KR101794479B1 - 산림 병충해 검출 시스템 및 관리방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선정된 지역을 무인항공기를 이용하여 촬영하고, 촬영된 영상을 항공사진으로 제작한 후, 제작된 항공사진을 이용하여 피해목의 발생정도를 검출하고, 기상정보에 근거하여 피해목의 확산을 방지할 수 있는 계획을 수립할 수 있으며, 수립된 피해목 확산 방지계획에 따라 피해목의 확산을 방지하는 시설물을 설치하여 병충해에 의한 피해목의 확산을 방지할 수 있는 산림 병충해 검출 시스템 및 관리방법에 관한 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 산림 병충해 검출 시스템은, 위치정보 수신기에서 수신된 위치정보에 근거하여 선정된 산림 지역을 설정된 경로 및 고도로 비행하면서 촬영하고, 촬영된 영상과 위치정보를 무선으로 전송하는 무인항공기; 상기 무인항공기의 경로 및 고도를 설정하거나 비행을 제어하는 조정장치; 상기 무인항공기와 통신을 통해 상기 무인항공기로부터 전송되는 촬영 영상과 위치정보를 수신하는 무선 송수신 장치; 상기 무선 송수신 장치에서 수신된 촬영 영상을 표시하는 모니터링 장치; 상기 무선 송수신 장치에서 수신된 위치정보와 촬영 영상을 수신하고, 상기 수신된 위치정보를 지도 좌표에 표시하며, 상기 위치정보의 위치에 해당하는 영상을 이미지로 처리하여 항공사진을 생성하는 관리서버; 및 선정된 상기 산림 지역에 설치되어 피해목에 대한 피해목 위치정보를 상기 관리서버로 제공하는 표본위치 검출장치를 포함하여 구성되되, 상기 관리서버는 상기 표본위치 검출장치에서 제공하는 피해목 위치정보의 색상 및 패턴 정보에 대응하는 포인트를 생성된 상기 항공사진에서 검출하고, 검출된 상기 포인트를 피해목으로 판단하여, 선정된 산림지역의 피해목을 검출하는 것을 특징으로 한다.

Description

산림 병충해 검출 시스템 및 관리방법{DETECTING SYSTEM FOR FOREST INSECT AND DISEASE AND METHOD FOR MANAGING THEREOF}

본 발명은 산림 병충해 검출 시스템 및 관리방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 선정된 지역을 무인항공기를 이용하여 촬영하고, 촬영된 영상을 항공사진으로 제작한 후, 제작된 항공사진을 이용하여 피해목의 발생정도를 검출하고, 기상정보에 근거하여 피해목의 확산을 방지할 수 있는 계획을 수립할 수 있으며, 수립된 피해목 확산 방지계획에 따라 피해목의 확산을 방지하는 시설물을 설치하여 병충해에 의한 피해목의 확산을 방지할 수 있는 산림 병충해 검출 시스템 및 관리방법에 관한 것이다.

일반적으로, 산림자원인 수목을 관리하기 위하여, 인력을 동원하여 직접 사람이 측정하는 직접측정 방식과, 항공사진 또는 위성 영상 등을 이용한 원격탐사 기술을 이용하여 수목에 대한 산림정보를 생성하는 간접측정 방식이 널리 이용되고 있다.

그러나 직접측정 방식은 측정된 정보가 정밀한 장점이 있으나 인력의 동원으로 막대한 시간과 비용이 소요되는 단점이 있고, 항공사진 또는 위성 사진을 이용한 간접측정 방식은 산림의 표면만을 촬영하기 때문에 정보의 정밀성이 저하되는 문제점이 있으나, 단시간에 넓은 지역을 검출하기 위해서 근래에는 간접촬영 방식이 주로 이용되고 있다.

그러나 간접측정 방식은 산림의 표면만을 촬영하여 2차원 데이터로 제공하기 때문에 수목의 캐노피(canopy) 분석 및 지형의 수치표면 모델(DSM) 제작과 같은 3차원 분석의 시행이 어렵게 되는 문제가 있다. 더구나, 항공 사진은 촬영 고도에 따라 공간 해상도의 차이를 보이고 위성영상은 촬영 위성의 종류에 따라 영상의 공간 해상도에서 차이를 보이는 문제점이 존재한다.

상기의 문제점을 일부 해소하고자 등록특허공보 제10-1441463호에는 항공 라이다 성과분석으로 산림자원을 분류하는 방식이 적용된 산림자원 분류 시스템이 개시되었다.

상기 기술은 주변의 여타 수목들과 일정거리를 두고 독립되어 있는 수목 개체로부터 그 형상과 수고에 대한 정보를 취득하고, 이를 기준화하여 수목모델을 형성하여 산림지역에 대한 수목 검출을 수행하여 확보한 수목 개체의 포인트 데이터에 대한 위치정보를 이용한 수목 매칭 방법과 포인트 데이터들 간의 각, 거리, 높이 등을 분석하여 유용한 산림자원인 우세목 및 생장목을 적출하는 기능을 포함한 항공 라이다 성과분석으로 산림자원을 분류하는 방법이 적용된 산림자원 분류 시스템에 관한 것이다.

