KR101616288B1 - 멀티센서 융합 측위 시스템을 이용한 가로수 탄소흡수량 산정 시스템 및 이에 이용되는 프로그램을 기록한 컴퓨터판독가능한 기록매체 - Google Patents

멀티센서 융합 측위 시스템을 이용한 가로수 탄소흡수량 산정 시스템 및 이에 이용되는 프로그램을 기록한 컴퓨터판독가능한 기록매체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 멀티센서 융합 측위 시스템(Mobile Mapping System)을 이용하여 가로수 탄소흡수량을 산정하는 방법에 관한 것으로, 가로수 탄소흡수량 산정 방법은, 멀티센서 융합 측위 시스템을 이용하여 가로수를 실제 형상으로 3차원 모델링하고, 3차원 모델링의 가로수 체적을 토대로 특정 지역 전체 가로수의 탄소흡수량을 산정하도록 이루어진다.

Description

멀티센서 융합 측위 시스템을 이용한 가로수 탄소흡수량 산정 시스템 및 이에 이용되는 프로그램을 기록한 컴퓨터판독가능한 기록매체{System for Calculating Carbon Absorption Amount of Roadside Tree Using Mobile Mapping System and Computer Readable Recording Medium Used to the Same}
본 발명의 실시예들은 가로수의 탄소흡수량을 산정하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 멀티센서 융합 측위 시스템(Mobile Mapping System)을 이용하여 가로수 탄소흡수량을 산정하는 시스템 및 이에 이용되는 프로그램을 기록한 컴퓨터판독가능한 기록매체에 관한 것이다.
최근 유비쿼터스 도시(U-City)에서부터 측량을 비롯한 교통, 금융, 보험, 공공보건, 물류 등 산업적 응용 분야까지 GIS(Geographic Information Systems) 활용 범위가 넓어지면서 이에 대한 수요가 급속히 증가하고 있다.
멀티센서 융합 측위 시스템(Mobile Mapping System, MMS)을 활용하여 3차원 공간정보를 구축하는 GIS DB 구축 및 갱신 시장은 지도제작 분야, 웹서비스를 위한 영상 취득 및 처리 분야, 자동 및 무인 운전을 위한 ADAS(Advanced Driver Assistance Systems) DB 제작 등 다양한 산업분야에 적용되고 있으며 아울러 측량 및 도시계획, 국가지리정보 등 그 사용성과 의존성이 빠르게 확장할 것으로 예상되고 있다.
현재 GIS DB 구축 시장에서의 멀티센서를 활용한 다양한 정보의 시간적, 경제적 절약 효과에 따라 선진국에서는 활발한 연구 개발을 진행 중에 있으며 이에 따른 산업분야의 요구도 증가하고 있는 실정이다.
선진국에서는 멀티센서 융합 측위 시스템을 활용한 GIS 기술을 도로시설 관리 분야에 활발히 적용하고 있으며, 특히 최근에는 전 세계적으로 지구온난화가 주요 현안으로 대두되고 있어 국내에서도 도심 가로수의 중요한 기능을 인지하여 가로수의 생육환경, 관리제도, 지자체의 관리 업무의 개선 등 저탄소 녹색성장이라는 슬로건 아래 온실가스 감축 목표 및 산업계로의 할당 등을 설정해 지구온난화에 대응하고자 하고 있다.
이에 본 발명의 일실시예에서는 멀티센서 융합 측위 시스템(Mobile Mapping System) 기술을 도입하여 가로수의 생육 전과정에 따른 탄소흡수량을 효과적으로 산정할 수 있는 최적화된 가로수 탄소흡수량 산정 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 다른 실시예에서는 기후변화 대응 전략의 하나로서 도시 녹지의 기능적 중요성을 파악하면서 이산화탄소 흡수를 포함하여 도시 녹지의 통합적인 기능 제고를 위한 녹지 관리 방향을 제시할 수 있는 멀티센서 융합 측위 시스템을 이용한 가로수 탄소배출량 산정 프로그램을 기록한 컴퓨터판독가능한 기록매체를 제공하고자 한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 멀티센서 융합 측위 시스템을 이용한 가로수 탄소흡수량 산정 시스템은, 멀티센서 융합 측위 시스템(Mobile Mapping System, MMS)을 이용하여 획득한 가로수의 3차원 스캔 데이터와 카메라 영상을 토대로 가로수 객체의 실제 형상을 3차원 모델링하고, 3차원 모델링의 가로수 객체의 체적을 토대로 특정 지역 전체 가로수 객체의 탄소흡수량을 산정하도록 이루어진다.
즉, 본 발명의 일 측면에 따른 멀티센서 융합 측위 시스템을 이용한 가로수 탄소흡수량 산정 시스템은, 멀티센서 융합 측위 시스템(Mobile Mapping System, MMS)에 의해 수집된 3차원 스캔 데이터와 카메라 영상이 저장되는 데이터베이스, 데이터베이스에 저장된 데이터를 이용하여 가로수의 탄소흡수량을 산출하는 제1프로그램 및 3차원 모델링을 위한 제2프로그램을 저장하는 메모리, 및 메모리에 저장된 프로그램을 실행하는 프로세서를 포함한다. 여기서, 프로세서는 제1프로그램과 제2프로그램에 의해, 특정 지역 내 가로수에 대한 3차원 스캔 데이터를 토대로 각각의 가로수 객체를 3차원 모델링하고; 3차원 모델링된 가로수 객체를 분석하여 가로수 객체의 수고, 수관폭, 흉고직경 및 근원직경을 측정하고; 가로수 객체의 수고, 수관폭, 흉고직경 및 근원직경을 토대로 가로수 객체의 체적을 산출하고; 가로수 객체의 체적과 가로수 체적별 탄소흡수능을 토대로 가로수 객체의 바이오매스를 산출하고; 특정 지역 내 전체 가로수 객체 각각에 대하여 산출한 바이오매스를 토대로 전체 가로수 객체의 총 바이오매스를 산출하고; 총 바이오매스에 탄소전환계수를 적용하여 전체 가로수 객체의 탄소흡수량을 산출하는 일련의 과정을 수행한다.
