 영상좌표와 결합하는 절대표정 단계를 거치면 현실세계를 반영하는 3차원 디지털 영상 공간이 형성된다(S104). 3차원적인 영상공간은 인간의 좌안구와 우안구에 보여지는 영상의 차이로 공간을 인지하는 기능과 토탈 스테이션(Total Station)을 이용하여 3차원적인 공간좌표 측량과 영상좌표를 결합하는 과정을 통해 구현된다. 1 illustrates a method of generating a three-dimensional image space by using aerial photographing and digital photogrammetry before and after development. The aerial photograph of the current region is used to construct a three-dimensional image space environment. In step S101, aerial images are taken of the same area in the past to construct a three-dimensional image space (S102). When explaining how to construct a three-dimensional image space, when the plane is taken while giving 60% or more redundancy to adjacent photographs, the two photos have more than 60% common space, which is called a model. (S103). Using the digital photogrammetry system, the three-dimensional image reflects the real world through the absolute stage of acquiring three-dimensional spatial coordinates using total stations and combining them with the image coordinates. A digital image space is formed (S104). Three-dimensional image space is realized through the process of combining the three-dimensional spatial coordinate surveying and image coordinate using the total station using the function of recognizing the space by the difference of the image shown in the left eye and right eye of the human do.

항공사진 촬영시, 현재 난개발이 이뤄진 국토의 대부분이 복원을 위한 공간정보를 전혀 획득할 수 없는 상황이므로, 1960년대 말부터 항공 촬영 및 DB로 구축되어진 항공사진을 이용한다면 국토의 개발이 본격적으로 수행되기 이전의 국토환경을 원형에 가깝게 재현할 수 있다. When photographing aerial photographs, most of the country's hard-to-development lands cannot acquire spatial information for restoration at all, so if you use aerial photographs constructed from aerial photography and DB since the late 1960s, national territory development will be carried out in earnest. It is possible to reproduce the homeland environment before it became a prototype.

도 2는 수치사진측량 기술을 이용한 지형복원 기술에 관한 흐름도를 도시한 것으로, 개발 후의 복원할 대상지를 항공촬영(S201) 한 후 필름을 스캐닝하여 항공사진영상을 생성한다(S202). 현장 답사 과정에서 토탈 스테이션(Total Station) 측량을 수행하여 대상지에서 3차원적 공간좌표(GCP)를 추출하고(S203), 수치사진측량시스템을 이용하여 3차원적 공간좌표(GCP)와 촬영된 항공사진 영상의 동일 지점을 연결하는 항공삼각측량 단계를 수행하게 되면(S204), 수치사진측량시스템 내에 3차원적인 디지털 영상공간이 형성되며 이 공간 내에서 개발이 진행된 이후 현재의 상태를 보여주고 있는 수치지형모형(Digital Terrain Model, DTM)자료를 생성한다(S205). 2 is a flowchart illustrating a terrain restoration technique using a digital photogrammetry technique. After aerial photographing of a target area to be restored after development (S201), an aerial photograph image is generated by scanning a film (S202). During the field survey, a total station survey was performed to extract three-dimensional spatial coordinates (GCP) from the target site (S203), and three-dimensional spatial coordinates (GCP) and photographed aerial image using a digital photogrammetry system. When performing an aerial triangulation step connecting the same point in the photographic image (S204), a three-dimensional digital image space is formed in the numerical photogrammetry system, and the figure showing the current state after development in this space. Generate a Terrain Model (DTM) data (S205).

상기 수치지형모형(DTM) 자료의 추출은 자동으로 추출하는 방법과 수작업을 통해 추출하는 방법이 있으며, 자동추출법은 짧은 시간 내에 작업을 완료할 수 있는 장점이 있고, 수작업을 이용한 추출법은 정확도를 높일 수 있는 장점이 있으나 두 방법을 혼용하여 사용하지는 않는다.The extraction of the digital terrain model (DTM) data has an automatic extraction method and a manual extraction method. The automatic extraction method has the advantage of completing the work in a short time, and the manual extraction method increases the accuracy. There are advantages to this, but do not mix them.

