KR101606516B1 - 무인항공영상을 이용한 수목생장조사 시스템 및 그 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 무인항공기(Unmanned Aerial Vehicle : UAV) 영상에 나타난 개체목에 대해 디지타이징(digitizing)을 수행하고 수관폭을 조사하여 수목생장을 조사하기 위한 수목생장조사 시스템 및 그 방법을 제공하기 위한 것으로서, 무인항공기(UAV)로부터 촬영된 무인항공영상이 입력되면, 입력되는 무인항공영상으로부터 수목생장조사를 위한 산림지역의 노선을 기반으로 비행영역을 추출하는 비행영역 추출부와, 상기 비행영역 추출부에서 추출된 비행영역을 기반으로 입력되는 DEM(Digital Elevation Model) 데이터로부터 촬영시점의 무인항공기의 고도를 추출하는 고도 추출부와, 상기 DEM(Digital Elevation Model) 데이터를 기반으로 추출된 비행영역의 영상좌표를 검출하고, 상기 검출된 영상좌표를 결합하여 설정하는 영상 좌표 설정부와, 상기 영상좌표와 결합된 비행영역에 상기 추출된 고도를 적용하여 개체목의 위치 정확도와 방사 균질성 보정을 위한 기하보정, 방사보정 및 정사보정을 수행하여 절대좌표로 표시되는 정사영상을 생성하는 정사영상 생성부와, 상기 정사영상 생성부에서 생성된 정사영상을 이용하여 개체목에 대한 개체목 디지타이징을 수행하고, 디지타이징된 데이터를 벡터데이터로 변환하여 절대좌표와 함께 산림정보 DB에 저장하는 디지타이징 처리부와, 절대좌표를 이용하여 상기 생성된 수관 평면도에 따른 현재의 벡터데이터를 산림정보 DB에 저장되어 있는 과거의 수관 평면도에 따른 벡터데이터와 서로 비교하여 수관폭의 변화량을 측정하는 변화량 추적부와, 상기 변화량 추적부에서 측정된 수관폭 변화량을 이용하여 식생성장 모니터링을 위한 모니터링 데이터를 생성하는 모니터링부를 포함하여 구성되는데 있다.
Description
본 발명은 무인항공영상을 이용한 수목생장조사 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 무인항공기(Unmanned Aerial Vehicle : UAV) 영상에 나타난 개체목에 대해 디지타이징(digitizing)을 수행하고 수관폭을 조사하여 수목생장을 조사하기 위한 수목생장조사 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
근래 들어 지리 정보 체계(geographic information system; GIS)에 대한 관심이 높아지고 관련 분야에 대한 연구개발이 활발히 이루어지면서, GIS의 응용과 활용 폭이 다방면으로 급속하게 확대되고 있다. GIS는 공간에 관련된 문제를 해결하기 위하여 지리 자료를 이용하고 관리하기 위한 컴퓨터 기반의 시스템을 의미한다.
여기서, 상기 GIS를 구축함에 있어 가장 기초적인 자료는 수치 지도(digital map)이다. 수치 지도는 고전적인 종이 지도와 달리, 측량에 의해 얻어진 각종 지형 자료들이 수치 편집에 의해 파일로 저장되고 색인화 된다. 수치 지도의 제작은 일반적으로 항공사진 및 위성 영상에 의하여 얻어진 지형 자료를 바탕으로 이루어지며, 이러한 자료를 해석하고 수치화하는 작업이 필요하다.
한편, 최근에는 범지구적 위치결정 체계(global positioning system; GPS)를 이용하여 수치 지형 자료(digital terrain data)를 획득하는 기술이 활발히 연구되고 있다. GPS는 인공위성을 이용한 첨단 항법 체계로서, 정확한 지상의 측정 위치를 결정하기 위해 사용된다. 특별히 설계된 GPS 수신기들은 지구상의 어느 곳에서나 시간 제약 없이 인공위성에서 발신하는 정보를 수신하여 정지 또는 이동하는 물체의 절대적 위치를 측정할 수 있다.