일실시예에서, 프로세서는, 3차원 모델링 처리과정으로서, 3차원 스캔 데이터에서 가로수 객체의 영상을 샘플링하고, 샘플링한 가로수 객체의 영상데이터에서 가로수 객체의 깊이 이미지와 색상 이미지를 맵핑한 포인트 클라우드를 생성하고, 포인트 클라우드에서 가로수 객체의 3차원 모델링을 추출하고, 카메라 영상의 해당 가로수 객체의 영상을 토대로 3차원 모델링의 불필요한 영역을 제거하는 일련의 과정을 수행한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 멀티센서 융합 측위 시스템을 이용한 가로수 탄소흡수량 산정 시스템은, 멀티센서 융합 측위 시스템(Mobile Mapping System, MMS)에 의해 수집된 3차원 스캔 데이터와 카메라 영상이 저장되는 데이터베이스; 데이터베이스에 저장된 데이터를 이용하여 가로수의 탄소흡수량을 산출하는 제1프로그램 및 3차원 모델링을 위한 제2프로그램을 저장하는 메모리; 메모리에 저장된 제1프로그램과 제2프로그램을 실행하고 모듈을 제어하는 프로세서; 프로세서의 명령에 따라 특정 지역 내 복수의 가로수에 대한 상기 3차원 스캔 데이터를 토대로 각각의 가로수 객체를 3차원 모델링하는 제1모듈; 3차원 모델링된 가로수 객체를 분석하여 가로수 객체의 수고, 수관폭, 흉고직경 및 근원직경을 측정하는 제2모듈; 가로수 객체의 수고, 수관폭, 흉고직경 및 근원직경을 토대로 가로수 객체의 체적을 산출하는 제3모듈; 가로수 객체의 체적과 가로수 체적별 탄소흡수능을 토대로 가로수 객체의 바이오매스를 산출하는 제4모듈; 특정 지역 내 전체 가로수 객체 각각에 대하여 산출한 바이오매스를 합하여 전체 가로수 객체의 총 바이오매스를 산출하는 제5모듈; 및 총 바이오매스에 탄소전환계수를 적용하여 전체 가로수 객체의 탄소흡수량을 산출하는 제6모듈을 포함한다.
일실시예에서, 제1모듈은, 3차원 스캔 데이터에서 상기 가로수 객체의 영상을 샘플링하는 제1서브모듈; 샘플링한 가로수 객체의 영상데이터에서 가로수 객체의 깊이 이미지와 색상 이미지를 맵핑한 포인트 클라우드를 생성하는 제2서브모듈; 포인트 클라우드에서 가로수 객체의 3차원 모델링을 추출하는 제3서브모듈; 및 카메라 영상의 해당 가로수 객체의 영상을 토대로 3차원 모델링의 불필요한 영역을 제거하여 보정하는 제4서브모듈을 구비한다.
일실시예에서, 멀티센서 융합 측위 시스템은, 레이저 스캐너, 비디오 카메라 및 IMU(IF Modulator & micro control Unit)를 차량에 설치하고 차량이 주행하는 도로에서 레이저 스캐너와 비디오 카메라를 통해 가로수의 3차원 스캔 데이터와 카메라 영상을 획득한다.
일실시예에서, 멀티센서 융합 측위 시스템은, 카메라 영상의 취득시에 저장되는 위치값(위치정보)을 차량이 이동하면서 GPS(Global Positioning System)로부터 수신한 위성 좌표로 보정할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 멀티센서 융합 측위 시스템을 이용한 가로수 탄소흡수량 산정 프로그램을 기록한 컴퓨터판독가능한 기록매체는, 멀티센서 융합 측위 시스템에 의해 수집된 3차원 스캔 데이터와 카메라 영상을 이용하여 가로수의 탄소흡수량을 산출하는 프로그램을 기록한 컴퓨터판독가능한 기록매체에 있어서, 특정 지역 내 복수의 가로수에 대한 3차원 스캔 데이터를 토대로 각각의 가로수 객체를 3차원 모델링하고, 3차원 모델링된 가로수 객체를 분석하여 가로수 객체의 수고, 수관폭, 흉고직경 및 근원직경을 측정하고, 가로수 객체의 수고, 수관폭, 흉고직경 및 근원직경을 토대로 가로수 객체의 체적을 산출하고, 가로수 객체의 체적과 가로수 체적별 탄소흡수능을 토대로 가로수 객체의 바이오매스를 산출하고, 특정 지역 내 전체 가로수 객체 각각에 대하여 산출한 바이오매스를 토대로 전체 가로수 객체의 총 바이오매스를 산출하고, 총 바이오매스에 탄소전화계수를 적용하여 전체 가로수 객체의 탄소흡수량을 산출하는 일련의 과정을 저장한다.
일실시예에서, 3차원 모델링은, 멀티센서 융합 측위 시스템을 이용하여 획득한 가로수의 영상을 샘플링하고, 샘플링한 영상데이터에서 가로수의 깊이 이미지와 색상 이미지를 맵핑한 포인트 클라우드를 생성하고, 포인트 클라우드에서 각 가로수 객체의 3차원 모델링을 추출하고, 추출한 상기 가로수 객체의 3차원 모델링을 카메라 영상의 해당 가로수 객체의 영상과 비교하여 불필요한 영역을 제거하는 일련의 과정을 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 멀티센서 융합 측위 시스템을 이용하여 수집한 가로수의 3차원 스캔 데이터 및 카메라 영상과, 3차원 스캔 데이터에서 추출한 가로수 객체의 3차원 모델링과, 3차원 모델링을 토대로 계산한 가로수 객체의 체적과, 가로수의 수종별 생육상태와 탄소흡수능을 토대로 계산한 가로수 객체의 체적별 생물체 총량(Biomass)를 토대로 특정 지역 내 전체 가로수의 탄소흡수량을 효과적으로 그리고 주기적으로 산정하고 이를 데이터베이스화할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 데이터베이스화된 가로수의 탄소흡수량, 이산화탄소 흡수량 혹은 산소 배출량을 토대로 기후변화 대응 전략의 하나로서 도시 녹지의 기능적 중요성을 파악하면서 도시 녹지의 통합적인 기능 제고를 위한 녹지 관리 방향 등을 효과적으로 제시할 수 있는 가로수 탄소흡수량 산정 시스템 및 이에 이용되는 기록매체를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티센서 융합 측위 시스템을 이용한 가로수 탄소흡수량 산정 시스템(이하, 가로수 탄소량 산정 시스템)의 블록도
도 2는 도 1의 가로수 탄소량 산정 시스템의 작동 원리에 대한 순서도
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가로수 탄소량 산정 시스템의 블록도
도 4는 본 발명의 가로수 탄소량 산정 시스템에 적용가능한 3차원 모델링의 위한 모듈의 블록도
도 5는 도 4의 3차원 모델링에 대한 순서도
도 6은 도 3의 가로수 탄소량 산정 시스템에서 이용하는 3차원 스캔 데이터 및 포인트 클라우드의 예시도
도 7은 본 발명의 가로수 탄소량 산정 시스템에 이용되는 멀티센서 융합 측위 시스템의 개략적인 구성도
도 8은 도 7의 멀티센서 융합 측위 시스템의 작업 흐름도
도 9는 도 1의 가로수 탄소량 산정 시스템을 이용하여 특정 지역 내 가로수의 탄소흡수량을 산정하는 경우로서 가로수 측정 대상지역과 대상지역의 가로수 데이터베이스 구축에 대한 예시도
도 10은 도 9의 가로수 데이터베이스를 토대로 특정 지역의 가로수 탄소흡수량을 GIS 분석기법을 활용하여 시각화한 예시도
도 11은 도 9의 가로수 데이터베이스를 토대로 특정 지역의 가로수 탄소흡수량 정보 데이터를 구글 형식으로 변환하여 3D 시각화한 예시도
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 실시 형태들에 대해서 상세히 설명한다. 다만, 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. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티센서 융합 측위 시스템을 이용한 가로수 탄소흡수량 산정 시스템(이하, 가로수 탄소량 산정 시스템)의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 가로수 탄소량 산정 시스템은, 데이터베이스(DB, 11), 메모리(12), 프로세서(13) 및 사용자 인터페이스(14)를 포함한다. 또한, 가로수 탄소량 산정 시스템은 통신모듈(15)을 더 포함할 수 있다.