그러나 상기의 기술은 검출된 수목개체의 포인트 데이터에 대한 위치정보를 이용하여 우세목 및 생장목을 검출할 수 있는 장점이 있으나, 산림의 피해목에 대한 정보를 검출할 수 없는 단점이 있다.

한편, 산림 병충해에 의한 피해목 중에서 소나무 재선충병은 솔수염하늘소 또는 북방수염하늘소 등의 매개충이 소나무의 새순을 갈가 먹을 때, 솔수염하늘소 또는 북방수염하늘소 등에 기생하는 소나무재선충이 소나무에 침투하여, 소나무의 수분과 양분이 이동하는 통로를 막아 소나무를 고사시키는 병으로서, 소나무 재선충에 감염된 소나무는 100% 고사하며, 치료제가 없는 매우 무서운 병해충이다.

이에, 정부에서는 소나무재선충병 방제특별법을 제정하여 시행하고 있으나, 피해 지역이 광범위하고, 확산이 일시적으로 이루어지며, 감염된 이후부터 고사하기까지 대략 1개월 정도 소요됨에 따라 피해목을 검출하거나 피해 확산을 방지하는 데 애로사항이 많다.

이에, 항공사진을 이용한 산림 병충해 피해목을 검출하는 방법 중의 하나로서, 등록특허공보 제10-1545479호에는 무인항공기 정사영상을 이용한 산림 병충해 피해목 검출 방법이 개시되었다.

상기 기술은 설정 대상 지역의 항공영상을 촬영하는 항공영상 촬영 단계; 상기 항공영상 촬영 단계에서 촬영된 영상을 합성하여 1개의 영상으로 제작하는 영상 합성 단계; 상기 영상 합성 단계에서 합성된 1개의 영상에 좌표체계를 부여하며, 상기 영상에서 발생된 왜곡을 보정하는 정사영상 제작 단계; 상기 정사영상 제작 단계를 통해 제작된 정사영상에서 설정된 색상과 패턴에 대응되는 포인트를 피해목으로 판단하여 피해목을 검출하는 피해목 검출 단계; 상기 피해목 검출 단계에서 검출된 피해목에 대한 좌표를 추출하며, 상기 피해목의 수량을 산출하는 피해목 좌표 추출 및 수량 검출 단계; 및 상기 피해목 좌표 추출 및 수량 검출 단계에서 추출된 피해목을 제거하기 위한 작업로를 수립하는 작업로 수립 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그러나 상기의 기술은 촬영된 항공사진에서 설정된 색상과 패턴으로 피해목을 판단하기 때문에 특정 기간(예를 들면, 하절기)에만 수행되어야만 하는 문제점이 발생될 수 있다.

KR 10-1441463 B1 (2014. 09. 11.) KR 10-1545479 B1 (2015. 08. 12.)

본 발명은 상기 종래기술이 갖는 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명에서 해소하고자 하는 과제는, 선정된 산림 병충해 피해지역을 표본조사하고, 표본조사시 병충해 피해목에 대한 위치표시장치를 설치하여 촬영된 항공사진으로부터 피해목에 대한 색상 및 패턴을 특정하여 피해목을 검출할 수 있는 산림 병충해 검출 시스템을 제공하는 데 있다.

또한, 상기 시스템을 이용하여 피해목 확산 방지계획을 수립할 수 있는 정보를 제공할 수 있는 산림 병충해 관리방법을 제공하는 데 있다.

아울러, 수립된 피해목 확산 방지계획에 따라 피해목의 확산을 방지하는 시설물을 설치하여 병충해에 의한 피해목의 확산을 방지할 수 있는 산림 병충해 검출 시스템 및 관리방법을 제공하는 데 있다.

