KR101115489B1 - Method and system for generating numerical modeling input materials having high revolution based on raster by using airborne lidar data - Google Patents

Method and system for generating numerical modeling input materials having high revolution based on raster by using airborne lidar data Download PDF

Info

Publication number
KR101115489B1
KR101115489B1 KR1020110050288A KR20110050288A KR101115489B1 KR 101115489 B1 KR101115489 B1 KR 101115489B1 KR 1020110050288 A KR1020110050288 A KR 1020110050288A KR 20110050288 A KR20110050288 A KR 20110050288A KR 101115489 B1 KR101115489 B1 KR 101115489B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
lidar
grid
points
probability
point
Prior art date
Application number
KR1020110050288A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
최영진
김규랑
이채연
임상문
안승만
이호영
Original Assignee
(주)아세아항측
대한민국(기상청장)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)아세아항측, 대한민국(기상청장) filed Critical (주)아세아항측
Priority to KR1020110050288A priority Critical patent/KR101115489B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101115489B1 publication Critical patent/KR101115489B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/88Lidar systems specially adapted for specific applications
    • G01S17/89Lidar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F16/00Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor
    • G06F16/20Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor of structured data, e.g. relational data
    • G06F16/29Geographical information databases
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F17/00Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
    • G06F17/10Complex mathematical operations

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Image Processing (AREA)

Abstract

PURPOSE: An aviation LiDAR(Light Detection And Ranging) material high definition numerical modeling input material creation method and system are provided to improve the reliability of a verification step by improving the quality of a manufacturing process. CONSTITUTION: An input unit(310) receives aviation LiDAR data from an LiDAR point group. A processing unit(300) calculates reference area from an LiDAR point group by allocating the aviation LiDAR data to lattices. The allocation probability of a specific class is calculated. The processing unit creates virtual LiDAR points within the lattices by calculating a searching area according to the reference area. When the probability is bigger than a threshold value, the processing unit allocates the lattice into the specific class.

Description

항공 라이다 자료를 이용한 격자 기반의 고해상도 수치모델링 입력자료 생성 방법 및 시스템{Method and system for generating numerical modeling input materials having high revolution based on raster by using airborne LiDAR Data}Method and system for generating numerical modeling input materials having high revolution based on raster by using airborne LiDAR Data}

본 발명은 항공 LiDAR 점군(point cloud) 자료로부터 고해상도 수치모델링 입력자료를 생성하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a method and system for generating high resolution numerical modeling input data from aerial LiDAR point cloud data.

토지피복(land cover)은 수치모의에 중요한 지표면 입력 자료이다. 따라서 도시기상활용을 위한 수치모델링에 있어 입력 자료의 생성과정에 대한 정확성과 신뢰성 확보가 필요하다. 항공 LiDAR(Light Detection And Ranging) 기술은 위치 값을 결정하는 GPS 장치와 회전정보를 수집하는 관성항법장치(IMU), 비행기와 지상의 상대적 거리를 측정하는 레이저장치로 구성되며, 레이저를 지표상에 주사하여 반사되어 돌아오는 레이저 펄스의 도달 시간을 계산해서 반사지점의 공간위치정보(X,Y,Z)를 취득하는 측량과 활용을 위한 자료처리 기술을 통칭한다. 여기에서, 공간위치정보가 취득된 반사지점은 라이다 점(LiDAR point)이라고 한다. 그런데, 라이다 점은 지표면(예컨대, 물)이 레이저 신호를 흡수하거나 비행기가 이동하면서 흔들리기 때문에, 지표면 상에서 균일하게 획득되지 않는다. 이러한 라이다 점군(LiDAR point Clouds)을 포함하는 항공 LiDAR 자료는 도시기상 모의에 중요한 입력요소인 토지피복 정보를 객관적이고 세밀하게 제공하고 있다. Land cover is an important surface input for numerical simulations. Therefore, it is necessary to secure the accuracy and reliability of the input data generation process in numerical modeling for urban weather application. Aviation LiDAR (Light Detection And Ranging) technology consists of a GPS device to determine position values, an inertial navigation device (IMU) to collect rotation information, and a laser device to measure the relative distance between the plane and the ground. The data processing technique for surveying and utilizing to obtain the spatial position information (X, Y, Z) of the reflection point by calculating the arrival time of the laser pulse which is reflected back by scanning. Here, the reflection point from which the spatial position information is obtained is called a LiDAR point. By the way, the Lidar point is not uniformly obtained on the ground surface because the ground surface (eg, water) absorbs the laser signal or shakes as the plane moves. Airborne LiDAR data, including LiDAR point clouds, provide objective and detailed information on land cover, an important input for urban weather simulation.

도 1은 기존 항공 LiDAR 자료의 분류 과정을 설명하기 위한 도면이다. 1 is a view for explaining the classification process of the existing aviation LiDAR data.

도 1을 참조하면, 항공 LiDAR 자료 지표면 분류 결과 정확도 평가는 총 분류(classified data) 데이터(201)로부터 기준(reference) 데이터(202)를 근거로 분류결과에서 누락(omission) 오류(210) 및 추가(commission) 오류(209)를 제외한 정상 분류결과의 비를 백분율(%)로 구한다. 여기에서, 분류 결과(201)가 기준 데이터(202)를 기준으로 참값에 포함되어야 하는데(203) 제외된 경우(206) 누락 오류(210)이며 참값에 제외되어야 하는데(204) 포함된 경우(205) 추가 오류(209)이다. Referring to FIG. 1, the aviation LiDAR data surface classification result accuracy evaluation is based on reference data 202 from the total classified data 201 based on the reference data 202. (commission) The ratio of the normal classification result except the error (209) is calculated as a percentage. Here, the classification result 201 should be included in the true value based on the reference data 202 (203) excluded (206) missing error 210 and should be excluded in the true value (204) included (205) ) Is an additional error 209.

도 2는 기존 항공 LiDAR 자료에 관련한 지표면 분류 방식을 설명하기 위한 도면이다. 2 is a view for explaining the surface classification method associated with the existing aviation LiDAR data.

도 2를 참조하면, 항공 LiDAR 자료의 지표면 분류는 단계적으로 수행된다. 분류가 수행되지 않은 LiDAR 자료(211)로부터 지표면에 해당하는 점군을 롤러(Roller)기법을 통해 추출하고(212) 지표면 위에 있는 모든 점군들을 초목(Low Veg.)으로 보고 분류한다(213). 이후 초목으로 분류된 자료로부터 지면으로부터 높이 50cm 이상인 점군을 관목(Mid Veg.)으로 분류하고(214) 관목으로 분류된 결과로부터 지면으로부터 높이 2m 이상인 점군을 교목(Low Vegetation)으로 분류한 후(215) 교목 점군들로부터 항공 LiDAR 자료의 반사특성과 기하학적 형상을 기반으로 건물이라고 추정되는 점군들 건물로 분류한다(216). Referring to FIG. 2, the surface classification of airborne LiDAR data is performed in stages. A point group corresponding to the ground surface is extracted through a roller technique from the LiDAR data 211 where no classification is performed (212), and all the point groups on the ground surface are classified as low vegetation (213). Subsequently, the point group with a height of 50 cm or more from the ground is classified as a shrub (Mid Veg.) From the data classified as vegetation (214), and the point group with a height of 2 m or more from the ground is classified as a low vegetation (215) from the result classified as a shrub (215). ) Classified as point buildings based on reflection characteristics and geometry of aerial LiDAR data from point tree points (216).

도 3은 기존 항공 LiDAR 자료의 지표면 분류 방식에 따른 분류 결과를 나타낸 도면이다. 3 is a view showing a classification result according to the surface classification method of the existing aviation LiDAR data.

도 3에 도시된 바와 같이, 전체 분류 결과의 평가를 위한 표본의 크기가 100이고 각각의 클래스별로 지표면(Ground):20(221), 초목(Low Vegetation):20(222), 관목(Medium Vegetation):10(223), 교목(High Vegetation):20(224), 건물(Building):20(225)으로 분류가 되어 있을 때 누락 오류와 추가 오류를 제외한 클래스 각각의 분류정확도는 지표면 : 90%, 초목: 84%, 관목: 81%, 교목: 90%, 건물: 90%이다. 여기에서 클래스는 항공 라이다 점이 지표면 상에 존재하는 복수개의 항목들 중 어느 항목인 지를 나타낸다.As shown in Figure 3, the size of the sample for the evaluation of the overall classification result is 100 and ground (Ground): 20 (221), low vegetation: 20 (222), shrub (Medium Vegetation) for each class When classified as 10 (223), High Vegetation: 20 (224), Building: 20 (225), the classification accuracy of each class excluding missing error and additional error is 90%. , Vegetation: 84%, shrubs: 81%, trees: 90%, buildings: 90%. In this case, the class indicates which of the plurality of items exist on the ground.

하지만, 항공 라이다 자료의 전체 분류 정확도(overall accuracy)는 클래스 분류 단계 각각의 참값만을 더하게 되므로 다음과 같이 73%가 된다.However, the overall classification accuracy of the aviation lidar data adds only the true value of each class classification step, which is 73%.

전체 분류 정확도: (15+15+7+18+18)/100*100=73%Overall classification accuracy: (15 + 15 + 7 + 18 + 18) / 100 * 100 = 73%

그리고, 분류 대상지역이 도시와 같이 고층건물 및 시설물들로 둘러싸인 입체적인 구조를 가지게 될수록, 또는 자연환경에서도 다층의 교목으로 구성된 삼림 구조 환경에서 분류정확도는 더욱 낮아진다. 따라서 항공라이다 자료를 이용한 자동분류 기법을 통해 기대할 수 있는 분류정확도는 약 60% ~ 70%라고 할 수 있다. In addition, as the area to be classified has a three-dimensional structure surrounded by high-rise buildings and facilities as in a city, or even in a natural environment, the accuracy of classification is lower in a forest structure environment composed of multiple trees. Therefore, the classification accuracy that can be expected through the automatic classification technique using the air lidar data is about 60% to 70%.