데이터베이스(11)는 멀티센서 융합 측위 시스템(Mobile Mapping System, MMS)에 의해 수집된 3차원 스캔 데이터와 카메라 영상이 저장한다. 데이터베이스(11)는 MMS 주행시 획득한 소스데이터(raw data)뿐 아니라 소스데이터에서 위치/자세를 처리한 데이터, 위치/자세를 처리한 데이터를 3D 처리한 데이터 또한 저장할 수 있다. 그리고, 데이터베이스(11)는 MMS의 데이터 처리 도중이나 완료시에 발생하는 중간 데이터 및 결과 데이터 또한 저장할 수 있다. 아울러, 데이터베이스(11)는 특정 지역 내 가로수 객체의 전 생장에 따른 시간별 혹은 시기별 데이터를 저장할 수 있다.
메모리(12)는 프로그램을 저장한다. 메모리(12)는 RAM(Random Access Memory)과 ROM(Read Only Memory) 같은 저장 매체 형태의 메인 메모리(121)와, 플로피 디스크, 하드 디스크, 테이프, CD-ROM, 플래시 메모리 등의 장기(long-term) 저장 매체 형태의 보조 메모리(122)를 포함할 수 있다. 프로그램(123)은 프로세서(13)에 의해 실행될 때 메인메모리(121)에 로딩될 수 있다.
프로그램(123)은 멀티센서 융합 측위 시스템에 의해 획득한 3차원 스캔 데이터 및 카메라 영상을 토대로 가로수의 탄소흡수량을 산출하는 프로그램(예를 들어, 가로수 탄소량 산정 프로그램)을 포함한다. 또한, 프로그램(123)은 가로수 탄소량 산정 프로그램의 요청에 따라 3차원 스캔 데이터에서 가로수 객체를 추출하고 3차원 모델링하는 프로그램(응용 프로그램)을 포함할 수 있다. 응용 프로그램으로는 Autodesk사의 Autodesk 3D, Showcase; Siemens Solidedfge사의 Solidedge, Siemens Unigraphics NX; Messer사의 TOPSOLID; Dssuly System사의 Catia; IRON CAD사의 IRONCAD 등이 이용 가능하다.
프로세서(13)는 시스템의 중앙 처리 장치로서, 계산을 수행하는 연산장치(Arithmetic Logic Unit: ALU, 131), 데이터 및 명령어의 일시적인 저장을 위한 레지스터(132), 및 시스템의 각 구성요소를 제어하는 컨트롤러(133)를 구비한다.
프로세서(13)는 디지털(Digital) 사의 알파(Alpha), MIPS 테크놀로지, NEC, IDT, 지멘스(Siemens) 등의 MIPS, 인텔(Intel)과 사이릭스(Cyrix), AMD 및 넥스젠(Nexgen)을 포함하는 회사의 x86 및 IBM과 모토롤라(Motorola)의 파워PC(PowerPC)와 같이 다양한 아키텍쳐(Architecture)를 갖는 마이크로프로세서일 수 있다.
사용자 인터페이스(14)는 입출력 장치를 포함한다. 사용자 인터페이스(14)는 입력 포트, 출력 포트, 키보드, 마우스, 디스플레이 장치, 터치 패널 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 키보드나 마우스는 예컨대 터치 스크린 또는 마이크로폰과 같은 물리적 변환기(Physical transducer) 등을 포함할 수 있다. 또한, 사용자 인터페이스(14)는 사용자의 질의에 응답하거나 장치의 관리를 위한 그래픽 화면을 제공하기 위해 동영상 보드를 포함하여 구현될 수 있다.
통신모듈(15)은 사용자 단말이나 유무선 네트워크에 연결된다. 통신모듈(15)은 근거리 무선통신, 차량간 통신, 이동통신망, 위성망 등의 통신 방식 중 적어도 어느 하나를 지원하도록 구현될 수 있다.
도 2는 도 1의 가로수 탄소량 산정 시스템의 작동 원리에 대한 순서도이다.
도 2을 참조하면, 본 실시예에 따른 가로수 탄소흡수량 산정 시스템은, 먼저 차량에 탑재된 멀티융합 측위 시스템(Mobile Mapping System, MMS)을 이용하여 특정 지역의 가로수에 대한 3차원 스캔 데이터 및 카메라 영상을 획득한다(S10).
다음, 가로수 탄소흡수량 산정 시스템은 3차원 스캔 데이터를 토대로 가로수를 3차원 모델링한다(S11). 즉, 본 시스템은 3차원 모델링 가능한 응용 프로그램을 이용하여 3차원 스캔 데이터에서 가로수 객체의 3차원 모델링을 추출한다.