상기의 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 산림 병충해 검출 시스템은, 위치정보 수신기에서 수신된 위치정보에 근거하여 선정된 산림 지역을 설정된 경로 및 고도로 비행하면서 촬영하고, 촬영된 영상과 위치정보를 무선으로 전송하는 무인항공기; 상기 무인항공기의 경로 및 고도를 설정하거나 비행을 제어하는 조정장치; 상기 무인항공기와 통신을 통해 상기 무인항공기로부터 전송되는 촬영 영상과 위치정보를 수신하는 무선 송수신 장치; 상기 무선 송수신 장치에서 수신된 촬영 영상을 표시하는 모니터링 장치; 상기 무선 송수신 장치에서 수신된 위치정보와 촬영 영상을 수신하고, 상기 수신된 위치정보를 지도 좌표에 표시하며, 상기 위치정보의 위치에 해당하는 영상을 이미지로 처리하여 항공사진을 생성하는 관리서버; 및 선정된 상기 산림 지역에 설치되어 피해목에 대한 피해목 위치정보를 상기 관리서버로 제공하는 표본위치 검출장치를 포함하여 구성되되, 상기 관리서버는 상기 표본위치 검출장치에서 제공하는 피해목 위치정보의 색상 및 패턴 정보에 대응하는 포인트를 생성된 상기 항공사진에서 검출하고, 검출된 상기 포인트를 피해목으로 판단하여, 선정된 산림지역의 피해목을 검출하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 표본위치 검출장치는 표본조사에 따라 피해목 주변에 설치되는 무선 단말기; 설치된 위치에 대한 위치정보를 가지고 있고, 상기 무선 단말기로부터 신호의 세기 및 식별코드를 수신하는 액세스 포인트; 및 상기 액세스 포인트로부터 수집된 신호의 세기 및 식별코드를 전송받고, 상기 신호의 세기와 식별코드 및 상기 액세스 포인트의 위치에 근거하여 상기 무선 단말기의 위치정보를 산출하는 위치정보 산출모듈을 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 생성된 상기 항공사진에는 등고선이 포함될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 산림 병충해 관리방법은, 산림 병충해가 신고된 지역에 대한 범위 및 기간을 선정하는 피해지역 선정단계; 선정된 상기 피해지역의 표본조사를 수행하면서 병충해가 발생된 피해목에 대한 표본 위치를 검출하는 표본위치 검출단계; 선정된 상기 피해지역을 무인항공기를 이용하여 촬영하는 항공영상 촬영단계; 상기 항공영상 촬영단계에서 촬영된 영상과 위치정보를 매칭하여 항공사진을 제작하는 항공사진 제작단계; 상기 표본위치 검출단계에서 검출된 표본 위치의 색상 및 패턴 정보에 대응하는 포인트를 생성된 상기 항공사진에서 검출하는 피해목 검출단계; 및 검출된 상기 피해목에 근거하여 병충해의 확산을 방지하는 계획을 수립하는 확산방지계획 수립단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 확산방지 계획수립단계는 계절풍, 온도, 습도 및 기압에 근거하여 솔수염하늘소 또는 북방수염하늘소를 포집하는 포집장치의 설치를 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면, 항공사진으로부터 피해목에 대한 실제 이미지를 특정할 수 있고, 특정된 이미지의 색상 및 패턴에 따라 피해목을 검출할 수 있으므로, 피해목을 검출함에 있어서 시기에 구애받지 않고 어느 시기에서도 피해목을 검출할 수 있는 장점이 있다.

또한, 피해목의 확산 방지를 수립할 수 있는 자료로 활용할 수 있고, 병충해의 방제 계획에 대한 시기 및 지역을 산출할 수 있는 자료로 활용할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 산림 병충해 검출 시스템에 대한 개략적인 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 산림 병충해 검출 시스템에 적용된 표본위치 검출장치의 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 산림 병충해 관리방법의 과정을 나타낸 흐름도.
도 4 및 도 5는 각각 본 발명에 따른 산림 병충해 관리방법에서 매개충을 포집하기 위한 포집장치의 사시도 및 단면도.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 더욱 상세하게 설명한다.

본 발명은 선정된 지역을 무인항공기를 이용하여 촬영하고, 촬영된 영상을 항공사진으로 제작한 후, 제작된 항공사진을 이용하여 피해목의 발생정도를 검출하고, 기상정보에 근거하여 피해목의 확산을 방지할 수 있는 계획을 수립할 수 있으며, 수립된 피해목 확산 방지계획에 따라 피해목의 확산을 방지하는 시설물을 설치하여 병충해에 의한 피해목의 확산을 방지할 수 있는 산림 병충해 검출 시스템 및 관리방법에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 산림 병충해 검출 시스템에 대한 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.

첨부된 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 산림 병충해 검출 시스템은 무인항공기(10), 조정장치(20), 무선 송수신 장치(30), 모니터링 장치(40), 관리서버(50) 및 표본위치 검출장치(60)를 포함하여 구성될 수 있다.

무인항공기(10, Unmanned Aerial Vehicle)는 조종사가 탑승하지 않은 상태에서 지정된 임무를 수행할 수 있도록 제작된 비행체로서, 공기역학적 힘에 의해 부양되어 자율적으로 또는 원격조종으로 비행하게 된다.

본 발명에 적용된 무인항공기(10)는 도면에 도시하지 않았으나 비행 동체, 카메라 모듈, 위치검출 모듈, 제어 모듈, 지상 컨트롤러 모듈, 전원 모듈 및 발사대 모듈 등을 포함하여 구성될 수 있으며, 설계조건에 따라서 수직 이착륙이 가능한 무인항공기로도 변경될 수 있다.