그러나 전술한 종래 기술들은 GPS 장착 차량을 이용하여 도로 정보의 획득을 목적으로 지리정보가 구축되고 있으나, 산림관리를 목적으로 하는 수목 관련 정보 구축은 현재의 기술 및 장비로는 어려운 실정이다. 즉, 현재는 수목을 관리하기 위해 직접 사람이 측정하는 매뉴얼적인 방식과, 항공사진 또는 위성 영상 등의 원격탐사 기술을 이용하여 수목에 대한 산림정보를 생성하게 된다. 그리고 지리정보시스템에 기본적으로 이용되는 영상, DEM(Digital Elevation Model) 데이터는 최근 들어 항공디지털카메라, 항공라이다와 같은 최신 측량장비가 도입되어 고해상도 지리정보데이터를 구축하고 있다.
그러나 직접 측정방식은 막대한 시간과 비용이 소요되며, 항공사진 또는 위성사진을 이용한 방식은 산림의 표면만을 촬영하기 때문에 기본 지리정보데이터 외 응용분야에 활성화되지 못하고 있는 실정이다. 이는 촬영된 항공사진과 위성영상은 2차원 데이터로 제공되어 수목의 캐노피(Canopy) 분석 및 지형의 수치표면 모델(DSM) 제작과 같은 3차원 분석의 시행이 어렵기 때문이다.
또한, 항공사진은 촬영 고도에 따라 공간 해상도의 차이를 보이고, 위성영상은 촬영 위성의 종류에 따라 영상의 공간 해상도에서 차이를 보여 개체목 식생의 성장의 확인이 어려워 개체목 식생성장에 따른 모니터링은 전혀 하지 못하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 무인항공기(Unmanned Aerial Vehicle : UAV) 영상에 나타난 개체목에 대해 디지타이징(digitizing)을 수행하고 수관폭을 조사하여 수목생장을 조사하기 위한 수목생장조사 시스템 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 무인항공영상을 이용한 수목생장조사 시스템의 특징은 무인항공기(UAV)로부터 촬영된 무인항공영상이 입력되면, 입력되는 무인항공영상으로부터 수목생장조사를 위한 산림지역의 노선을 기반으로 비행영역을 추출하는 비행영역 추출부와, 상기 비행영역 추출부에서 추출된 비행영역을 기반으로 입력되는 DEM(Digital Elevation Model) 데이터로부터 촬영시점의 무인항공기의 고도를 추출하는 고도 추출부와, 상기 DEM(Digital Elevation Model) 데이터를 기반으로 추출된 비행영역의 영상좌표를 검출하고, 상기 검출된 영상좌표를 결합하여 설정하는 영상 좌표 설정부와, 상기 영상좌표와 결합된 비행영역에 상기 추출된 고도를 적용하여 개체목의 위치 정확도와 방사 균질성 보정을 위한 기하보정, 방사보정 및 정사보정을 수행하여 절대좌표로 표시되는 정사영상을 생성하는 정사영상 생성부와, 상기 정사영상 생성부에서 생성된 정사영상을 이용하여 개체목에 대한 개체목 디지타이징을 수행하고, 디지타이징된 데이터를 벡터데이터로 변환하여 절대좌표와 함께 산림정보 DB에 저장하는 디지타이징 처리부와, 절대좌표를 이용하여 개체목 레이어를 기반으로 생성된 수관 평면도에 따른 현재의 벡터데이터를 산림정보 DB에 저장되어 있는 과거의 수관 평면도에 따른 벡터데이터와 서로 비교하여 수관폭의 변화량을 측정하는 변화량 추적부와, 상기 변화량 추적부에서 측정된 수관폭 변화량을 이용하여 식생성장 모니터링을 위한 모니터링 데이터를 생성하는 모니터링부를 포함하여 구성되는데 있다.