다음, 가로수 탄소흡수량 산정 시스템은 가로수 객체의 3차원 모델링을 분석하여 가로수 객체의 수고(Tree height), 수관폭(Width of crown), 흉고직경(Diameter at breast height), 근원직경(Root-collar caliper) 등을 측정한다(S12).
수고는 지표면에서 나무 정상까지의 수직 거리를 나타내고, 수관폭은 나무 전체의 폭으로 수목이 타원형일 경우 최단폭과 최장폭의 평균값을 적용할 수 있다. 흉고직경은 지표에서 1.2M 높이 부위의 나무 줄기의 직경을 나타내고, 근원직경은 지표면 부위의 나무 줄기의 직경을 나타낸다.
수고의 측정에 있어서, 수고는 가로수의 전체 수고일 수 있으며, 수고의 측정 오차를 최소화하기 위해 침엽수, 활엽수, 가지많은 나무 등의 수종에 따라 혹은 가로수와 스캐너 혹은 카메라와의 시야각에 따라 적절한 보정값을 적용할 수 있다.
상기의 단계들(S10~S12)에서 수집되거나 생성되는 3차원 스캔데이터, 가로수 3차원 모델링 데이터 및 분석 데이터는 가로수 데이터베이스(DB)에 저장된다(S20). 또한, 가로수 DB에 저장되는 데이터는 가로수 탄소흡수량 산정 방법의 상기의 단계들이나 이후의 단계들에서 필요에 따라 출력되어 계산이나 분석에 이용되거나 각 단계에서 입력되어 측정, 계산 또는 분석 결과로서 저장될 수 있다.
다음으로, 가로수의 3차원 모델링과 가로수 분석을 토대로 각 가로수의 체적을 계산한다(S31). 가로수의 체적은 가로수의 3차원 모델링을 분석하여 얻은 해당 가로수의 수고, 수관폭, 흉고직경, 근원직경 등의 물리정보를 토대로 계산된다.
간단한 예로써, 지상 1.2M의 흉고부위에서 측정한 수간의 면적을 흉고단면적이라 할 때, 흉고단면적은 다음의 수학식 1에 의해 계산될 수 있다.
Figure 112014048266443-pat00001
수학식 1에서, g는 흉고단면적, B는 흉고직경을 지칭한다.
가로수의 흉고직경이 20㎝일 때, 흉고단면적은 0.031416㎡가 된다.
전술한 흉고단면적은 가로수 DB에 저장된다.
아울러, 특정 가로수에 대한 흉고직경이나 흉고단면적 등은 일정 시간 주기마다 측정 및 계산되어 가로수 DB에 저장될 수 있다. 이러한 경우, 특정 가로수에 대한 흉고단면적의 생장은 다음의 수학식 2에 의해 계산될 수 있다.
Figure 112014048266443-pat00002
수학식 2에서, Ig는 흉고단면적 생장을, B1은 첫 번째 흉고직경을, B2는 두 번째 흉고직경을 각각 나타낸다. 흉고단면적의 생장은 직경 생장 차이를 토대로 산출할 수 있지만 전체 직경의 크기(단면적)의 차이를 토대로 산출할 수도 있다. 2차원적인 흉고단면적 생장은 1차원적인 흉고직경 생장과는 다른 패턴을 가진다.
상술한 바와 같이, 근원직경을 토대로 근원단면적을 구하고, 흉고직경을 토대로 흉고단면적을 구하고, 수관폭을 토대로 수관단면적을 구하고, 가로수의 외관에 따라 근원단면적에서 흉고단면적까지의 제1체적으로 추정하고, 흉고단면적에서 수관고의 하단부 또는 지하고의 상단부까지의 제2체적을 추정하고, 수관고 부분의 제3체적을 추정한 후, 제1체적 내지 제3체적을 더하여 가로수의 체적을 계산한다.
다음으로, 가로수의 생물체 총량(Biomass)을 산출한다(S32). 생물체 총량은 기본적으로 모든 생물 즉, 모든 유기물을 에너지자원으로서 지칭하는 용어이며 본 실시예에서는 어느 시점에 임의의 공간 내에 존재하는 특정 생물군(가로수)의 양을 중량이나 에너지량으로 나타낸 것을 지칭한다.
가로수의 생물체 총량(Biomass)은 이전 단계에서 계산된 가로수 체적을 토대로 산출될 수 있다. 즉, 가로수를 105℃에서 건조하여 항량에 도달한 중량인 건중량으로 바이오매스를 표시하면, 가로수의 건중량에 대한 체적의 비는 g/㎤으로 표시할 수 있고, 체적에 비중을 곱하여 중량으로 전환한 후, 가로수의 중량을 토대로 바이오매스를 산정할 수 있다.
또한, 바이오매스의 산정에 있어서 다음의 사항 등을 고려할 수 있다.
첫째, 가로수의 전체 바이오매스에 대한 줄기, 가지, 잎 및 뿌리의 비율은 수종, 수령, 지위, 시업 등에 의존한다.
둘째, 수간은 수령이 약 50년에 이를 때 전제 바이오매스의 2/3에 달한다. 그리고, 가지 비율은 첫 10년 동안 증가하며 그 후 일정 상태를 유지한다.
셋째, 뿌리 1년생의 비율은 전체 바이오매스의 74%를 차지한다. 그 후, 계속 감소하여 50년생 정도가 되면 21% 이하가 된다. 그리고, 잎은 같은 기간 내에 약 13%에서 0.3%까지도 점유비가 감소된다.
다음으로, 가로수 측정 대상지역 내의 전체 가로수 각각에 대하여 가로수의 체적 계산과 바이오매스 산출 과정을 수행한다(S33).
각각의 가로수에 대한 체적 계산과 바이오매스 산출 과정이 완료되면, 전체 가로수의 총 바이오매스를 추정하여 산출한다(S34). 전체 가로수의 총 바이오매스는 가로수 측정 대상지역 내의 각 가로수에 대한 바이오매스의 합으로 계산된다.
다음, 전체 가로수의 탄소흡수량을 산출한다(S35). 전체 가로수의 탄소흡수량은 총 바이오매스에 소정의 탄소전환계수를 적용하여 계산될 수 있다. 이 방법은 전체 가로수의 수종이 거의 동일한 경우에 적용하는 것이 바람직하다.