나머지의 자동분류 기술을 통해 처리할 수 없는 30% ~ 40%의 오분류 결과들은 사용자가 직접 수작업을 통해 참값으로 이동시켜 줘야 하며 이를 위해서는 막대한 비용과 처리시간이 필요하다. 이러한 오분류를 직접 수행하게 되면 필요 이상의 인력과 비용이 소요된다. 반대로 오분류를 수정하지 않으면 일반적인 격자화 과정에서 잘못된 정보생산량이 많아지게 된다. Misclassification results of 30% to 40%, which cannot be handled by the rest of the automatic classification technology, must be manually moved to the true value by hand, which requires enormous cost and processing time. Performing these misclassifications directly requires more labor and costs than necessary. On the contrary, if the misclassification is not corrected, the false information production will increase in the general lattice process.

결과적으로 항공 LiDAR자료를 수치 모의에 효과적으로 활용하기 위해서는 점군(Point Cloud) 형태의 자료로부터 토지피복 정보를 추출하여 격자(Raster) 자료구조로 재배열하여야 하며 격자화 과정에서 항공라이다 자료 내부에 존재하는 많은 오류들을 최소화여 분류정확도를 향상시키면서 신속하게 격자화 정보를 생산하는 알고리즘과 사용자가 원하는 품질을 직접 만족 시킬 수 있는 환경 제공이 필요하다. As a result, in order to effectively use the aviation LiDAR data for numerical simulation, the land cover information must be extracted from the point cloud data and rearranged into a raster data structure. There is a need to provide an environment that can directly satisfy the user's desired quality and algorithm that produces grid information quickly while minimizing many errors.

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 항공 라이다 자료로부터 사용자가 필요로 하는 격자의 크기에 맞추어 토지피복이 분포할 확률을 분석하는 알고리즘을 적용하여 참값일 확률이 높은 고해상도 수치모델링 입력자료를 생성하는 방법 및 그 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the problems described above, the present invention applies high-resolution numerical modeling input data having a high probability of being true by applying an algorithm that analyzes the probability of land cover distribution according to the size of the grid required by the user from the aviation lidar data. An object of the present invention is to provide a method and system.

전술한 문제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 항공 라이다 기반의 고해상도 수치모델링 입력자료를 생성하는 시스템은 라이다(LiDAR: Light Detection And Ranging) 점군(point cloudes)을 포함하는 항공 라이다 데이터를 입력받는 입력부와, 상기 라이다 점군을 포함하는 항공 라이다 데이터를 격자들로 분할하고, 상기 라이다 점군에 포함된 라이다 점들의 개수로부터 하나의 라이다 점의 대표 면적을 구하고, 상기 대표 면적에 따른 검색 반경을 계산한 후, 상기 각 격자 내에 난수로 가상 라이다 점들을 발생시키고, 상기 각 격자 내에 포함된 라이다 점들의 검색 반경 내에서 상기 가상 라이다 점들의 분포로부터 특정 클래스로 할당할 수 있는 확률을 계산하고 상기 확률이 미리 결정된 임계치보다 크면 상기 격자를 특정 클래스로 할당하는 프로세싱부를 포함한다.According to an embodiment of the present invention for solving the above-described problem, a system for generating high-resolution numerical modeling input data based on aviation LiDAR is a aviation including Light Detection And Ranging (LiDAR) point cloudes. Splitting the air lidar data including the LiDAR input group and the LiDAR point group into grids, and obtaining a representative area of one LiDAR point from the number of LiDAR points included in the LiDAR point group After calculating a search radius according to the representative area, generate virtual LiDa points with random numbers in each grid, and specify from the distribution of the virtual LiDa points within the search radius of LiDa points included in each grid. A processor that calculates a probability that can be assigned to a class and allocates the grid to a specific class when the probability is greater than a predetermined threshold. It includes.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른, 항공 라이다 기반의 고해상도 수치모델링 입력자료를 생성하는 방법은, 라이다(LiDAR: Light Detection And Ranging) 점군(point cloudes)을 포함하는 항공 라이다 데이터를 수신하는 단계와, 상기 라이다 점군을 포함하는 항공 라이다 데이터를 격자들로 분할하는 단계와, 상기 라이다 점군에 포함된 라이다 점들의 개수로부터 하나의 라이다 점의 대표 면적을 구하고, 상기 대표 면적에 따른 검색 반경을 계산하는 단계와, 상기 각 격자 내에 난수로 가상 라이다 점들을 발생시키는 단계와, 상기 각 격자 내에 포함된 라이다 점들의 검색 반경 내에서 상기 가상 라이다 점들의 분포로부터 특정 클래스로 할당할 수 있는 확률을 계산하는 단계와, 상기 확률이 미리 결정된 임계치보다 크면 상기 격자를 특정 클래스로 할당하는 단계를 포함한다.In addition, according to another embodiment of the present invention, a method for generating high-resolution numerical modeling input data based on aviation lidar may include aviation lidar data including light detection and ranging (LiDAR) point cloudes. Obtaining a representative area of a lidar point from the number of lidar points included in the step of receiving, dividing the aerial lidar data including the lidar point group into the lattice points, and Calculating a search radius according to the representative area, generating virtual lidar points with random numbers in each grid, and from the distribution of the virtual lidar points within the search radius of lidar points included in each grid. Calculating a probability that can be assigned to a specific class; and if the probability is greater than a predetermined threshold, assigning the grid to a specific class. .

본 발명은 기존의 수작업을 통해 수행되던 수치모델 자료 구축방법에 비해서 자료 구축 시간이 뚜렷하게 감소되면서도 정확도와 세밀도가 월등하게 향상된 품질의 수치모델링 입력자료를 생산한다. 이는 정확도와 세밀도가 높은 항공라이다 자료로부터 분류오류를 격자화 하는 과정에서 확률분석알고리즘을 적용하는 과정에서 항공 LiDAR 오분류 결과들을 필터링하고 사용자가 최종 결과를 편집하여 출력할 수 있도록 하였기 때문이다. The present invention produces the numerical modeling input data of the quality which is significantly improved in accuracy and detail while the data construction time is significantly reduced compared to the numerical model data construction method performed by the existing manual work. This is because the aviation LiDAR misclassification results are filtered and the user can edit and output the final result in the process of applying the probability analysis algorithm in the process of lattling the classification error from the data. .

이러한 항공라이다 자료 기반의 수치모델링 입력자료 생성 방법은 지금까지 수치모델링 입력자료를 수작업으로 생성하기 위해 외부에서 가져왔던 토지피복(Land Cover)자료보다도 해상도 및 품질이 우수하며 지금까지 토지피복지도 제작과정에서 고해상도로 자료 생산범위를 확대하는 과정에서 문제로 지적되던 건물 및 수목의 편위(bias) 및 정확도 확보 문제를 해결하는 방법과 시스템을 함께 제공한다. 현재까지 토지피복 정보를 필요로 하는 여러 국가 기관을 통해 제작되었던 토지피복지도를 본 발명의 방법과 시스템을 통해 제작된 고품질의 토지피복 결과물을 공유하고 관리함으로써 불필요한 자료생산을 위한 중복투자를 줄이고 활용 및 협업의 효과를 높일 수 있다. 궁극적으로는 수치모델링에 사용되는 기본 입력 자료의 제작 공정을 과학적인 자료와 프로세스로 정리한 새로운 생산 시스템을 통해 품질을 향상함으로써 수치 모델링을 통한 분석능력 및 예측 결과 대한 과정 검증 단계에서 신뢰성을 향상시켰다. The method of generating numerical modeling input data based on the aviation lidar data has higher resolution and quality than the land cover data imported to generate numerical modeling input data by hand. It provides a method and system for solving the problems of building bias and accuracy of buildings and trees, which were identified as problems in the process of expanding the data production range in high resolution. To reduce and utilize redundant investment for unnecessary data production by sharing and managing the land cover map, which has been produced by various national institutions that need land cover information up to now, by sharing and managing the high quality land cover results produced through the method and system of the present invention. And the effectiveness of collaboration. Ultimately, the quality was improved through a new production system that summarized the manufacturing process of basic input data used for numerical modeling into scientific data and processes, thereby improving reliability in the process of verifying the analytical capability and predictive results through numerical modeling. .