바람직하게 상기 디지타이징 처리부는 생성된 정사영상을 정방형구로 분류한 후, 분류된 정방형구 내에 있는 개체목 레이어를 추출하고, 상기 추출된 개체목 레이어를 기반으로 수관 평면도를 생성하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 상기 변화량 추적부는 입력되는 무인항공영상에서의 개체목(구상나무) 색상값을 저장하여 색상값의 변화량을 추가로 측정하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 상기 산림정보 DB는 디지타이징 처리부에서 처리된 산림정보를 벡터데이터로 변환하여 기간별, 좌표별로 저장하고, 변화량 추적부에서 현재 추출된 벡터데이터와의 비교를 위한 과거 추출되어 저장된 벡터데이터를 제공하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 무인항공영상을 이용한 수목생장조사 방법의 특징은 (A) 비행영역 추출부를 통해 무인항공기(UAV)로부터 촬영되어 입력되는 무인항공영상으로부터 수목생장조사를 위한 산림지역의 노선을 기반으로 비행영역을 추출하는 단계와, (B) 고도 추출부를 통해 상기 추출된 비행영역을 기반으로 입력되는 DEM(Digital Elevation Model) 데이터로부터 촬영시점의 무인항공기의 고도를 추출하는 단계와, (C) 영상좌표 설정부를 통해 상기 DEM(Digital Elevation Model) 데이터를 기반으로 상기 추출된 비행영역의 영상좌표를 검출하고, 상기 검출된 영상좌표를 결합하여 설정하는 단계와, (D) 정사영상 생성부를 통해 영상좌표와 결합된 비행영역에 상기 추출된 고도를 적용하여 개체목의 위치 정확도와 방사 균질성 보정을 수행하여 절대좌표로 표시되는 정사영상을 생성하는 단계와, (E) 디지타이징 처리부를 통해 상기 생성된 정사영상을 이용하여 개체목에 대한 수관 디지타이징을 수행하고, 디지타이징된 데이터를 벡터데이터로 변환하여 절대좌표와 함께 산림정보 DB에 저장하는 단계와, (F) 변화량 추적부를 통해 정사영상에 포함되어 있는 절대좌표를 이용하여 개체목 레이어를 기반으로 생성된 수관 평면도에 따른 현재의 벡터데이터를 산림정보 DB에 저장되어 있는 과거의 수관 평면도에 따른 벡터데이터와 서로 비교하여 수관폭의 변화량을 측정하는 단계와, (G) 모니터링부를 통해 상기 측정된 수관폭에 대한 변화량을 이용하여 생성된 식생성장 모니터링 데이터를 산림정보 DB에 저장하고, 아울러 관리자가 확인할 수 있도록 출력하는 단계를 포함하여 이루어지는데 있다.
바람직하게 상기 (E) 단계는 상기 생성된 정사영상을 소정크기 단위의 정방형구로 분류하는 단계와, 상기 분류된 정방형구 내에 있는 개체목 레이어를 추출하는 단계와, 상기 추출된 개체목 레이어를 기반으로 수관 평면도를 생성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 무인항공영상을 이용한 수목생장조사 시스템 및 그 방법은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 무인항공기(UAV)를 이용하여 촬영한 정밀영상을 활용하여 구상나무숲 공간분포 변화에 대한 모니터링 효율이 높고, 구상나무 개체목 형상과 윤곽을 명확하게 구분할 수 있어 식생정보의 정확성을 향상시키고 정보 활용성을 증대시키는 효과를 제공할 수 있다.
둘째, 수관폭 변화에 따른 수목생장조사 모니터링 자료의 구축된 데이터를 통해 수목생장에 대한 장기 모니터링 수행이 가능하다.