또한, 전체 가로수의 탄소흡수량은 각 가로수의 바이오매수에 탄소전환계수를 적용하여 각 가로수의 탄소흡수량을 계산한 후 각 가로수의 탄소흡수량을 합하여 계산할 수 있다. 각 가로수의 탄소흡수량을 합하여 계산하는 경우, 각 가로수에 대하여 수종별 생장상태와 수종별 탄소흡수능을 적용할 수 있으므로, 다양한 수종과 생육 상태를 가진 가로수들의 전체 탄소흡수량을 정확하게 계산할 수 있다.
한편, 구현에 따라서 가로수 탄소흡수량 산정 시스템은 가로수의 탄소흡수량을 3차원(3D) 시각화하여 출력한다(S40). 가로수의 탄소흡수량의 3D 시각화는 구글 어스와 연계하도록 구축될 수 있다.
전술한 실시예에 있어서, 가로수는 주변의 이산화탄소를 흡수한 후 산소화하여 배출하면서 탄소를 함유하게 되는데, 가로수가 함유하는 탄소량 즉 가로수의 탄소흡수량을 측정하면 가로수가 흡수한 이산화탄소량이나 배출한 산소량을 계산할 수 있다.
전술한 바와 같이, 종래에는 수목(가로수)의 탄소량(탄소흡수량) 산정에 필요한 수고, 흉고직경(DBH), 바이오매스(Biomass) 등의 측정을 수동적인 작업에 의해 근사치적인 기법으로 수행하였으며 탄소량 흡수나 산소량 배출에 대한 모델 역시 고려 인자의 부정확성으로 인해 신뢰도가 떨어지는 한계가 있다. 그러나 본 실시예의 멀티센서 융합 측위 시스템을 이용하여 가로수의 실제 형상을 3차원(입체적)으로 모델링하고 이를 통해 가로수의 탄소량 측정을 과학적이고 체계적으로 수행하는 시스템을 제공할 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가로수 탄소량 산정 시스템의 블록도이다.
도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 가로수 탄소량 산정 시스템은, 멀티센서 융합 측위 시스템(Mobile Mapping System, MMS)에 의해 수집된 3차원 스캔 데이터와 카메라 영상이 저장되는 데이터베이스(11)와, 데이터베이스(11)에 저장된 데이터를 이용하여 가로수의 탄소흡수량을 산출하는 제1프로그램 및 가로수 객체의 3차원 모델링을 위한 제2프로그램을 저장하는 메모리(12)와, 메모리에 저장된 제1프로그램과 제2프로그램을 실행하고 시스템 내 모듈을 제어하는 프로세서(13)를 포함한다.
또한, 가로수 탄소량 산정 시스템은, 프로세서(13)의 명령에 따라 특정 지역 내 복수의 가로수에 대한 3차원 스캔 데이터를 토대로 각각의 가로수 객체를 3차원 모델링하는 제1모듈(31), 3차원 모델링된 가로수 객체를 분석하여 가로수 객체의 수고, 수관폭, 흉고직경 및 근원직경을 측정하는 제2모듈(32), 가로수 객체의 수고, 수관폭, 흉고직경 및 근원직경을 토대로 가로수 객체의 체적을 산출하는 제3모듈(33), 가로수 객체의 체적과 가로수 체적별 탄소흡수능을 토대로 가로수 객체의 바이오매스를 산출하는 제4모듈(34), 특정 지역 내 전체 가로수 객체 각각에 대하여 산출한 바이오매스를 합하여 전체 가로수 객체의 총 바이오매스를 산출하는 제5모듈(35), 및 총 바이오매스에 탄소전환계수를 적용하여 전체 가로수 객체의 탄소흡수량을 산출하는 제6모듈(36)을 더 포함한다.
전술한 제1모듈 내지 제6모듈(31~36)은 가로수 탄소량 산정 시스템에 각각 탑재되는 별도의 모듈일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1모듈 내지 제6모듈(31~36)은 프로세서(13)에 탑재되어 해당 기능을 수행하는 수단 혹은 이러한 수단에 상응하는 기능을 수행하는 일부 구성부로 구현될 수 있다.
도 4는 본 발명의 가로수 탄소량 산정 시스템에 적용가능한 3차원 모델링의 위한 모듈의 블록도이며, 도 5는 도 4의 3차원 모델링에 대한 순서도이다. 그리고, 도 6은 도 3의 가로수 탄소량 산정 시스템에서 이용하는 3차원 스캔 데이터 및 포인트 클라우드의 예시도이다.
도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 가로수 탄소량 산정 시스템은, 가로수 객체의 3차원 모델링을 위해 3차원 스캔 데이터에서 가로수 객체의 영상을 샘플링하는 제1서브모듈(311), 제1서브모듈(311)에서 샘플링한 가로수 객체의 영상데이터에서 가로수 객체의 깊이 이미지와 색상 이미지를 맵핑한 포인트 클라우드를 생성하는 제2서브모듈(312), 제2서브모듈(312)에서 생성된 포인트 클라우드에서 가로수 객체의 3차원 모델링을 추출하는 제3서브모듈(313), 및 제3서브모듈(313)에서 추출한 3차원 모델링에서 카메라 영상의 해당 가로수 객체의 영상을 토대로 3차원 모델링의 불필요한 영역을 제거 혹은 보정하는 제4서브모듈(314)을 포함한다. 제1서브모듈(311) 내지 제4서브모듈(314)은 도 3의 제1모듈(31)에 포함될 수 있다.
즉, 가로수 탄소량 산정 시스템은, 제1서브모듈(311) 내지 제4서브모듈(314)에 의해 가로수 객체의 3차원 모델링을 다음의 4단계로 수행할 수 있다.
먼저, 도 5에 도시한 바와 같이, 가로수 탄소량 산정 시스템은 제1서브모듈을 통해 멀티센서 융합 측위 시스템을 이용하여 획득한 가로수의 3차원 스캔 데이터에서 가로수 객체의 영상을 샘플링한다(S111). 가로수 객체의 영상을 예시하면 도 6의 (a)와 같다.
다음, 제1서브모듈에서 샘플링한 가로수 객체의 영상데이터에서 가로수 객체의 깊이 이미지와 색상 이미지를 맵핑한 포인트 클라우드(Point cloud)를 생성한다(S112). 포인트 클라우드를 예시하면 도 6의 (b)와 같다.