도 1은 기존 항공 LiDAR 자료의 분류 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 기존 항공 LiDAR 자료에 관련한 지표면 분류 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 기존 항공 LiDAR 자료의 지표면 분류 방식에 따른 분류 결과를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라, 항공 LiDAR 자료의 분포 확률 분석 알고리즘을 적용한 격자기반의 고해상도 수치모델링 입력자료 생성 시스템의 블록 구성도를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 격자 클래스 분석부(326)의 블록 구성을 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5의 격자 클래스 분석부(326)의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 고해상도 수치모델링 입력자료 생성 시스템의 동작을 나타낸 제어 흐름도이다.
도 8은 사용자가 격자의 크기가 확정된 상태에서 토지 피복 클래스의 분포 확률을 초기설정 값에서 최적화 하여 조정하는 과정에 대한 흐름도이다.
도 9는 항공 라이다 자료로부터 생성한 토지피복(LC) 정보와 외부 LC 정보를 결합하여 위치 정확도화 분류 품질이 향상된 최종 LC 자료를 생산하는 공정을 설명하는 도면이다.
도 10은 항공 LiDAR 자료의 분포 확률 분석 알고리즘, 격자자료 수정 편집, 및 수치모델링 입력자료 출력방법을 시스템적으로 구현한 결과를 보여주는 도면이다.
1 is a view for explaining the classification process of the existing aviation LiDAR data.
2 is a view for explaining the surface classification method associated with the existing aviation LiDAR data.
3 is a view showing a classification result according to the surface classification method of the existing aviation LiDAR data.
4 is a block diagram of a grid-based high-resolution numerical modeling input data generation system to which a distribution probability analysis algorithm of aerial LiDAR data is applied according to an embodiment of the present invention.
5 is a block diagram illustrating a grid class analyzer 326 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram for describing an operation of the lattice class analyzer 326 of FIG. 5.
7 is a control flowchart illustrating an operation of a high resolution numerical modeling input data generation system according to an embodiment of the present invention.
8 is a flowchart illustrating a process in which a user optimizes and adjusts a distribution probability of a land cover class at an initial value in a state where a size of a grid is determined.
FIG. 9 is a diagram illustrating a process of producing final LC data with improved positional accuracy classification quality by combining land cover (LC) information generated from aerial lidar data with external LC information.
FIG. 10 is a diagram showing the results of systemically implementing a distribution probability analysis algorithm, editing and editing of grid data, and numerical modeling input data of aviation LiDAR data.

이하, 실시형태를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.In the following description of the embodiments, detailed descriptions of related well-known functions or configurations will be omitted when it is determined that the detailed descriptions may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 구성과 작용을 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described the configuration and operation of the present invention.

도 4는 본 발명이 적용되는 실시예로서, 항공 LiDAR 자료의 분포 확률 분석 알고리즘을 적용한 격자기반의 고해상도 수치모델링 입력자료 생성 시스템의 블록 구성도를 나타낸다.4 is a block diagram of a grid-based high-resolution numerical modeling input data generation system to which a distribution probability analysis algorithm of aerial LiDAR data is applied according to an embodiment to which the present invention is applied.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용되는 항공 LiDAR 자료의 분포 확률 분석 알고리즘을 적용한 격자기반의 고해상도 수치모델링 입력자료 생성 시스템(300)은 라이다 데이터 분류부(302), 입력부(310), 프로세싱부(320) 및 출력부(330)을 포함한다. 라이다 데이터 분류부(302)는 각각의 격자에 들어오는 라이다(LiDAR) 점군을 라이다 점군을 클래스별로 분류하고, 클래스별로 분류된 라이다 점군을 입력부(310)에 제공한다. 구체적으로, 라이다 데이터 분류부(302)는 분류가 수행되지 않은 LiDAR 데이터로부터 지표면에 해당하는 점군을 롤러(Roller) 기법을 통해 추출하고 지표면 위에 있는 모든 점군들을 초목으로 보고 분류한다. 이후 라이다 데이터 분류부(324)는 초목으로 분류된 자료로부터 지면으로부터 높이 50cm 이상인 점군을 관목(Mid Veg.)으로 분류하고 관목으로 분류된 결과로부터 지면으로부터 높이 2m 이상인 점군을 교목(Low Vegetation)으로 분류한 후 교목 점군들로부터 항공 LiDAR 데이터의 반사특성과 기하학적 형상을 기반으로 건물이라고 추정되는 점군들 건물로 분류한다. As shown in FIG. 4, the grid-based high-resolution numerical modeling input data generation system 300 to which the distribution probability analysis algorithm of the aviation LiDAR data to which the present invention is applied is a lidar data classification unit 302 and an input unit 310. , A processing unit 320 and an output unit 330. The LiDAR data classifier 302 classifies LiDAR point groups that enter each grid into LiDAR point groups by class, and provides the input unit 310 with LiDAR point groups classified by classes. In detail, the LiDAR data classification unit 302 extracts a point group corresponding to the ground surface from the non-classified LiDAR data through a roller technique, and classifies all the point groups on the ground surface as vegetation. Then, the Lidar data classification unit 324 classifies point groups of 50 cm or more from the ground as shrubs (Mid Veg.) From the data classified as vegetation. After classifying as, it is classified into point buildings which are assumed to be buildings based on the reflection characteristics and geometrical shape of aerial LiDAR data from the arbor point groups.

상기 라이다 데이터 분류부(302)는 본 발명의 필수 구성요소는 아니다. 항공 라이다 데이터의 라이다 점들은 미리 지면분류 과정을 거쳐 클래스별로 분류되어 격자기반의 고해상도 수치모델링 입력자료 생성 시스템(300)에 제공될 수도 있다.The lidar data classifier 302 is not an essential component of the present invention. The lidar points of the air lidar data may be classified into classes through the ground classification process in advance and provided to the grid-based high-resolution numerical modeling input data generation system 300.

입력부(310)는 라이다 데이터 분류부(302)로부터 항공 LiDAR 자료를 수신하여 프로세싱부(320)를 제공한다. 입력부(320)는 또한, 본 발명에 따른 항공 라이다 자료의 분포 확률 분석 알고리즘을 수행하기 위한 관련 데이터를 입력받을 수 있으며, 필요하다면 사용자로부터 항공 라이다 자료를 분석하는데 설정되는 값들을 입력받을 수 있다. The input unit 310 receives the aviation LiDAR data from the lidar data classifier 302 and provides the processing unit 320. The input unit 320 may also receive related data for performing a distribution probability analysis algorithm of the aviation lidar data according to the present invention, and if necessary, receive values set for analyzing the aviation lidar data from the user. have.

프로세싱부(320)는 입력부(310)로부터 항공 LiDAR 자료를 수신하면, 항공 라이다 자료에 대해 본 발명에 따른 분포 확률 분석 알고리즘을 수행한다. 이를 위해 프로세싱부(320)는 격자 기반 데이터 처리부(322), 라이다 데이터 분류부(324) 및 격자 클래스 분석부(326)를 포함한다. When the processing unit 320 receives the airborne LiDAR data from the input unit 310, the processing unit 320 performs a distribution probability analysis algorithm according to the present invention on the airborne LiDAR data. To this end, the processing unit 320 includes a grid-based data processor 322, a lidar data classifier 324, and a grid class analyzer 326.

격자 기반 데이터 처리부(322)는 항공 라이다 자료, 즉, 항공 라이다 데이터에 대해 격자 기반 데이터 처리를 수행한다. 구체적으로, 격자 기반 데이터 처리부(322)는 항공 라이다 데이터의 공간적 범위 즉, 좌측 상단 및 우측 하단의 경계를 결정한다. 그리고, 격자 기반 데이터 처리부(322)는 항공 LiDAR 데이터의 공간적 범위를 고려하여 열의 크기가 250이 넘지 않는 범위에서 항공 라이다 데이터를 미리 결정된 크기의 격자들로 분할한다. 구체적으로, 격자 기반 데이터 처리부(322)는 격자의 크기가 1m ~ 20m 사이에서 최대 크기를 갖도록 계산을 통해 결정하고, 결정된 격자의 크기를 좌측 상단의 격자로부터 수평 및 수직으로 확장하여 LiDAR 점군을 모두를 포함하는 격자 행렬을 결정한다. The grid-based data processor 322 performs grid-based data processing on aviation lidar data, that is, aviation lidar data. In detail, the grid-based data processor 322 determines a spatial range of the air lidar data, that is, a boundary between an upper left and a lower right. In addition, the grid-based data processing unit 322 divides the airborne lidar data into grids having a predetermined size in a range where a column size does not exceed 250 in consideration of a spatial range of the airborne LiDAR data. Specifically, the grid-based data processor 322 determines through calculation so that the size of the grid has a maximum size between 1m and 20m, and expands the size of the determined grid horizontally and vertically from the grid on the upper left to both the LiDAR point group Determine the lattice matrix comprising a.

격자 클래스 분석부(326)는 각 격자에 대해 라이다 점군들을 클래스별로 목록화하고, 각 격자에 대해 라이다 점들을 분석하여 해당 격자에 대한 할당을 수행한다. 즉, 격자 클래스 분석부(326)는 각 격자 내에 포함된 라이다 점군들을 클래스별로 목록화 한 후, 각 격자가 클래스의 특징을 나타내는 지를 분석하여, 각 격자에 대해 클래스 할당을 수행한다. 이 경우, 하나의 격자가 여러 개의 클래스의 특성을 나타내면, 클래스들 간의 우선순위에 따라 해당 격자에 대한 클래스 할당이 이루어질 수 있다.The grid class analyzer 326 lists lidar point groups for each lattice by class, and analyzes the lidar points for each lattice to allocate the lattice points. That is, the grid class analysis unit 326 lists lidar point groups included in each grid for each class, analyzes whether each grid represents a characteristic of the class, and performs class allocation for each grid. In this case, when one grid represents the characteristics of several classes, class allocation for the grid may be performed according to the priority among the classes.

이하, 격자 클래스 분석부(326)의 동작을 상세히 설명한다.Hereinafter, the operation of the grid class analyzer 326 will be described in detail.

먼저, 격자 클래스 분석부(326)는 전체 LiDAR 점군에 포함된 라이다 점들의 개수로부터 하나의 항공 LiDAR 점이 대표할 수 있는 면적

Figure 112011039647948-pat00001
을 계산한다. 격자 클래스 분석부(326)는 개개의 격자에 난수로 임의의 점들을 발생시켜 표본들 즉, 가상 라이다 점들을 확보하고 검색 반지름을
Figure 112011039647948-pat00002
로부터 구하여 가상 라이다 점들이 각각의 항공 LiDAR 점의 검색 반경을 통해 들어올 확률을 개개의 클래스 별로 구한다. 구해진 개개의 클래스 확률 계산 결과로부터 50%를 임계치로 하여 각각의 클래스에 대한 격자 할당이 결정된다. First, the grid class analyzer 326 may represent an area represented by one aviation LiDAR point from the number of LiDAR points included in the entire LiDAR point group.
Figure 112011039647948-pat00001
. The grid class analyzer 326 generates random points in each grid by random numbers to obtain samples, that is, virtual lidar points, and to determine a search radius.
Figure 112011039647948-pat00002
From each class, the probability that the virtual Lidar points will come in through the search radius of each air LiDAR point is obtained. The lattice allocation for each class is determined with a threshold of 50% from the obtained individual class probability calculation results.