셋째, 무인항공영상을 이용하여 비접근 지역 및 특수 지역에 대한 수목생장 환경 모니터링 시스템을 구성하여 연구에 활용할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인항공영상을 이용한 수목생장조사 시스템의 구성을 나타낸 구성도
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인항공영상을 이용한 수목생장조사 방법을 설명하기 위한 흐름도
도 3 은 도 2에서 디지타이징 처리를 수행하는 과정을 설명하기 위한 도면
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인항공영상을 이용한 수목생장조사 방법을 설명하기 위한 흐름도
도 3 은 도 2에서 디지타이징 처리를 수행하는 과정을 설명하기 위한 도면
본 발명의 다른 목적, 특성 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
본 발명에 따른 무인항공영상을 이용한 수목생장조사 시스템 및 그 방법의 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록하며 통상의 지식을 가진자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인항공영상을 이용한 수목생장조사 시스템의 구성을 나타낸 구성도이다.
도 1에서 도시하고 있는 것과 같이, 본 발명의 수목생장조사 시스템(100)은 비행영역 추출부(100)와, 고도 추출부(120)와, 영상 좌표 설정부(130)와, 정사영상 생성부(140)와, 디지타이징 처리부(150)와, 변화량 추적부(160)와, 모니터링부(170)와, 산림정보 DB(180)를 포함하여 구성된다.
상기 비행영역 추출부(100)는 무인항공기(UAV)로부터 촬영된 무인항공영상이 입력되면, 입력되는 무인항공영상으로부터 수목생장조사를 위한 산림지역의 노선을 기반으로 비행영역을 추출한다. 이때, 입력되는 무인항공영상은 해상도가 3cm~6cm사이로 고해상도 영상이다. 이는 국내 및 해외에서 상용 판매되고 있는 고해상도 위성영상의 경우 100cm~60cm 해상도의 영상을 가지고, 기존 항공촬영으로 촬영된 정사영상 해상도는 50cm~25cm급의 영상임을 감안한다면, 매우 고해상도의 영상인 것을 알 수 있다. 그리고 현재 항공사진촬영 기술이 발전함에 따라 더욱 고해상도 영상을 확보할 수 있을 것이다.
상기 고도 추출부(120)는 비행영역 추출부(100)에서 추출된 비행영역을 기반으로 입력되는 DEM(Digital Elevation Model) 데이터로부터 촬영시점의 무인항공기의 고도를 추출한다. 이때, 추출되는 무인항공기의 고도는 촬영시점의 카메라 위치 및 자세정보, 그리고 산악지형 등을 고려한 촬영지형을 추가로 이용하여 보다 정밀한 고도를 추출할 수 있다.
상기 영상좌표 설정부(130)는 상기 DEM(Digital Elevation Model) 데이터를 기반으로 추출된 비행영역의 영상좌표를 검출하고, 비행영역 추출부(100)에서 추출된 비행영역에 상기 검출된 영상좌표를 결합하여 설정한다.
상기 정사영상 생성부(140)는 영상좌표와 결합된 비행영역에서 고도 추출부(120)에서 추출된 고도를 적용하여 개체목의 위치 정확도와 방사 균질성 보정을 위한 기하보정, 방사보정 및 정사보정을 수행하여 절대좌표로 표시되는 정사영상을 생성한다. 즉, 고도가 높은 경우에는 촬영되는 영상이 작게 촬영되고, 고도가 낮은 경우에는 촬영되는 영상이 크게 촬영됨에 따라, 고도에 따라 미리 설정되어 있는 가중치를 통해 방사 균질성 보정을 수행하게 된다. 여기서, 수치표고모델의 기하보정, 방사보정 및 정사보정 방법은 공지된 기술인바, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
상기 디지타이징 처리부(150)는 정사영상 생성부(140)에서 생성된 정사영상을 이용하여 개체목에 대한 개체목 디지타이징을 수행하고, 디지타이징된 데이터를 벡터데이터로 변환하여 절대좌표와 함께 산림정보 DB(180)에 저장한다. 이때, 상기 수관 디지타이징 처리부(150)에서의 개체목 디지타이징은 먼저 상기 생성된 정사영상을 20m x 20m 단위의 정방형구로 분류한 후, 분류된 20m x 20m 단위의 정방형구 내에 있는 개체목 레이어를 추출한다. 그리고 상기 추출된 개체목 레이어를 기반으로 수관 평면도를 생성한다.