다음, 제2서브모듈에서 생성한 포인트 클라우드에서 가로수 객체의 3차원 모델링을 추출한다(S113).
그런 다음, 제3서브모듈에서 추출한 가로수 객체의 3차원 모델링에서 카메라 영상 내 해당 가로수 객체의 영상을 토대로 3차원 모델링의 불필요한 영역을 제거한다(S114). 본 단계에서의 3차원 모델링의 보정은 포인트 클라우드에서 추출한 가로수 객체의 3차원 모델링을 카메라 영상의 해당 가로수 객체의 영상과 중첩하고 기준 오차 범위보다 큰 오차를 갖고 서로 중첩되지 않는 부분에서 3차원 모델링의 소정 부분을 추가하거나 삭제함으로써 수행될 수 있다.
본 실시예에 의하면, 멀티센서 융합 측위 시스템으로 획득한 3차원 스캔 데이터에서 가로수 객체의 실제 형상과 실질적으로 동일한 사이즈의 3차원 모델링을 생성할 수 있다.
이하에서는 본 실시예에 따른 가로수 탄소흡수량 산정 방법에 이용되는 멀티센서 융합 측위 시스템을 예를 들어 좀더 상세히 설명하기로 한다.
도 7은 멀티센서 융합 측위 시스템의 예시도이다.
도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 가로수 탄소흡수량 산정 방법에 이용되는 멀티센서 융합 측위 시스템(Mobile Mapping System)(이하, MMS)은 차량(20)에 탑재되는 장거리 레이저 스캐너(21), 고성능 구형 카메라(Spherical camera, 22), GPS(Global Positioning System, 23), IMU(IF Modulator & Micro Control Unit), 비디오 카메라, 컴퓨터 등을 포함하며, 차량이 도로를 주행할 때 레이저 스캐너(21)와 고성능 구형 카메라(22)를 통해 획득한 영상을 토대로 포인트 클라우드(Point Cloud)와 카메라 이미지를 위한 데이터를 수집한다.
또한, MMS는 차량이 이동하면서 GPS 위성으로부터 상대적으로 정확한 위성좌표를 수신하고, 수신한 위성좌표를 이용하여 차량이 이동하면서 취득한 이미지들(images)과 레이저 포인트 클라우드의 위치를 보정하여 기록한다.
도 8은 도 7의 멀티센서 융합 측위 시스템의 작업 흐름도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 멀티센서 융합 측위 시스템(이하, MMS)은 소정 시간(예컨대, 8시간) 동안의 차량 주행을 통해 도로 주변의 가로수에 대한 3차원 스캔 데이터와 카메라 영상을 획득한다(S1). 3차원 스캔 데이터의 일례가 도 8의 (a)에 도시되어 있다. 획득된 3차원 스캔 데이터는 MMS의 저장장치나 데이터베이스에 저장된다. 데이터의 정밀도는 10㎜ 이상을 확보하여 데이터베이스를 구축한다.
다음, MMS는 레이저 스캐너, 구형 카메라 및 비디오 카메라의 위치와 자세를 처리한다(S2). 즉, MMS는 카메라 이미지 데이터, 영상 데이터 및 레이저 스캐너 데이터가 관심 영역 내에 가로수를 적절하게 포함하는지 소정의 기준에 따라 판단하고 판단 결과에 따라 레이저 스캐너, 고성능 구형 카메라 및 비디오 카메라의 위치와 자세를 조정한다. 위치와 자세의 조정은 레이저 스캐너, 고성능 구형 카메라 및 비디오 카메라에 각각 결합된 팬-틸트 구동부에 의해 자동 수행될 수 있다.
다음, MMS는 주행을 통해 획득한 데이터를 3차원(3D) 처리한다(S3). 즉, MMS는 분석 프로그램을 통해 수집한 데이터를 분석한다. 가로수 영상의 획득 시, MMS는 데이터 병합(merge), 편집(editing), 모델링(modeling) 등의 영상 처리 과정을 통해 영상 데이터를 샘플링할 수 있다. 그리고, 관심 영역인 가로수 영역에 대하여 1:1 스캔 데이터를 추출하고, 이에 대응하는 고해상도의 카메라 이미지를 추출한다. 그런 다음, 스캔 데이터와 카메라 이미지의 대조를 통해 3D 스캔 데이터의 폴리곤 메쉬 모델링(Polygon mash modeling)의 최적화 및 표면상태, 질감 등 세부적인 특성을 확인할 수 있다.
폴리곤 메쉬는 도 8의 (b)에 나타낸 바와 같이 깊이이미지(Depthimage)와 색상이미지(Colorimage)를 맵핑한 것으로 3차원 스캔 데이터에서 다면체의 형태를 구성하는 다각형(polygon)과 정점들(peaks)의 집합을 의미하며, 렌더링 가능한 삼각형, 사각형 또는 볼록한 다각형으로 구성되거나 구멍이 뚫려 있는 등 복잡한 도형 구조를 가질 수 있다.
이러한 3차원 스캔 데이터는, 소정의 상위기관의 서버 혹은 데이터베이스에 등록(Registration)될 수 있으며, 이러한 3차원 스캔 데이터는 관청 조사(Office survey)의 회신용으로 이용될 수 있다.
가로수 DB에 저장되는 3차원 스캔 데이터의 후처리 과정으로서, MMS는 에지 혹은 라인을 자동 검출하고(S5), 파일 변환을 통해 표준 포맷(Edge.3ds, Line.3ds 등)으로 전환하여(S6, S7) 컴퓨터판독가능한 저장 기록매체에 저장한다(S8). 저장된 데이터는 Autodesk사의 3DMAX 등의 응용프로그램에서 이용할 수 있다.
또한, MMS는 3차원 스캔 데이터로부터 가로수 객체의 3D 모델링을 수행하고(S5a), 이를 파일 변환을 통해 표준 포맷(Model.3ds 등)으로 전환하여 컴퓨터판독가능한 저장 기록매체에 저장한다(S8).