격자 클래스 분석부(326)의 구성 및 동작을 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한다. The configuration and operation of the grid class analyzer 326 will be described with reference to FIGS. 5 and 6.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 격자 클래스 분석부(326)의 블록 구성을 나타낸 도면이고, 도 6은 도 5의 격자 클래스 분석부(326)의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 5 is a block diagram of the grid class analyzer 326 according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a diagram for describing an operation of the grid class analyzer 326 of FIG. 5.

도 5를 참조하면, 격자 클래스 분석부(326)는 도 5에 도시된 바와 같이, 라이다 점 면적 계산부(410), 가상 라이다점 발생부(420), 확률 계산부(430) 및 격자 할당부(440)를 포함한다. 이러한 격자 클래스 분석부(326)의 동작을 설명하기 전에 도 6(a)을 참조하여 기존 격자 클래스 할당 방식을 설명한다. Referring to FIG. 5, as shown in FIG. 5, the lattice class analyzer 326 may include a LiDAR point area calculator 410, a virtual LiDAR point generator 420, a probability calculator 430, and a grid. The allocation unit 440 is included. Before describing the operation of the grid class analyzer 326, an existing grid class allocation method will be described with reference to FIG. 6 (a).

도 6(a)을 참조하면, 격자 데이터 처리된 항공 라이다 데이터가 나타나 있다. 구체적으로, 항공 LiDAR 점이 임의의 공간에 분포하고 있고(501), 그 공간을 4*4 격자로 분할한 경우가 도시되어 있다. Referring to Fig. 6 (a), there is shown air laid data processed with grid data. Specifically, the case where the aviation LiDAR points are distributed in an arbitrary space (501) and the space is divided into 4 * 4 grids is shown.

종래에는, 특정 클래스로 분류된 점들이 분포된 공간에서 각 격자 내에서 점들의 개수가 임계치를 초과하면, 해당 격자를 특정 클래스 영역으로 결정된다. 예컨대, 4개 이상의 라이다 점의 개수를 격자 할당 임계치로 설정하면 도 6에서는 두꺼운 실선으로 표시된 5개의 격자들(502)이 특정 클래스의 영역으로 결정된다. Conventionally, when the number of points in each grid exceeds a threshold in a space where points classified into a specific class are distributed, the grid is determined as a specific class area. For example, if the number of four or more lidar points is set to the lattice allocation threshold, in Fig. 6, the five lattices 502 represented by the thick solid line are determined to be regions of a particular class.

이러한 종래 개수 조정을 통한 격자 할당 기법은 한 격자 내에서 점군이 몰려있는 현상에 취약하다. 예컨대, 2행 2열의 격자에서는 점들이 가장자리에 집중되어 있으며(503), 이 격자 내의 점의 개수는 임계치 즉, 4개를 초과하고 있으나 참조자료를 통해 평가해 보면 해당 클래스에 포함되지 않는다. 결과적으로 격자내의 포인트 숫자만으로 계산하는 것이 그 격자를 대표하는 속성이라고 보기가 어렵다. 또한 격자의 크기가 변동될 때마다 각각의 격자에 들어오는 점의 개수가 달라지므로 매 번 격자의 크기 조정에 따른 임계치를 변경해주어야 하는 불편함이 있다. The grid allocation technique using the conventional number adjustment is vulnerable to the phenomenon of clustering point groups in a grid. For example, in a two-row and two-column grid, the points are concentrated at the edges (503), and the number of points in the grid exceeds the threshold, that is, four, but the reference is not included in the class. As a result, it is hard to think that calculating only the number of points in the grid is a representative attribute of the grid. In addition, since the number of points entering each grid is changed each time the size of the grid is changed, it is inconvenient to change the threshold according to the size adjustment of the grid each time.

이러한 문제를 해결하기 위해 본 발명에서는 확률론적 분석방법으로 격자내의 점들을 면적으로 계산하여 % 비율을 통해 격자의 할당 여부를 결정하는 알고리즘을 적용한다. 구체적으로, 라이다 점은 x, y, z의 위치정보만 가지고 있을 뿐 점의 크기는 기본적으로 0이다. 하지만 각각의 격자를 대상으로 내부의 점들이 차지하는 영역을 확률적으로 면적화 하여 분석함으로써 각각의 격자에 해당 피처의 할당 가능성을 확률적으로 계산할 수 있다. In order to solve this problem, the present invention applies an algorithm for determining whether to allocate a grid through a percentage ratio by calculating the points in the grid with a probabilistic analysis method. Specifically, the Lidar point only has position information of x, y, and z, and the size of the point is basically 0. However, by analyzing the area occupied by the points inside each grid with probability, we can calculate the probability of assigning the feature to each grid.

이를 위해, 라이다 점 면적 계산부(410)는 전체 LiDAR 점군의 개수로부터 하나의 항공 LiDAR 점이 대표할 수 있는 면적(

Figure 112011039647948-pat00003
)을 계산한다. 구체적으로, 전체 격자 개수(501)를 항공 LiDAR 점들의 개수로 나누면 하나의 항공 LiDAR 점이 대표할 수 있는 면적이 계산된다. 하나의 항공 LiDAR 점이 대표할 수 있는 면적을 정확히 계산하기 위해 전체 격자로부터 항공 LiDAR 점이 하나도 없는 격자(504)는 계산에서 제외하였다. 하나의 점이 대표할 수 있는 면적을 계산하는 식은 다음 수학식 1과 같다.To this end, the lidar point area calculating unit 410 may represent an area represented by one aviation LiDAR point from the total number of LiDAR point groups.
Figure 112011039647948-pat00003
). Specifically, when the total grid number 501 is divided by the number of aviation LiDAR points, an area that can be represented by one aviation LiDAR point is calculated. In order to accurately calculate the area that one aerial LiDAR point can represent, the grid 504 without any aerial LiDAR points from the entire grid was excluded from the calculation. The equation for calculating the area that can be represented by one point is shown in Equation 1 below.

Figure 112011039647948-pat00004
Figure 112011039647948-pat00004

여기서,

Figure 112011039647948-pat00005
은 점(point) 하나가 대표할 수 있는 면적이고,
Figure 112011039647948-pat00006
는 도엽 내 전체 점의 수,
Figure 112011039647948-pat00007
는 x축 격자수,
Figure 112011039647948-pat00008
는 y축 격자수,
Figure 112011039647948-pat00009
는 결측 격자 수 이다. here,
Figure 112011039647948-pat00005
Is the area that a point can represent,
Figure 112011039647948-pat00006
Is the total number of points in the lobe,
Figure 112011039647948-pat00007
Is the number of grids in the x-axis,
Figure 112011039647948-pat00008
Is the number of y-axis grids,
Figure 112011039647948-pat00009
Is the number of missing grids.

라이다 점 면적 계산부(410) 하나의 라이다 점이 대표할 수 있는 면적을 구하고, 상기 면적에 따른 검색 반경(r)을 계산하여 제공할 수 있다. Lidar point area calculation unit 410 The area that can be represented by one lidar point can be obtained, and the search radius (r) according to the area can be calculated and provided.

항공 LiDAR 점으로부터의 검색반경(r)은 원의 면적을 구하는 수식에서 면적(A)항에 하나의 항공 LiDAR 점이 대표할 수 있는 면적(

Figure 112011039647948-pat00010
)을 대입하여 아래 수학식 2와 같이 구한다.The search radius (r) from the aviation LiDAR point is the area that one aviation LiDAR point can represent in the area (A) in the equation for obtaining the area of the circle.
Figure 112011039647948-pat00010
) To obtain Equation 2 below.

Figure 112011039647948-pat00011
Figure 112011039647948-pat00011

그에 따라, 도 6(b)에 도시된 바와 같이, 각 라이다 점은 라이다 점의 대표 면적으로부터 계산된 검색 반경(502)에 따라 대표 면적

Figure 112011039647948-pat00012
을 갖는다.Accordingly, as shown in FIG. 6 (b), each Lida point is represented by the search radius 502 calculated from the representative area of the Lida point.
Figure 112011039647948-pat00012
Has

이어서, 가상 라이다 점 발생부(420)는 도 6(c)에 도시된 바와 같이, 가상 라이다 점들을 발생시켜 분포시킨다. 가상 라이다 점들은 난수적으로 발생된다. Subsequently, the virtual lidar point generator 420 generates and distributes virtual lidar points, as shown in FIG. 6 (c). Virtual lidar points are randomly generated.

그리고, 확률 계산부(430)는 다음 수학식 3을 이용하여 하나의 격자(511) 내부에 있는 점들(512)의 분포로부터 특정 클래스로의 채택할 수 있는 확률을 추정한다. In addition, the probability calculator 430 estimates an acceptable probability of a specific class from the distribution of the points 512 in one grid 511 using Equation 3 below.