상기 수치지형모형(DTM) 자료를 기반으로 개발 후의 영상을 보여주는 정사영상지도 및 3차원적인 지형정보를 담고 있는 격자형 자료를 생성한다(S206). 이와 동일한 방법을 이용하여 개발이 있기 전 대상지의 3차원적인 디지털 영상공간을 구현해야 하는데 이는 개발 전 항공사진을 스캐닝하고 토탈 스테이션(Total Station)으로 취득된 대상지 3차원적 공간좌표(GCP)들과 항공삼각측량 과정을 거쳐 과거의 영상이 촬영된 당시의 3차원적인 디지털 영상공간을 구현한다(S207). 구현된 3차원적인 디지털 영상공간에서 난개발 이전의 과거 3차원 지형을 자동추출 및 수동추출 기법을 이용하여 수치지형모형(DTM) 자료 및 격자형 자료 형식으로 생성한다(S208). 생성된 개발 전과 개발 후의 수치지형모형(DTM) 자료 및 격자형 자료를 이용하여 개발 전과 개발 후의 3차원 지형정보를 수치적으로 비교하여(S209), 절토 및 성토 위치 및 면적(S210), 절토 및 성토 위치 별 체적을 구하고(S211) 최종적으로 3차원 플라이 시뮬레이션을 이용하여 개발전과 개발 후의 지형을 외부의 작업자들이 볼 수 있도록 생성한다(S212).Based on the digital terrain model (DTM) data, an orthoimage map showing a post-development image and a grid-shaped data including three-dimensional terrain information are generated (S206). Using the same method, three-dimensional digital image space of the target site must be implemented before development, which scans the aerial photographs before development and the target three-dimensional spatial coordinates (GCP) acquired by the total station. The three-dimensional digital image space at the time when the image of the past was taken through an aerial triangulation process is implemented (S207). In the implemented three-dimensional digital image space, the past three-dimensional terrain before the development is generated using digital extraction model (DTM) data and grid data format using automatic extraction and manual extraction (S208). Numerical 3D topographical information before and after development was numerically compared (D209) and cut and fill locations and areas (S210), cut and The volume of each fill location is obtained (S211), and finally, before and after development, the terrain is generated to be viewed by external workers using 3D fly simulation (S212).

도 3은 개발 전 및 개발 후의 3차원 지형자료를 이용하여 지형복원에 필요한 절토 및 성토 위치, 면적, 체적 자료를 추출하는 공정의 흐름도를 도시한 것으로, 개발 전의 3차원지형(DTM)자료를 격자형으로 변환하고(S301) 개발 후의 3차원 지형을 격자형으로 변환(S302)한 후 차감(-)연산을 수행하여(S303) 절토량 및 성토량 정보를 담고 있는 격자형 자료(Cut and Fill Raster Data)를 생성한다(S304). 상기 격자형 자료 중, (-)수치를 담고 있는 격자는 절토가 필요한 공간(S305)이며 (+)수치를 담고 있는 격자는 성토가 필요한 공간(S306)이다. 절토 공간의 면적 및 체적 을 구하기 위해 (-) 격자의 개수에 한 개의 격자가 실제 공간에서 차지하는 면적을 곱하여(S307) 절토 면적을 구하고, (-) 격자의 개수에 한 개의 격자가 실제 공간에서 차지하는 면적을 곱한 후 절토할 깊이를 나타내는 격자의 값을 곱하여(S308) 절토할 체적을 구한다. 이와 동일한 방법으로 성토공간의 면적 및 체적을 구하기 위해 (+) 격자의 개수에 한 개의 격자가 실제 공간에서 차지하는 면적을 곱하여(S309) 성토 면적을 구하고, (+) 격자의 개수에 한 개의 격자가 실제 공간에서 차지하는 면적을 곱한 후 성토할 깊이를 나타내는 격자의 값을 곱하여(S310) 성토할 체적을 추출하고, 상기 추출된 성토 및 절토 면적과 체적은 지형복원에 반영된다.3 is a flowchart illustrating a process of extracting cut and fill location, area, and volume data required for topographic restoration using 3D topographical data before and after development, and grids 3D topographical data before development. Grid (Cut and Fill Raster Data) that contains cut and fill volume information by converting to a form (S301) and converting the three-dimensional terrain after development into a lattice (S302), and then performing a subtraction (-) operation (S303). To generate (S304). Among the grid data, the grid containing the negative value is a space (S305) that requires cutting, and the grid containing the positive value is a space (S306) that requires a fill. To find the area and volume of cut space, multiply the number of (-) grids by the area occupied by one grid in real space (S307) to obtain the cut area, and the number of (-) grids by one grid in real space After multiplying the area by multiplying the value of the lattice representing the depth to be cut (S308) to obtain a volume to cut. In the same way, to find the area and volume of fill space, the number of (+) grids is multiplied by the area occupied by one grid in real space (S309) to obtain the fill area, and the number of (+) grids is one grid. After multiplying the area occupied by the real space and multiplying the value of the grid representing the depth to be filled (S310) to extract the volume to be filled, the extracted fill and cut area and volume is reflected in the terrain restoration.