또한, MMS는 가로수 즉 가로수 객체를 측정하고(S5b), 이를 파일 변환을 통해 표준 포맷(Tree.3ds)으로 전환하여 컴퓨터판독가능한 저장 기록매체에 저장한다(S8)
도 9는 도 1의 가로수 탄소량 산정 시스템을 이용하여 특정 지역 내 가로수의 탄소흡수량을 산정하는 경우로서, 가로수 측정 대상지역과 대상지역 내 가로수의 데이터베이스(가로수 데이터베이스) 구축에 대한 예시도이다. 도 10은 도 9의 가로수 데이터베이스를 토대로 특정 지역의 가로수 탄소흡수량을 GIS 분석기법을 활용하여 시각화한 예시도이고, 도 11은 도 9의 가로수 데이터베이스를 토대로 특정 지역의 가로수 탄소흡수량 정보 데이터를 구글 형식으로 변환하여 3D 시각화한 예시도이다.
도 9의 (a)에 개략적으로 나타낸 바와 같이, 가로수 측정 현장 구간은 천안아산 신도시로서, 가로수는 총거리 약 2.1㎞, 면적 약 283,698㎡에 대략 420개가 분포되어 있다.
멀티센서 융합 측위 시스템(MMS)을 이용하여 가로수의 영상을 획득하고 데이터베이스화하기 위한 테이블 설계서는 예시하면 다음의 표 1과 같다.
Figure 112014048266443-pat00003
가로수 데이터베이스의 테이블 설계서를 기준으로 가로수 정보를 추출하여 대상지역에 대한 가로수 데이터베이스를 구축하는 과정을 예시하면 도 9의 (b)와 같다.
그리고, 도 10의 (a)에 나타낸 바와 같이, 가로수에 의한 탄소흡수량을 GIS(Geographic information system) 분석 기법을 활용하여 시각화하여 나타낼 수 있다. GIS 분석 기법을 활용하기 위해 본 실시예의 가로수 탄소량 산정 시스템은 GIS 분석을 위한 하드웨어 및 소프트웨어를 구비할 수 있다. GIS 분석을 위한 하드웨어 및 소프트웨어는 해당 기술분야에 잘 알려져 있으므로 그에 대한 상세 설명은 생략한다.
이러한 GIS 분석 기법을 이용하면 가로수의 탄소흡수량(혹은 탄소량), 이산화탄소 흡수량 혹은 산소 배출량을 효율적이고 체계적으로 관리할 수 있다. 여기서, 이산화탄소 흡수량은 가로수가 이산화탄소를 흡수하여 산소화하고 탄소를 함유하는 원리에 의해 계산될 수 있다.
또한, 가로수의 탄소량 또는 탄소흡수량 정보 데이터를 구글(google) 형식으로 변환하여 표현할 수 있다. 구글 형식은 구글 어스와 연계하여 표현하는 형식을 지칭한다. 즉, 본 실시예에 따른 가로수 탄소량 산정 시스템은 가로수 탄소흡수량의 3D 시각화 과정의 구현을 위해 가로수 객체의 탄소흡수량 정보를 구글 어스와 연계하여 도 11의 (a)로 나타낸 바와 같이 표현하도록 구축될 수 있다.
전술한 실시예들에 의하면, 가로수의 통합관리를 통해 가로수 관리에 소모되는 인력, 비용 및 시간을 경제적으로 절약할 수 있으며 가로수뿐 아니라, 도로시설물(신호등, 표지판, 도로 노면 상태, 가드레일), 가로등, 터널 등의 시설물 관리에도 다양하게 데이터를 활용할 수 있다.
전술한 바와 같이, 기존 가로수의 탄소량 측정 모델 개발은 현재까지 지협적이고 단기적인 방법으로 수행되어 왔으나 본 실시예에 의하면, 멀티센서 융합 측위 시스템(Mobile Mapping System) 기술을 활용한 데이터와 공간정보 기법과의 융합 연구를 통해 얻은 객관적, 과학적인 방법이면서 아직까지 시도된 바는 없는 혁신적인 신기술 기법으로서의 가로수 탄소량, 탄소흡수량 혹은 산소배출량을 산정하는 시스템 및 이에 이용되는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공할 수 있다.
기록매체는 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 예를 들어 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 가로수 탄소흡수량을 산정하기 위한 기능적인(function) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
이상에서와 같이 실시 예들을 중심으로 본 발명을 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 기술내용을 벗어나지 않는 범위에서 실시예에 예시되지 않은 여러 가지의 조합 또는 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 실시예들로부터 용이하게 도출가능한 변형과 응용에 관계된 기술내용들은 본 발명에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
11: 데이터베이스
12: 메모리
13: 프로세서
14: 사용자 인터페이스
15: 통신모듈
20: 차량
21: 레이저 스캐너
22: 전방위 카메라(비디오 카메라)
23: GPS(Global Positioning System)/VRS(Virtual Reference Stations)
24: DMI(Distance Measuring Instruments)
25: IMU(Inertial Measurement Unit/Cuntrol Unit)

Claims (8)

  1. 멀티센서 융합 측위 시스템(Mobile Mapping System, MMS)에 의해 수집된 3차원 스캔 데이터와 카메라 영상이 저장되는 데이터베이스;
    상기 데이터베이스에 저장된 데이터를 이용하여 가로수의 탄소흡수량을 산출하는 제1프로그램 및 3차원 모델링을 위한 제2프로그램을 저장하는 메모리; 및
    상기 메모리에 저장된 프로그램을 실행하는 프로세서;
    를 포함하되,
    상기 프로세서는 상기 제1프로그램과 상기 제2프로그램에 의해, 특정 지역 내 가로수에 대한 상기 3차원 스캔 데이터를 토대로 각각의 가로수 객체를 3차원 모델링하고; 3차원 모델링된 상기 가로수 객체를 분석하여 상기 가로수 객체의 수고, 수관폭, 흉고직경 및 근원직경을 측정하고; 상기 가로수 객체의 수고, 수관폭, 흉고직경 및 근원직경을 토대로 상기 가로수 객체의 체적을 산출하고; 상기 가로수 객체의 체적과 가로수 체적별 탄소흡수능을 토대로 상기 가로수 객체의 바이오매스를 산출하고; 상기 특정 지역 내 전체 가로수 객체 각각에 대하여 산출한 상기 바이오매스를 토대로 상기 전체 가로수 객체의 총 바이오매스를 산출하고; 상기 총 바이오매스에 탄소전환계수를 적용하여 상기 전체 가로수 객체의 탄소흡수량을 산출하는 일련의 과정을 수행하는 멀티센서 융합 측위 시스템을 이용한 가로수 탄소흡수량 산정 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 3차원 모델링으로서, 상기 3차원 스캔 데이터에서 상기 가로수 객체의 영상을 샘플링하고, 샘플링한 상기 가로수 객체의 영상데이터에서 상기 가로수 객체의 깊이 이미지와 색상 이미지를 맵핑한 포인트 클라우드를 생성하고, 상기 포인트 클라우드에서 상기 가로수 객체의 3차원 모델링을 추출하고, 상기 카메라 영상의 해당 가로수 객체의 영상을 토대로 상기 3차원 모델링의 불필요한 영역을 제거하는 일련의 과정을 수행하는 멀티센서 융합 측위 시스템을 이용한 가로수 탄소흡수량 산정 시스템.