Figure 112011039647948-pat00013
Figure 112011039647948-pat00013

여기서,

Figure 112011039647948-pat00014
는 임의의 격자가 특정 클래스로 채택될 수 있는 확률이며,
Figure 112011039647948-pat00015
는 격자 내부에 분포하고 있는 난수로 발생시킨 가상 라이다 점들로부터 각각의 항공 LiDAR 점 검색 반경 내부에 난수 발생된 가상 라이다 점들이 들어올 확률을 나타낸다. 그리고,
Figure 112011039647948-pat00016
는 난수 발생을 통해 생성된 각각의 점이 각각의 항공 LiDAR 점들로부터의 검색반경을 통해 포함되는지 포함되지 않는지를 판단하는 함수로서 다음 수학식 4와 같다.here,
Figure 112011039647948-pat00014
Is the probability that any lattice can be adopted as a specific class,
Figure 112011039647948-pat00015
Denotes the probability that random randomly generated virtual lidar points from each of the aviation LiDAR point search radii are generated from random randomly distributed random points distributed within the grid. And,
Figure 112011039647948-pat00016
Is a function for determining whether each point generated through random number generation is included or not included through a search radius from each air LiDAR point, as shown in Equation 4 below.

Figure 112011039647948-pat00017
Figure 112011039647948-pat00017

즉,

Figure 112011039647948-pat00018
는 상기 각각의 가상 라이다 점들이 각각의 항공 라이다 점들로부터의 검색반경 내에 포함되는지 포함되지 않는지를 판단하는 함수로서, 난수 발생을 통해 생성된 가상 라이다 점이 검색반경 내부에 포함되는 것으로 판단되면 ‘1’ 값을 내보내고 검색반경 내부에 포함되지 않는 것으로 판단되면 ‘0’ 값을 내보낸다. 그리고,
Figure 112011039647948-pat00019
,
Figure 112011039647948-pat00020
는 LiDAR 점의 위치인 X축 좌표 및 Y축 좌표이고,
Figure 112011039647948-pat00021
,
Figure 112011039647948-pat00022
는 난수발생을 통해 랜덤(random)으로 격자 안에 들어가는 점의 위치인 X축 좌표 및 Y축 좌표이다. In other words,
Figure 112011039647948-pat00018
Is a function for determining whether each of the virtual lidar points is included in the search radius from each of the air lidar points, and if it is determined that the virtual lidar points generated through random number generation are included in the search radius. If a value of '1' is exported and not determined to be included in the search radius, a value of '0' is exported. And,
Figure 112011039647948-pat00019
,
Figure 112011039647948-pat00020
Is the X-axis and Y-axis coordinates of the location of the LiDAR point,
Figure 112011039647948-pat00021
,
Figure 112011039647948-pat00022
Are X-axis coordinates and Y-axis coordinates, which are positions of points that randomly enter the grid through random number generation.

다시 말해, 확률 계산부(430)는 도 6(d)에 도시된 바와 같이, 각 격자에서 라이다 점들의 검색 반경에 의해 결정된 영역(518) 내에 위치한 가상 라이다 점들(516)의 개수와 영역(518) 외에 위치한 가상 라이다 점들(515)의 개수에 기초하여 확률을 계산한다. In other words, as shown in FIG. 6 (d), the probability calculator 430 determines the number and area of the virtual lidar points 516 located in the area 518 determined by the search radius of the lidar points in each lattice. Probability is calculated based on the number of virtual lidar points 515 located other than 518.

이어서, 격자 할당부(440)는 상기 계산된 확률이 미리 결정된 임계치보다 크면 상기 격자를 특정 클래스로 할당한다.Subsequently, the grid allocator 440 assigns the grid to a specific class when the calculated probability is greater than a predetermined threshold.

이와 같이, 본 발명은 항공 라이다 점을 임의의 표본 포인트로 가정한 것이 아니고 반대로 라이다 점의 위치를 중심으로 반지름 인 원 안에 포함된 표본점들이 차지하는 수량을 통해 확률을 구하고 임계치를 설정하여 격자내의 클래스 할당을 결정한다.As such, the present invention does not assume that the aviation lidar point is an arbitrary sample point, but on the contrary, the probability is obtained from the quantity occupied by the sample points included in the radial circle centered on the position of the lidar point, and the threshold is set. Determine class assignments within

이이서, 격자 클래스 분석부(326)는 격자 할당의 결과를 출력부(330)에 제공한다. 출력부(330)는 디스플레이를 통해 격자 할당 결과를 시각화하여 출력한다. 이 경우, 출력부(330)는 상기 획득된 고품질의 수치모델링 입력자료 정보를 사용하고자 하는 수치모델들의 입력 구조에 맞추어 출력할 수 있다.Here, the grid class analyzer 326 provides the output of the grid assignment to the output unit 330. The output unit 330 visualizes and outputs the grid allocation result on the display. In this case, the output unit 330 may output the high-quality numerical modeling input data information according to the input structure of the numerical models to be used.

이와 같은, 고해상도 수치모델링 입력자료 생성 시스템(300)의 동작을 도 7에 도시한다. The operation of the high resolution numerical modeling input data generation system 300 is illustrated in FIG. 7.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 고해상도 수치모델링 입력자료 생성 시스템(300)의 동작을 나타낸 제어 흐름도이다. 7 is a control flowchart illustrating the operation of the high-resolution numerical modeling input data generation system 300 according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 고해상도 수치모델링 입력자료 생성 시스템(300)은 먼저, 단계 602에서, 항공 라이다 지면 자료를 입력받고, 단계 604에서 라이다 자료의 경계를 획득하는데, 즉 항공 라이다 지면 자료의 좌측 상단 및 우측 하단을 획득한다. Referring to FIG. 7, the high-resolution numerical modeling input data generation system 300 first receives, in step 602, aeronautical lidar ground data, and acquires a boundary of lidar data in step 604, that is, aeronautical lidar ground data. Obtain the upper left and lower right of the.

이어서, 고해상도 수치모델링 입력자료 생성 시스템(300)은 단계 606에서 격자의 시작 위치, 격자 크기, 및 격자 범위(행*열)을 결정한다. 이러한 격자 설정에 관련된 데이터는 사용자로부터 입력받거나 디폴트로 설정되어 있을 수 있다. 이러한 격자 설정에 관련한 데이터는 다양한 조건에 따라 변경될 수 있다. The high resolution numerical modeling input data generation system 300 then determines the grid's starting position, grid size, and grid range (rows * columns) in step 606. Data related to the grid setting may be input from a user or set as a default. Data related to such a grid setting may change according to various conditions.

고해상도 수치모델링 입력자료 생성 시스템(300)은 격자 설정 후에 단계 608에서 각각의 격자에 들어오는 라이다 점들을 목록화한다. 이어서, 고해상도 수치모델링 입력자료 생성 시스템(300)은 단계 610에서 전체 라이다 점군 개수로부터 1개의 라이다 점이 대표하는 평균면적을 산출한다. 즉, 고해상도 수치모델링 입력자료 생성 시스템(300)은 각각의 격자들의 전체 면적을 각각의 격자들에 포함된 전체 라이다 점들의 개수로 나눔으로써 대표 평균 면적을 구한다. 이 경우, 하나의 항공 LiDAR 점이 대표할 수 있는 면적을 정확히 계산하기 위해 전체 격자로부터 항공 LiDAR 점이 하나도 없는 격자는 계산에서 제외한다. The high resolution numerical modeling input generation system 300 lists the lidar points entering each grid in step 608 after grid setting. Subsequently, the high resolution numerical modeling input data generation system 300 calculates an average area represented by one Lidar point from the total number of Lidar point groups in step 610. That is, the high resolution numerical modeling input data generation system 300 obtains a representative average area by dividing the total area of each grating by the total number of lidar points included in each grating. In this case, the grid without any aerial LiDAR points from the entire grid is excluded from the calculation to accurately calculate the area that can be represented by one aerial LiDAR point.

그런 다음, 고해상도 수치모델링 입력자료 생성 시스템(300)은 단계 612에서 하나의 라이다 점으로부터 난수 발생을 통해 생성된 점들을 검색할 반지름을 계산한다. 구체적으로, 고해상도 수치모델링 입력자료 생성 시스템(300)은 라이다 점의 대표 평균 면적을 갖는 원형 영역의 반지름을 계산한다. The high resolution numerical modeling input data generation system 300 then calculates a radius in step 612 to retrieve the points generated through random number generation from one Lidar point. In detail, the high resolution numerical modeling input data generation system 300 calculates a radius of a circular area having a representative average area of a Lidar point.

이어서, 고해상도 수치모델링 입력자료 생성 시스템(300)은 단계 614에서 가상 라이다점을 난수적으로 발생시킨다. 고해상도 수치모델링 입력자료 생성 시스템(300)은 가상 라이다 점을 발생시킨 후, 단계 616에서 각 격자에 대해 라이다 점들의 검색 반경에 의해 결정된 영역 내에 위치한 가상 라이다 점들의 개수와 영역 외에 위치한 가상 라이다 점들의 개수의 비율을 나타내는 확률을 계산한다. 이 경우, 고해상도 수치모델링 입력자료 생성 시스템(300)은 전체 클래스에 대해서 각 격자의 특정 클래스로의 채택을 위한 확률을 계산한다. Subsequently, the high resolution numerical modeling input data generation system 300 randomly generates a virtual Lidar point in step 614. The high resolution numerical modeling input data generation system 300 generates a virtual lidar point, and then, in step 616, the virtual lidar points located in the area determined by the search radius of the lidar points for each lattice and the virtual positions located outside the area. Calculate the probability of representing the ratio of the number of Lidar points. In this case, the high resolution numerical modeling input data generation system 300 calculates the probability for the adoption of each grid to a specific class for the entire class.