상기 변화량 추적부(160)는 절대좌표를 이용하여 상기 개체목 레이어를 기반으로 생성된 수관 평면도에 따른 현재의 벡터데이터를 산림정보 DB(180)에 저장되어 있는 과거의 수관 평면도에 따른 벡터데이터와 서로 비교하여 수관폭의 변화량을 측정한다. 상기 정사영상에는 절대좌표가 등록된 영상으로 이를 이용하여 한 픽셀의 사이즈를 알고 있는 상태에서 이미지상으로 수관폭의 변화량을 측정할 수 있으며, 또한, 무인항공기(UAV) 기반의 고해상도 영상임에 따라 수관폭의 변화량뿐만 아니라, 입력되는 무인항공영상에서의 개체목(구상나무) 색상값을 저장하여 색상값의 변화량을 측정할 수도 있다.
상기 모니터링부(170)는 변화량 추적부(160)에서 측정된 수관폭 변화에 대하여 변화량을 검출하고, 검출된 변화량을 기반으로 수관폭에 대한 변화량을 측정한다. 그리고 측정된 수관폭에 대한 변화량을 이용하여 식생성장 모니터링을 위한 모니터링 데이터를 생성한다. 이때, 상기 모니터링부(170)는 무인항공기(UAV) 기반의 고해상도 영상으로 국지적 지역에 대하여 특정 개체목(구상나무)이 관심지역에서 분포하는 면적을 산출할 수 있다.
상기 산림정보 DB(180)는 디지타이징 처리부(150)에서 처리된 산림정보를 벡터데이터로 변환하여 기간별, 좌표별로 저장하고, 변화량 추적부(160)에서 현재 추출된 벡터데이터와의 비교를 위한 과거 추출되어 저장된 벡터데이터를 제공한다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 무인항공영상을 이용한 수목생장조사 시스템의 동작을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 1과 동일한 참조부호는 동일한 기능을 수행하는 동일한 부재를 지칭한다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인항공영상을 이용한 수목생장조사 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2를 참조하여 설명하면, 먼저 비행영역 추출부(100)를 통해 무인항공기(UAV)로부터 촬영되어 입력되는 무인항공영상으로부터 수목생장조사를 위한 산림지역의 노선을 기반으로 비행영역을 추출한다. 그리고 고도 추출부(120)는 상기 비행영역 추출부(100)에서 추출된 비행영역을 기반으로 입력되는 DEM(Digital Elevation Model) 데이터로부터 촬영시점의 무인항공기의 고도를 추출한다(S100). 이때, 추출되는 무인항공기의 고도는 촬영시점의 카메라 위치 및 자세정보, 그리고 산악지형 등을 고려한 촬영지형을 추가로 이용하여 보다 정밀한 고도를 추출할 수 있다.
그리고 영상좌표 설정부(130)를 통해 DEM(Digital Elevation Model) 데이터를 기반으로 상기 추출된 비행영역의 영상좌표를 검출하고, 상기 검출된 영상좌표를 결합하여 설정한다(S200).
이어 정사영상 생성부(140)를 통해 영상좌표와 결합된 비행영역에 상기 추출된 고도를 적용하여 개체목의 위치 정확도와 방사 균질성 보정을 위한 기하보정, 방사보정 및 정사보정을 수행하여 절대좌표로 표시되는 정사영상을 생성한다(S300). 즉, 고도가 높은 경우에는 촬영되는 영상이 작게 촬영되고, 고도가 낮은 경우에는 촬영되는 영상이 크게 촬영됨에 따라, 고도에 따라 미리 설정되어 있는 가중치를 통해 방사 균질성 보정을 수행하게 된다. 여기서, 수치표고모델의 기하보정, 방사보정 및 정사보정 방법은 공지된 기술인바, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
그리고 디지타이징 처리부(150)를 통해 상기 생성된 정사영상을 이용하여 개체목에 대한 수관 디지타이징을 수행하고, 디지타이징된 데이터를 벡터데이터로 변환하여 절대좌표와 함께 산림정보 DB(180)에 저장한다(S400).