이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다. Having described the specific parts of the present invention in detail, it will be apparent to those skilled in the art that such specific descriptions are merely preferred embodiments, and thus the scope of the present invention is not limited thereto. will be. Thus, the substantial scope of the present invention will be defined by the appended claims and their equivalents.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 무분별한 개발로 인해 변형된 지형 및 자연환경을 복원설계하는데 있어서, 개발 전 및 개발 후의 촬영된 항공사진을 이용하여 3차원적인 지형 및 환경을 추출함으로써 원형에 가까운 복원을 할 수 있도록 절토 및 성토 위치 및 면적, 부피의 정량적 정보를 제공하는 수치사진측 량기술을 이용한 지형복원방법을 제공하는 효과가 있다. 본 발명에 따른 수치사진측량기술을 이용한 지형복원방법은 중복된 공간이 있는 항공사진 모델만 있다면 복원을 위한 기본 자료가 전혀 없는 상황에서도 완벽한 복원모델을 구하고 복원계획 수립 및 시공을 위한 설계가 가능할 뿐만 아니라, 추출된 지형정보를 이용하여 과거의 지형과 비교하여 절토 및 성토 부피를 확인하고 지형복원을 위한 물량을 정량적으로 산출하여 난개발로 인해 무차별적으로 훼손된 자연환경 및 생태계를 복원하는 기반이 되며, 향후 국토 개발에 있어 난개발을 억제하는 효과가 있어 국토환경의 질을 향상시키는데 효과적으로 사용될 것이다.As described in detail above, the present invention is to restore the modified terrain and natural environment due to indiscriminate development, by extracting the three-dimensional terrain and environment using the photographed aerial photo before and after development, close to the original It is effective to provide topographical restoration method using digital photogrammetry that provides quantitative information of cut, fill location, area and volume for restoration. Terrain restoration method using digital photogrammetry according to the present invention, if there is no aerial photo model with overlapping space, it is possible to obtain perfect restoration model and design for restoration plan construction and construction even if there is no basic data for restoration. Rather, it uses the extracted topographic information to check the cut and fill volume compared to the previous topography, and quantitatively calculates the quantity for the restoration of the topography, thereby restoring the natural environment and ecosystem damaged indiscriminately due to the poor development. In the future, it will be effectively used to improve the quality of the land environment because it has the effect of suppressing difficult development in the land development.

Claims (3)

다음의 단계를 포함하는 수치사진측량기술을 이용한 지형복원방법:Terrain restoration methods using digital photogrammetry techniques that include the following steps: (a) (ⅰ) 개발 전 및 개발 후의 대상지가 촬영된 항공사진의 필름을 스캐닝하여 항공사진영상이 생성되는 단계; (ⅱ) 토탈 스테이션(Total Station)을 이용하여 대상지의 3차원적 공간좌표(Ground Control Point, GCP)가 추출되는 단계; (ⅲ) 수치사진측량시스템을 이용하여 상기 3차원적 공간좌표(GCP)와 상기 항공사진영상의 동일 지점이 연결되는 항공삼각측량이 수행되고, 3차원 디지털 영상공간이 형성되는 단계;(a) (iii) generating an aerial photograph by scanning a film of the aerial photograph photographed before and after the development; (Ii) extracting three-dimensional spatial control points (GCPs) of the target site using a total station; (Iii) performing an aerial triangulation that connects the three-dimensional spatial coordinates (GCP) and the same point of the aerial image using a digital photogrammetry system, and forms a three-dimensional digital image space; (b) 상기 수치사진측량시스템을 이용하여 상기 3차원 디지털 영상공간 내에 개발 전 및 개발 후의 수치지형모형(Digital Terrain Model, DTM) 자료가 생성되는 단계;(b) generating digital terrain model (DTM) data before and after development in the 3D digital image space using the digital photogrammetry system; (c) 상기 생성된 수치지형모형(DTM) 자료를 기반으로 정사영상지도 및 3차원적인 지형정보를 포함하는 격자형 자료가 생성되는 단계; 및(c) generating grid data including an orthoimage map and three-dimensional topographical information based on the generated digital terrain model data; And (d) 상기 개발 전 및 개발 후의 수치지형모형(DTM) 자료와 격자형 자료를 이용하여, (-) 및 (+) 격자의 개수에 한 개의 격자가 실제의 공간에서 차지하는 면적을 곱하여 절토(-) 및 성토(+) 면적이 추출되고, (-) 및 (+) 격자의 개수에 한 개의 격자가 실제 공간에서 차지할 면적을 곱하고, 절토 및 성토할 깊이를 나타내는 격자의 값을 곱하여 절토할(-) 체적 및 성토할(+) 체적이 추출되는 단계.(d) Using the DTM data and the grid data before and after development, multiply the number of (-) and (+) grids by the area occupied by the actual grid in real space, ) And fill (+) areas are extracted, and the number of (-) and (+) gratings is multiplied by the area that one grating will occupy in real space, and multiplied by the value of the grating that represents the depth to cut and fill (-). ) Volume and the volume to be filled (+) to be extracted. 제1항에 있어서, 상기 (a) 단계는 항공사진 촬영시, 인접한 촬영사진에 60% 이상의 중복도를 주면서 촬영하여 인접한 두 사진에 60% 이상의 공통된 공간이 존 재하도록 하는 것을 특징으로 하는 수치사진측량기술을 이용한 지형복원방법.The digital photograph of claim 1, wherein the step (a) is performed by giving 60% or more redundancy to adjacent photographs when taking aerial photographs so that at least 60% of common spaces exist in two adjacent photographs. Terrain restoration method using surveying techniques. 삭제delete
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WO2016095682A1 (en) * 2014-12-16 2016-06-23 高德软件有限公司 Method and device for processing joint of digital terrain model
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