고해상도 수치모델링 입력자료 생성 시스템(300)은 각 격자의 확률을 구한 후, 단계 618에서 임계치를 설정하여 격자의 클래스 할당을 결정한다. 즉, 확률이 미리 결정된 임계치, 예컨대 50%를 초과하면, 해당 격자에 대해 해당 클래스 할당을 수행한다. 상기 임계치는 사용자에 의해 또는 임의의 조건에 의해 변경될 수 있다.The high resolution numerical modeling input data generation system 300 determines the probability of each grid, and then sets a threshold in step 618 to determine the class allocation of the grid. That is, if the probability exceeds a predetermined threshold, for example 50%, the class assignment is performed for the grid. The threshold may be changed by the user or by any condition.

그리고, 고해상도 수치모델링 입력자료 생성 시스템(300)은 단계 620에서 초기확률 값에 따른 계산 수행 결과를 시각적으로 출력한다. 그 후 사용자에 의해 또는 소정의 조건에 의해 단계 622에서 격자 해상도가 변경될 수 있다. 격자 해상도는 격자 크기, 또는 격자 범위가 변경되면 변경될 수 있다. In operation 620, the high resolution numerical modeling input data generation system 300 visually outputs a result of performing calculation according to an initial probability value. The grid resolution can then be changed in step 622 by the user or by some condition. The grid resolution may change if the grid size, or grid range, changes.

만약, 격자 해상도가 변경되면, 고해상도 수치모델링 입력자료 생성 시스템(300)은 단계 606으로 되돌아가서, 격자를 설정한 후 각 격자의 특정 클래스로의 채택을 위한 확률을 다시 계산한다. If the grid resolution is changed, the high resolution numerical modeling input data generation system 300 returns to step 606, sets up the grids, and recalculates the probability for adoption of each grid into a particular class.

이와 같이, 본 발명은 항공 라이다 점을 임의의 표본 포인트로 가정한 것이 아니고 반대로 라이다 점의 위치를 중심으로 반지름 인 원 안에 포함된 표본점들이 차지하는 수량을 통해 확률을 구하고 임계치를 설정하여 격자내의 클래스 할당을 결정한다.As such, the present invention does not assume that the aviation lidar point is an arbitrary sample point, but on the contrary, the probability is obtained from the quantity occupied by the sample points included in the radial circle centered on the position of the lidar point, and the threshold is set. Determine class assignments within

도 8은 사용자가 격자의 크기가 확정된 상태에서 토지 피복 클래스의 분포 확률을 초기설정 값에서 최적화 하여 조정하는 과정에 대한 흐름도이다. 8 is a flowchart illustrating a process in which a user optimizes and adjusts a distribution probability of a land cover class at an initial value in a state where a size of a grid is determined.

도 8을 참조하면, 분류된 5개의 토지피복 분류 클래스에 대해서 확률 분석결과로부터 임계치 이상의 확률을 보일 때 격자로 할당한다. 즉, 초기 임계치 확률(F)은 50%로 결정되어 격자 할당이 이루어진다(701). 이어서, 임계치 이상의 확률을 보일 때 격자로 할당하는 기준을 통해 도출된 결과로부터 각각의 클래스에 대해 영상지도 및 기타 참조자료(reference data)를 이용해 육안 검수하여 분류 성과가 사용자에 의한 확률 임계치 조정이 필요한지 확인한다(702). 이 경우, 사용자는 본 발명의 알고리즘으로 수정할 수 없는 오류들을 사용자가 직접 수정 및 편집하여 사용자 기준의 수치모델링 입력자료 품질을 확보할 수 있다.Referring to FIG. 8, the five classified land cover classification classes are allocated to the grid when the probability of a threshold value or more is displayed from the probability analysis result. That is, the initial threshold probability F is determined to be 50% to make the grid allocation (701). Then, visually inspect each class using image maps and other reference data from the results derived from the criteria assigned to the grid when showing probability above the threshold, and whether the classification performance needs to be adjusted by the user's probability threshold. Check (702). In this case, the user can directly correct and edit errors that cannot be corrected by the algorithm of the present invention to secure the numerical modeling input data quality based on the user's criteria.

만약 초기설정 평가 결과 사용자가 확률 임계치를 조정할 필요가 없다고 판단되면(711) 초기설정 확률을 통해 도출된 결과가 최종 확률 임계치 및 알고리즘을 통해 도출된 최종 성과로 결정된다(704). 평가 결과(702) 사용자과 확률 임계치를 조정할 필요가 있다고 판단되면(712) 사용자 임계치를 제어하는 창(grid control)을 통해 5개 클래스에 대한 임계치를 0 ~ 100 사이에서 조정한다(705). 조정된 임계치는 View창을 통해 격자의 할당 기준에 반영된다(706). 반영된 결과를 참조자료를 기준으로 검수를 수행한다(707). 만약 조정 결과가 분류 결과를 최적화 하지 않아 추가적인 사용자 확률 임계치 조정이 필요하다고 평가되면(721) 사용자 확률 임계치 조정 창으로 돌아가 임계치 조정 결과 평가가 충족될 때까지 재귀적으로 순환한다(722). 이 단계에서 View 창에서는 계산 결과가 임계치 조정을 다시 수행하기 이전까지의 격자별 할당 결과를 유지하고 있어야 한다. 순환과정을 거쳐 최적의 임계치가 결정되어 더 이상의 임계치 조정이 불필요하다고 평가되면 적용된 최종 확률 임계치 및 알고리즘을 통해 도출된 최종 성과를 알고리즘을 통해 도출한 최종 성과로 결정된다(704).If it is determined that the user does not need to adjust the probability threshold as a result of the initial evaluation (711), the result obtained through the initial probability is determined as the final probability threshold and the final result derived through the algorithm (704). When it is determined that the evaluation result 702 needs to adjust the probability threshold with the user (712), the thresholds for the five classes are adjusted between 0 and 100 through a grid control for controlling the user threshold (705). The adjusted threshold is reflected in the grid's allocation criteria through the View window (706). The reflected result is inspected based on the reference data (707). If the result of the adjustment does not optimize the classification result and it is estimated that additional user probability threshold adjustment is necessary (721), it returns to the user probability threshold adjustment window and recursively cycles until the threshold adjustment result evaluation is satisfied (722). At this stage, the View window must maintain the grid-specific assignment results until the calculation results are re-established. If the optimal threshold value is determined through the recursion process and no further threshold adjustment is required, the final result obtained through the algorithm is determined as the final result obtained through the algorithm (704).

도 9는 항공 라이다 자료로부터 생성한 토지피복(LC) 정보와 외부 LC 정보를 결합하여 위치 정확도화 분류 품질이 향상된 최종 LC 자료를 생산하는 공정을 설명하는 도면이다. FIG. 9 is a diagram illustrating a process of producing final LC data with improved positional accuracy classification quality by combining land cover (LC) information generated from aerial lidar data with external LC information.

수치모델링을 위해 자료로서 요구되는 토지피복 코드는 물(1), 교목식생(2), 기타식생(3), 포장지역(4), 건물(5)이다(801). 이중 항공 라이다 자료를 통해 생성된 토지피복 격자 자료는 초목(Low Veg.) 및 관목(Med. Veg) 자료를 사용하지 않고 건물(5)과 교목식생(2)만을 사용하며 그 이외의 값은 0으로 처리한다(802). 따라서 전체 LC Code 정보가 모두 포함된 격자자료를 생성하기 위해서는 외부에서 들어온 검증된 격자자료로부터 물(1), 기타식생(3), 포장지역(4) 격자 정보를 가져와 취합해 주어야 한다. 외부로부터 들어오는 격자자료는 보통 위성영상으로부터 구하거나 또는 토지피복 또는 비오톱 주제도 등으로부터 구한 동일한 해상도의 LC 격자자료이다. 자료의 취합은 조건문(804)을 통해 수행된다. LiDAR LC(602)자료로부터 교목식생(2) 및 건물(5)이 아닌 격자를 찾는 질의를 던져 (LiDAR LC Code==0) 참값(True)으로 나온 격자에 대해서는 외부 LC의 격자 코드로 치환(806)하고 거짓인 값(False)으로 나온 격자에 대해서는 LiDAR LC의 격자 코드로 치환(605)하여 최종 LC(807) 자료를 생성한다.Land cover codes required as data for numerical modeling are water (1), arborescent (2), other vegetation (3), pavement (4), and building (5) (801). The land cover grid data generated from the dual aeronautical lidar data uses only buildings (5) and arbor vegetation (2) without using low vegetation and shrub (Med. Veg) data. Treat as zero (802). Therefore, in order to generate the grid data including all the LC code information, the grid information of water (1), other vegetation (3) and pavement area (4) should be collected from externally verified grid data. Grid data coming from outside is usually LC grid data of the same resolution obtained from satellite images or from land cover or biotope thematic maps. The collection of data is performed via conditional statement 804. A query that finds non-tree vegetation (2) and buildings (5) grids from LiDAR LC (602) data is returned (LiDAR LC Code == 0). 806), and the lattice code of the false value (False) is replaced by the lattice code of the LiDAR LC (605) to generate the final LC (807) data.

이렇게 항공 LiDAR 자료의 분포 확률 분석 알고리즘을 적용해 생성된 격자기반의 고해상도 격자자료는 다양한 규모와 활용목적을 가진 수치모델링 입력자료의 생성 규약에 맞추어 출력된다. 출력단계에서 동일 격자에 수목과 건물이 함께 채택되어 있는 경우에는 건물이 우선 출력대상으로 선정된다.The grid-based high-resolution grid data generated by applying the distribution probability analysis algorithm of aviation LiDAR data is output according to the generation protocol of numerical modeling input data of various sizes and purposes. If trees and buildings are used together in the same grid at the output stage, the buildings are first selected for output.