상기 디지타이징을 수행하는 방법을 좀 더 상세히 설명하면, 먼저 도 3(a) 내지 도 3(b)에서 도시하고 있는 것과 같이 상기 생성된 정사영상을 20m x 20m 단위의 정방형구로 분류한 후(S410), 분류된 정방형구 내에 있는 개체목 레이어를 추출한다(S420). 그리고 상기 추출된 개체목 레이어를 기반으로 도 3(c)에서 도시하고 있는 것과 같이 수관 평면도를 생성한다(S430).
이어 변화량 추적부(160)를 통해 정사영상에 포함되어 있는 절대좌표를 이용하여 개체목 레이어를 기반으로 생성된 수관 평면도에 따른 현재의 벡터데이터를 산림정보 DB(180)에 저장되어 있는 과거의 수관 평면도에 따른 벡터데이터와 서로 비교하여 수관폭의 변화량을 측정한다(S500). 이때, 상기 정사영상에는 절대좌표가 등록된 영상으로 이를 이용하여 한 픽셀의 사이즈를 알 수 있으므로, 이미지상으로 수관폭의 변화량을 측정할 수 있다. 이러한 변화량을 통해 특정 개체목(구상나무)이 관심지역에서 분포하는 면적 및 변화를 산출할 수 있게 된다.
모니터링부(170)는 이렇게 측정된 수관폭에 대한 변화량을 이용하여 생성된 식생성장 모니터링 데이터를 산림정보 DB(180)에 저장하고, 아울러 관리자가 확인할 수 있도록 출력한다(S600). 이렇게 저장되는 식생성장 모니터링 데이터는 매년 반복하여 데이터베이스로 구축함으로써, 비접근 지역 및 특수 지역에서 활용할 수 있는 식생성장 모니터링을 수행할 수 있다.
상기에서 설명한 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술적 분야의 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
Claims (8)
- 무인항공기(UAV)로부터 촬영된 무인항공영상이 입력되면, 입력되는 무인항공영상으로부터 수목생장조사를 위한 산림지역의 노선을 기반으로 비행영역을 추출하는 비행영역 추출부와,
상기 비행영역 추출부에서 추출된 비행영역을 기반으로 입력되는 DEM(Digital Elevation Model) 데이터로부터 촬영시점의 무인항공기의 고도를 추출하는 고도 추출부와,
상기 DEM(Digital Elevation Model) 데이터를 기반으로 추출된 비행영역의 영상좌표를 검출하고, 상기 검출된 영상좌표를 결합하여 설정하는 영상 좌표 설정부와,
상기 영상좌표와 결합된 비행영역에 상기 추출된 고도를 적용하여 개체목의 위치 정확도와 방사 균질성 보정을 위한 기하보정, 방사보정 및 정사보정을 수행하여 절대좌표로 표시되는 정사영상을 생성하는 정사영상 생성부와,
상기 정사영상 생성부에서 생성된 정사영상을 이용하여 개체목에 대한 개체목 디지타이징을 수행하고, 디지타이징된 데이터를 벡터데이터로 변환하여 절대좌표와 함께 산림정보 DB에 저장하는 디지타이징 처리부와,
절대좌표를 이용하여 개체목 레이어를 기반으로 생성된 수관 평면도에 따른 현재의 벡터데이터를 산림정보 DB에 저장되어 있는 과거의 수관 평면도에 따른 벡터데이터와 서로 비교하여 수관폭의 변화량을 측정하는 변화량 추적부와,
상기 변화량 추적부에서 측정된 수관폭 변화량을 이용하여 식생성장 모니터링을 위한 모니터링 데이터를 생성하는 모니터링부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무인항공영상을 이용한 수목생장조사 시스템. - 제 1 항에 있어서, 상기 고도 추출부는