  3. 멀티센서 융합 측위 시스템(Mobile Mapping System, MMS)에 의해 수집된 3차원 스캔 데이터와 카메라 영상이 저장되는 데이터베이스;
    상기 데이터베이스에 저장된 데이터를 이용하여 가로수의 탄소흡수량을 산출하는 제1프로그램 및 3차원 모델링을 위한 제2프로그램을 저장하는 메모리;
    상기 메모리에 저장된 상기 제1프로그램과 상기 제2프로그램을 실행하고 모듈을 제어하는 프로세서;
    상기 프로세서의 명령에 따라 특정 지역 내 복수의 가로수에 대한 상기 3차원 스캔 데이터를 토대로 각각의 가로수 객체를 3차원 모델링하는 제1모듈;
    3차원 모델링된 상기 가로수 객체를 분석하여 상기 가로수 객체의 수고, 수관폭, 흉고직경 및 근원직경을 측정하는 제2모듈;
    상기 가로수 객체의 수고, 수관폭, 흉고직경 및 근원직경을 토대로 상기 가로수 객체의 체적을 산출하는 제3모듈;
    상기 가로수 객체의 체적과 가로수 체적별 탄소흡수능을 토대로 상기 가로수 객체의 바이오매스를 산출하는 제4모듈;
    상기 특정 지역 내 전체 가로수 객체 각각에 대하여 산출한 상기 바이오매스를 합하여 상기 전체 가로수 객체의 총 바이오매스를 산출하는 제5모듈; 및
    상기 총 바이오매스에 탄소전환계수를 적용하여 상기 전체 가로수 객체의 탄소흡수량을 산출하는 제6모듈;을 포함하는 멀티센서 융합 측위 시스템을 이용한 가로수 탄소흡수량 산정 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제1모듈은,
    상기 3차원 스캔 데이터에서 상기 가로수 객체의 영상을 샘플링하는 제1서브모듈;
    샘플링한 상기 가로수 객체의 영상데이터에서 상기 가로수 객체의 깊이 이미지와 색상 이미지를 맵핑한 포인트 클라우드를 생성하는 제2서브모듈;
    상기 포인트 클라우드에서 상기 가로수 객체의 3차원 모델링을 추출하는 제3서브모듈; 및
    상기 카메라 영상의 해당 가로수 객체의 영상을 토대로 상기 3차원 모델링의 불필요한 영역을 제거하여 보정하는 제4서브모듈;을 구비하는 멀티센서 융합 측위 시스템을 이용한 가로수 탄소흡수량 산정 시스템.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 멀티센서 융합 측위 시스템은, 레이저 스캐너, 비디오 카메라 및 IMU(IF Modulator & micro control Unit)를 차량에 설치하고 상기 차량이 주행하는 도로에서 상기 레이저 스캐너와 상기 비디오 카메라를 통해 상기 가로수의 3차원 스캔 데이터와 상기 카메라 영상을 획득하는 멀티센서 융합 측위 시스템을 이용한 가로수 탄소흡수량 산정 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 멀티센서 융합 측위 시스템은, 상기 카메라 영상의 취득시에 저장되는 위치값을 상기 차량이 이동하면서 GPS(Global Positioning System)로부터 수신한 위성 좌표로 보정하는 멀티센서 융합 측위 시스템을 이용한 가로수 탄소흡수량 산정 시스템.
  7. 멀티센서 융합 측위 시스템(Mobile Mapping System, MMS)에 의해 수집된 3차원 스캔 데이터와 카메라 영상을 이용하여 가로수의 탄소흡수량을 산출하는 프로그램을 기록한 컴퓨터판독가능한 기록매체에 있어서,
    특정 지역 내 복수의 가로수에 대한 상기 3차원 스캔 데이터를 토대로 각각의 가로수 객체를 3차원 모델링하고,
    3차원 모델링된 상기 가로수 객체를 분석하여 상기 가로수 객체의 수고, 수관폭, 흉고직경 및 근원직경을 측정하고,
    상기 가로수 객체의 수고, 수관폭, 흉고직경 및 근원직경을 토대로 상기 가로수 객체의 체적을 산출하고,
    상기 가로수 객체의 체적과 가로수 체적별 탄소흡수능을 토대로 상기 가로수 객체의 바이오매스를 산출하고,
    상기 특정 지역 내 전체 가로수 객체 각각에 대하여 산출한 상기 바이오매스를 토대로 상기 전체 가로수 객체의 총 바이오매스를 산출하고,
    상기 총 바이오매스에 탄소전화계수를 적용하여 상기 전체 가로수 객체의 탄소흡수량을 산출하는 일련의 과정을 포함하는 멀티센서 융합 측위 시스템을 이용한 가로수 탄소흡수량 산정 프로그램을 기록한 컴퓨터판독가능한 기록매체.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 3차원 모델링은, 상기 3차원 스캔 데이터에서 상기 가로수 객체를 샘플링하고, 샘플링한 상기 가로수 객체의 영상데이터에서 상기 가로수 객체의 깊이 이미지와 색상 이미지를 맵핑한 포인트 클라우드를 생성하고, 상기 포인트 클라우드에서 상기 가로수 객체의 3차원 모델링을 추출하고, 추출한 상기 가로수 객체의 3차원 모델링과 상기 카메라 영상의 해당 가로수 객체의 영상을 비교하여 불필요한 영역을 제거하는 일련의 과정을 포함하는 멀티센서 융합 측위 시스템을 이용한 가로수 탄소흡수량 산정 프로그램을 기록한 컴퓨터판독가능한 기록매체.
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도시 수목의 이산화탄소 흡수량 산정 및 흡수효과 증진 방안, 경기개발연구원 기본연구 2009-09, 2009년 11월

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