도 10은 항공 LiDAR 자료의 분포 확률 분석 알고리즘, 격자자료 수정 편집, 및 수치모델링 입력자료 출력방법을 시스템적으로 구현한 결과를 보여주는 도면이다. 항공 LiDAR 자료의 파일을 넣고 적용된 결과를 수치모델링 입력자료로 저장하는 메뉴(901)와 1m ~ 20m 사이에서 사용자가 원하는 격자의 크기를 정하는 메뉴(902), LiDAR 자료의 분포 확률 분석 알고리즘을 적용해 격자화 한 결과 클래스들을 선택적으로 켜고 끄는 메뉴(903), 각각의 클래스에 대한 격자할당 결정을 위한 확률 입계치를 결정할 수 있는 메뉴(904), 각각의 격자에 대한 정보를 확인하고 수정할 수 있는 편집 메뉴(905), 사용자가 정하는 사각형 범위 내의 모든 격자의 클래스 변환을 일괄적으로 수행할 수 있는 편집 메뉴로 구성되어 있다.FIG. 10 is a diagram showing the results of systemically implementing a distribution probability analysis algorithm, editing and editing of grid data, and numerical modeling input data of aviation LiDAR data. By applying a file of aviation LiDAR data and storing the applied results as numerical modeling input data, menu 902 for setting the size of grid desired by user between 1m and 20m, and distribution probability analysis algorithm of LiDAR data are applied. A menu 903 that selectively turns classes on and off as a result of lattice, a menu 904 for determining probability thresholds for determining grid allocations for each class, and an edit menu for viewing and modifying information for each grid. 905, an edit menu that can collectively perform class conversion of all grids within a rectangular range defined by the user.

전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 전술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.In the foregoing detailed description of the present invention, specific examples have been described. However, various modifications are possible within the scope of the present invention. The technical spirit of the present invention should not be limited to the above-described embodiments of the present invention, but should be determined by the claims and equivalents thereof.

302: 라이다 데이터 분류부 210: 입력부
322: 격자 기반 데이터 처리부 326: 격자 클래스 분석부
330: 출력부
302: lidar data classification unit 210: input unit
322: grid-based data processor 326: grid class analyzer
330: output unit

Claims (12)

항공 라이다 기반의 고해상도 수치모델링 입력자료를 생성하는 시스템에 있어서,
클래스별로 분류된 라이다(LiDAR: Light Detection And Ranging) 점군(point cloudes)을 포함하는 항공 라이다 데이터를 입력받는 입력부와;
상기 라이다 점군을 포함하는 항공 라이다 데이터를 격자들로 분할하고, 상기 라이다 점군에 포함된 라이다 점들의 개수로부터 하나의 라이다 점의 대표 면적을 구하고, 상기 대표 면적에 따른 검색 반경을 계산한 후, 상기 각 격자 내에 난수로 가상 라이다 점들을 발생시키고, 상기 각 격자 내에 포함된 라이다 점들의 검색 반경 내에서 상기 가상 라이다 점들의 분포로부터 특정 클래스로 할당할 수 있는 확률을 계산하고 상기 확률이 미리 결정된 임계치보다 크면 상기 격자를 특정 클래스로 할당하는 프로세싱부를 포함하는 것을 특징으로 하는 고해상도 수치모델링 입력자료 생성 시스템.
A system for generating high resolution numerical modeling input data based on aviation lidar,
An input unit configured to receive air lidar data including LiDAR (Light Detection And Ranging) point cloudes classified by class;
The air lidar data including the lidar point group is divided into grids, a representative area of one lidar point is obtained from the number of lidar points included in the lidar point group, and a search radius is calculated according to the representative area. After calculating, generating virtual rider points with random numbers in each grid, and calculating the probability of assigning a specific class from the distribution of the virtual rider points within the search radius of the rider points included in each grid. And a processing unit for allocating the lattice to a specific class when the probability is greater than a predetermined threshold.
제1항에 있어서,
상기 프로세싱부로부터 상기 격자들의 특정 클래스로의 할당 결과를 수신하고 상기 할당 결과를 시각화하여 출력하는 출력부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고해상도 수치모델링 입력자료 생성 시스템.
The method of claim 1,
And an output unit configured to receive an allocation result from the processing unit to a specific class of the grids and to visualize and output the allocation result.
제1항에 있어서, 상기 프로세싱부는
상기 항공 라이다 데이터를 수신하고, 상기 항공 라이다 데이터의 공간적 범위를 결정하고, 상기 항공 라이다 데이터를 미리 결정된 크기의 격자들로 분할함으로써 격자 행렬을 결정하는 격자 기반 데이터 처리부와,
상기 라이다 점군에 포함된 라이다 점들의 개수로부터 하나의 라이다 점의 대표 면적을 구하고, 상기 대표 면적에 따른 검색 반경을 계산한 후, 상기 각 격자 내에 난수로 가상 라이다 점들을 발생시키고, 상기 각 격자 내에 포함된 라이다 점들의 검색 반경 내에서 상기 가상 라이다 점들의 분포로부터 특정 클래스로 할당할 수 있는 확률을 계산하고 상기 확률이 미리 결정된 임계치보다 크면 상기 격자를 특정 클래스로 할당하는 격자 클래스 분석부를 포함하는 것을 특징으로 하는 고해상도 수치모델링 입력자료 생성 시스템.
The method of claim 1, wherein the processing unit
A grid-based data processor for determining a grid matrix by receiving the airborne lidar data, determining a spatial range of the airborne lidar data, and dividing the airborne lidar data into grids of a predetermined size;
After obtaining a representative area of one Lidar point from the number of Lidar points included in the Lidar point group, calculating a search radius according to the representative area, and generating virtual Lidar points with random numbers in each grid, A grid that calculates a probability that can be assigned to a specific class from the distribution of the virtual lidar points within the search radius of the lidar points included in each lattice, and assigns the lattice to a specific class if the probability is greater than a predetermined threshold High resolution numerical modeling input data generation system comprising a class analysis unit.
제3항에 있어서, 상기 격자 클래스 분석부는
상기 격자들의 개수를 상기 라이다 점들의 개수로 나눔으로써 상기 대표 면적을 계산하고, 상기 대표 면적에 기반한 상기 라이다 점들의 검색 반경을 계산하는 라이다 점 면적 계산부와,
상기 가상 라이다 점들을 난수적으로 발생시키는 가상 라이다 점 발생부와,
상기 각 격자에서 상기 라이다 점들의 검색 반경에 의해 결정된 영역 내에 위치한 상기 가상 라이다 점들의 개수와 상기 검색 반경에 의해 결정된 영역 외에 위치한 가상 라이다 점들의 개수에 기초하여 확률을 계산하는 확률 계산부와,
상기 계산된 확률이 미리 결정된 임계치보다 크면 상기 격자를 특정 클래스로 할당하는 격자 할당부를 포함하는 것을 특징으로 하는 고해상도 수치모델링 입력자료 생성 시스템.
The method of claim 3, wherein the grid class analysis unit
A rider point area calculator configured to calculate the representative area by dividing the number of grids by the number of rider points, and to calculate a search radius of the rider points based on the representative area;
A virtual lidar point generator for randomly generating the virtual lidar points;
Probability calculation unit for calculating a probability based on the number of the virtual lidar points located in the area determined by the search radius of the lidar points in each grid and the number of virtual lidar points located outside the area determined by the search radius Wow,
And a grid allocator for allocating the grid to a specific class when the calculated probability is greater than a predetermined threshold.
제4항에 있어서,
상기 라이다 점 면적 계산부는 다음 수학식에 따라 상기 대표 면적을 계산하는 것을 특징으로 하는 고해상도 수치모델링 입력자료 생성 시스템.
Figure 112011039647948-pat00023

여기서,
Figure 112011039647948-pat00024
은 점(point) 하나가 대표할 수 있는 면적이고,
Figure 112011039647948-pat00025
는 도엽 내 전체 점의 수,
Figure 112011039647948-pat00026
는 x축 격자수,
Figure 112011039647948-pat00027
는 y축 격자수,
Figure 112011039647948-pat00028
는 결측 격자 수 이다.
The method of claim 4, wherein
The lidar point area calculator is a high-resolution numerical modeling input data generation system, characterized in that for calculating the representative area according to the following equation.
Figure 112011039647948-pat00023

here,
Figure 112011039647948-pat00024
Is the area that a point can represent,
Figure 112011039647948-pat00025
Is the total number of points in the lobe,
Figure 112011039647948-pat00026
Is the number of grids in the x-axis,
Figure 112011039647948-pat00027
Is the number of y-axis grids,
Figure 112011039647948-pat00028
Is the number of missing grids.
제4항에 있어서,
상기 확률 계산부는 다음 수학식에 따라 상기 확률을 계산하는 것을 특징으로 하는 고해상도 수치모델링 입력자료 생성 시스템.
Figure 112011039647948-pat00029