촬영시점의 카메라 위치 및 자세정보, 그리고 촬영지형을 추가로 이용하여 무인항공기의 고도를 추출하는 것을 특징으로 하는 무인항공영상을 이용한 수목생장조사 시스템. - 제 1 항에 있어서, 상기 디지타이징 처리부는
생성된 정사영상을 정방형구로 분류한 후, 분류된 정방형구 내에 있는 개체목 레이어를 추출하고, 상기 추출된 개체목 레이어를 기반으로 수관 평면도를 생성하는 것을 특징으로 하는 무인항공영상을 이용한 수목생장조사 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 변화량 추적부는 입력되는 무인항공영상에서의 개체목(구상나무) 색상값을 저장하여 색상값의 변화량을 추가로 측정하는 것을 특징으로 하는 무인항공영상을 이용한 수목생장조사 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 산림정보 DB는 디지타이징 처리부에서 처리된 산림정보를 벡터데이터로 변환하여 기간별, 좌표별로 저장하고, 변화량 추적부에서 현재 추출된 벡터데이터와의 비교를 위한 과거 추출되어 저장된 벡터데이터를 제공하는 것을 특징으로 하는 무인항공영상을 이용한 수목생장조사 시스템. - (A) 비행영역 추출부를 통해 무인항공기(UAV)로부터 촬영되어 입력되는 무인항공영상으로부터 수목생장조사를 위한 산림지역의 노선을 기반으로 비행영역을 추출하는 단계와,
(B) 고도 추출부를 통해 상기 추출된 비행영역을 기반으로 입력되는 DEM(Digital Elevation Model) 데이터로부터 촬영시점의 무인항공기의 고도를 추출하는 단계와,
(C) 영상좌표 설정부를 통해 상기 DEM 데이터를 기반으로 상기 추출된 비행영역의 영상좌표를 검출하고, 상기 검출된 영상좌표를 결합하여 설정하는 단계와,
(D) 정사영상 생성부를 통해 영상좌표와 결합된 비행영역에 상기 추출된 고도를 적용하여 개체목의 위치 정확도와 방사 균질성 보정을 수행하여 절대좌표로 표시되는 정사영상을 생성하는 단계와,
(E) 디지타이징 처리부를 통해 상기 생성된 정사영상을 이용하여 개체목에 대한 수관 디지타이징을 수행하고, 디지타이징된 데이터를 벡터데이터로 변환하여 절대좌표와 함께 산림정보 DB에 저장하는 단계와,
(F) 변화량 추적부를 통해 정사영상에 포함되어 있는 절대좌표를 이용하여 개체목 레이어를 기반으로 생성된 수관 평면도에 따른 현재의 벡터데이터를 산림정보 DB에 저장되어 있는 과거의 수관 평면도에 따른 벡터데이터와 서로 비교하여 수관폭의 변화량을 측정하는 단계와,
(G) 모니터링부를 통해 상기 측정된 수관폭에 대한 변화량을 이용하여 생성된 식생성장 모니터링 데이터를 산림정보 DB에 저장하고, 아울러 관리자가 확인할 수 있도록 출력하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 무인항공영상을 이용한 수목생장조사 방법. - 제 6 항에 있어서,
상기 방사 균질성 보정은 기하보정, 방사보정 및 정사보정을 포함하는 것을 특징으로 하는 무인항공영상을 이용한 수목생장조사 방법. - 제 6 항에 있어서, 상기 (E) 단계는
상기 생성된 정사영상을 소정크기 단위의 정방형구로 분류하는 단계와,
상기 분류된 정방형구 내에 있는 개체목 레이어를 추출하는 단계와,
상기 추출된 개체목 레이어를 기반으로 수관 평면도를 생성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 무인항공영상을 이용한 수목생장조사 방법.
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