여기서,
Figure 112011039647948-pat00030
는 임의의 격자가 특정 클래스로 채택될 수 있는 확률이며,
Figure 112011039647948-pat00031
는 격자 내부에 분포하고 있는 난수로 발생시킨 가상 라이다 점들로부터 각각의 항공 라이다 점의 검색 반경 내부에 상기 가상 라이다 점들이 들어올 확률을 나타내며,
Figure 112011039647948-pat00032
는 상기 각각의 가상 라이다 점들이 각각의 항공 라이다 점들로부터의 검색반경 내에 포함되는지 포함되지 않는지를 판단하는 함수이다.
The method of claim 4, wherein
The probability calculator is a high-resolution numerical modeling input data generation system, characterized in that for calculating the probability according to the following equation.
Figure 112011039647948-pat00029

here,
Figure 112011039647948-pat00030
Is the probability that any lattice can be adopted as a specific class,
Figure 112011039647948-pat00031
Denotes the probability that the virtual lidar points enter the search radius of each aerial lidar point from the virtual lidar points generated by the random numbers distributed in the grid,
Figure 112011039647948-pat00032
Is a function for determining whether each of the virtual lidar points is included within the search radius from each of the air lidar points.
제1항에 있어서,
상기 미리 결정된 임계치는 사용자에 의해 변경될 수 있는 것을 특징으로 하는 고해상도 수치모델링 입력자료 생성 시스템.
The method of claim 1,
And the predetermined threshold value can be changed by a user.
항공 라이다 기반의 고해상도 수치모델링 입력자료를 생성하는 시스템에 의해 수행되는 고해상도 수치모델링 입력자료 생성 방법에 있어서,
상기 시스템의 입력부가 클래스별로 분류된 라이다(LiDAR: Light Detection And Ranging) 점군(point cloudes)을 포함하는 항공 라이다 데이터를 수신하는 단계와,
상기 시스템의 격자 기반 데이터 처리부가 상기 라이다 점군을 포함하는 항공 라이다 데이터를 격자들로 분할하는 단계와,
상기 시스템의 라이다점 면적 계산부가 상기 라이다 점군에 포함된 라이다 점들의 개수로부터 하나의 라이다 점의 대표 면적을 구하고, 상기 대표 면적에 따른 검색 반경을 계산하는 단계와,
상기 시스템의 가상 라이다점 발생부가 상기 각 격자 내에 난수로 가상 라이다 점들을 발생시키는 단계와,
상기 시스템의 확률 계산부가 상기 각 격자 내에 포함된 라이다 점들의 검색 반경 내에서 상기 가상 라이다 점들의 분포로부터 특정 클래스로 할당할 수 있는 확률을 계산하는 단계와,
상기 시스템의 격자 할당부가 상기 확률이 미리 결정된 임계치보다 크면 상기 격자를 특정 클래스로 할당하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고해상도 수치모델링 입력자료 생성 방법.
A method for generating high resolution numerical modeling input data performed by a system for generating aviation lidar based high resolution numerical modeling input data,
Receiving air lidar data including LiDAR (Light Detection And Ranging) point cloudes classified by class of the input unit of the system,
A grid-based data processing unit of the system dividing aviation lidar data including the lidar point group into grids;
Calculating a search radius according to the representative area by obtaining a representative area of one lidar point from the number of lidar points included in the lidar point group by the lidar point area calculating unit of the system;
Generating, by the virtual lidar point generator, the virtual lidar points in a random number in each grid;
Calculating a probability that the probability calculator of the system can assign a specific class from the distribution of the virtual LiDAR points within a search radius of the LiDAR points included in each grid;
And allocating the grid to a specific class if the grid allocation unit of the system is greater than the predetermined threshold.
제8항에 있어서,
상기 시스템의 출력부가 상기 격자들의 특정 클래스로의 할당 결과를 수신하고 상기 할당 결과를 시각화하여 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고해상도 수치모델링 입력자료 생성 방법.
The method of claim 8,
And outputting, by the output unit of the system, an assignment result of the grid to a specific class and visualizing and outputting the assignment result.
제8항에 있어서,
상기 대표 면적은 다음 수학식에 따라 계산되는 것을 특징으로 하는 고해상도 수치모델링 입력자료 생성 방법.
Figure 112011039647948-pat00033

여기서,
Figure 112011039647948-pat00034
은 점(point) 하나가 대표할 수 있는 면적이고,
Figure 112011039647948-pat00035
는 도엽 내 전체 점의 수,
Figure 112011039647948-pat00036
는 x축 격자수,
Figure 112011039647948-pat00037
는 y축 격자수,
Figure 112011039647948-pat00038
는 결측 격자 수 이다.
The method of claim 8,
The representative area is a high resolution numerical modeling input data generation method, characterized in that calculated according to the following equation.
Figure 112011039647948-pat00033

here,
Figure 112011039647948-pat00034
Is the area that a point can represent,
Figure 112011039647948-pat00035
Is the total number of points in the lobe,
Figure 112011039647948-pat00036
Is the number of grids in the x-axis,
Figure 112011039647948-pat00037
Is the number of y-axis grids,
Figure 112011039647948-pat00038
Is the number of missing grids.
제8항에 있어서,
상기 확률은 다음 수학식에 따라 계산되는 것을 특징으로 하는 고해상도 수치모델링 입력자료 생성 방법.
Figure 112011039647948-pat00039

여기서,
Figure 112011039647948-pat00040
는 임의의 격자가 특정 클래스로 채택될 수 있는 확률이며,
Figure 112011039647948-pat00041
는 격자 내부에 분포하고 있는 난수로 발생시킨 가상 라이다 점들로부터 각각의 항공 라이다 점의 검색 반경 내부에 상기 가상 라이다 점들이 들어올 확률을 나타내며,
Figure 112011039647948-pat00042
는 상기 각각의 가상 라이다 점들이 각각의 항공 라이다 점들로부터의 검색반경 내에 포함되는지 포함되지 않는지를 판단하는 함수이다.
The method of claim 8,
High probability numerical modeling input data generation method, characterized in that the probability is calculated according to the following equation.
Figure 112011039647948-pat00039

here,
Figure 112011039647948-pat00040
Is the probability that any lattice can be adopted as a specific class,
Figure 112011039647948-pat00041
Denotes the probability that the virtual lidar points enter the search radius of each aerial lidar point from the virtual lidar points generated by the random numbers distributed in the grid,
Figure 112011039647948-pat00042
Is a function for determining whether each of the virtual lidar points is included within the search radius from each of the air lidar points.
제8항에 있어서,
상기 미리 결정된 임계치는 사용자에 의해 변경될 수 있는 것을 특징으로 하는 고해상도 수치모델링 입력자료 생성 방법.
The method of claim 8,
The predetermined threshold value may be changed by the user, high resolution numerical modeling input data generation method.
KR1020110050288A 2011-05-26 2011-05-26 Method and system for generating numerical modeling input materials having high revolution based on raster by using airborne lidar data KR101115489B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110050288A KR101115489B1 (en) 2011-05-26 2011-05-26 Method and system for generating numerical modeling input materials having high revolution based on raster by using airborne lidar data

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110050288A KR101115489B1 (en) 2011-05-26 2011-05-26 Method and system for generating numerical modeling input materials having high revolution based on raster by using airborne lidar data

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101115489B1 true KR101115489B1 (en) 2012-02-27

Family

ID=45840457

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110050288A KR101115489B1 (en) 2011-05-26 2011-05-26 Method and system for generating numerical modeling input materials having high revolution based on raster by using airborne lidar data

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101115489B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108363065A (en) * 2017-01-17 2018-08-03 德尔福技术有限公司 Object detecting system
CN112200083A (en) * 2020-10-10 2021-01-08 辽宁工程技术大学 Airborne multi-spectral LiDAR data segmentation method based on multivariate Gaussian mixture model

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100726333B1 (en) * 2004-01-31 2007-06-11 학교법인 인하학원 Method for auto-detecting edges of building by using LIDAR data

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100726333B1 (en) * 2004-01-31 2007-06-11 학교법인 인하학원 Method for auto-detecting edges of building by using LIDAR data

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108363065A (en) * 2017-01-17 2018-08-03 德尔福技术有限公司 Object detecting system
CN112200083A (en) * 2020-10-10 2021-01-08 辽宁工程技术大学 Airborne multi-spectral LiDAR data segmentation method based on multivariate Gaussian mixture model
CN112200083B (en) * 2020-10-10 2024-02-06 辽宁工程技术大学 Airborne multispectral LiDAR data segmentation method based on multivariate Gaussian mixture model

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5566353B2 (en) Data analysis apparatus, data analysis method, and program
US8855427B2 (en) Systems and methods for efficiently and accurately detecting changes in spatial feature data
CN109961001A (en) To the self-adaptive processing of space imaging data
JP2015200615A (en) Laser measurement result analysis system
CN104156988A (en) Urban building contour regularization method based on iteration minimum bounding rectangle
CN112329789B (en) Point cloud extraction method and device, computer equipment and storage medium
CN107944089A (en) A kind of plot limit for height analysis system and its analysis method for regarding corridor because of the present circumstance
US20130231897A1 (en) Systems and methods for efficient analysis of topographical models
Aljumaily et al. Voxel change: Big data–based change detection for aerial urban LiDAR of unequal densities
CN111611900A (en) Target point cloud identification method and device, electronic equipment and storage medium
KR101115489B1 (en) Method and system for generating numerical modeling input materials having high revolution based on raster by using airborne lidar data
US8483478B1 (en) Grammar-based, cueing method of object recognition, and a system for performing same
JP2017156251A (en) Topographic variation point extraction system and topographic variation point extraction method
ESTOQUE et al. < Original Papers> Validating ALOS PRISM DSM-derived surface feature height: Implications for urban volume estimation
US8755606B2 (en) Systems and methods for efficient feature extraction accuracy using imperfect extractors
CN113190723A (en) Gridding-based point cloud data retrieval method
CN112184900B (en) Method, device and storage medium for determining elevation data
CN110174115B (en) Method and device for automatically generating high-precision positioning map based on perception data
CN115861816A (en) Three-dimensional low vortex identification method and device, storage medium and terminal
KR101099443B1 (en) Efficient processing method of huge volume airborne LiDAR data using binary tree and virtual pyramid
CN112669461B (en) Airport clearance safety detection method and device, electronic equipment and storage medium
KR101737889B1 (en) filtering and extraction of feature boundary method from terrestrial lidar data using data mining techniques and device thereof
CN111915721B (en) Method and system for extracting horizontal section of power transmission line corridor building based on laser point cloud
CN110413662B (en) Multichannel economic data input system, acquisition system and method
JP6018959B2 (en) Data analysis apparatus, data analysis method, and program

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141212

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160205

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180409

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190218

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200205

Year of fee payment: 9