상기 무인항공기(10)의 구성 중에서, 카메라 모듈은 컬러 영상을 촬영할 수 있는 카메라로 구성되며, 상기 카메라는 광각 단렌즈가 구비될 수 있다. 이때, 상기 광각 단렌즈는 공중에서 수직으로 지상을 촬영하는 경우 영상의 중심을 기준으로 외곽부에 왜곡이 발생되는 문제점이 있으나, 이러한 문제점은 영상을 합성하는 과정에서 종중복 또는 횡중복의 비율방식을 적용하여 왜곡을 보정하도록 구성될 수 있다.

상기 위치검출 모듈은 무인항공기가 비행하고 있는 상공의 지리적 위치를 검출하기 위한 것으로서, 정지궤도위성을 이용하는 GPS((Global Positioning System) 방식 또는 지상 기준국을 이용하는 N-RTK(Network-Real Time Kinematic) 방식 중에서 선택된 하나 또는 이들의 복합적인 구성으로 이루어질 수 있다.

상기 GPS 방식은 지구정지궤도 36,000Km 상공의 위성으로부터 출력되는 정보를 GPS 수신기를 이용하여 위치를 검출하는 방식으로서, 이미 공지된 기술에 속하여 상세한 설명은 생략한다.

또한, 상기 N-RTK 방식은 지역 또는 국가가 운용하는 GNSS 상시 관측망(CORS: Continuously Operating Reference Station, 상시관측소 간 거리 20∼100km)을 활용하여, CORS 영역 내 위치한 수신기로 S-RTK 거리종속 오차의 영향을 최소화하여 사용 범위를 확대(100km 내외)한 기술로서, 상기 상시관측소는 GPS 위성으로부터 전송되는 신호를 수신할 수 있는 안테나 등의 수신 장치와 중앙 제어국이나 무인항공기로 자료를 전송할 수 있는 통신장치 등으로 구성되어, 위치 데이터의 정밀해석을 통해 상시관측소 위치 정보를 무선으로 제공하고, 무선으로 제공되는 신호를 무인항공기에서 수신하여 위치정보를 검출하게 된다.

또한, 상기 제어 모듈은 무인항공기를 공중에서 통제하고 지상 컨트롤러와 무선 통신을 수행하는 기능을 수행하게 된다. 아울러 상기 제어 모듈은 비상시 급회전 비행을 수행하거나, 지상의 조정장치(20)와의 무선 교신에 의해 무인항공기를 제어하며, GPS 신호를 처리하고, 설정된 비행 경로에 따라 무인항공기의 비행을 제어하며, 카메라모듈의 촬영 동작을 제어하는 기능을 수행한다.

설계조건에 따라서 상기 무인항공기(10)는 설정된 비행 경로에 따라 비행중에 상기 카메라 모듈에서 촬영된 영상이 실시간으로 전송되도록 구성될 수 있다.

조정장치(20)는 상기 무인항공기(10)의 경로 및 고도를 설정하거나 비행을 제어하는 것으로서, 상기 무인항공기(10)의 설정된 고도, 속도 및 헤딩/롤을 제어하여 자동항법 비행을 제어하는 자동모드 스위치, 상기 무인항공기를 임의로 조작하기 위한 수동모드 스위치, 상기 수동모드 스위치의 조작에 따라 상기 무인항공기의 고도, 속도, 롤 제어 비행조작 조이스틱, 상기 무인항공기(10)에 구비된 카메라 모듈의 팬/틸팅/줌을 제어하는 카메라조작 조이스틱 및 상기 무인 항공기의 경로 및 고도를 입력하기 위한 입력 패널을 포함하여 구성될 수 있다.

무선 송수신 장치(30)는 상기 무인항공기와 무선통신을 통해 상기 무인항공기로부터 전송되는 촬영 영상과 위치정보를 수신하는 것으로서, 상기 무선통신은 와이파이(wifi), UWB(Ultra-wideband, 초광대역), Zigbee 및 Bluetooth 등 이와 유사하거나 이에 기반을 둔 무선신호를 이용하여 이루어질 수 있고, 이러한 무선통신을 통해 상기 무인항공기(10)와 통신을 수행하도록 구성될 수 있다. 이때, 상기 무선통신이 불가능한 경우 또는 장비의 결함이 있는 경우에는 상용 CDMA 통신망을 이용하여 상기 CDMA 모뎀을 통해 상기 무인항공기(10)와 무선통신이 수행되도록 구성될 수 있다.

모니터링 장치(40)는 상기 무선 송수신 장치(30)에서 수신된 촬영 영상을 표시한다.

관리서버(50)는 상기 무선 송수신 장치(30)에서 수신된 위치정보와 촬영 영상을 수신하고, 상기 수신된 위치정보를 지도 좌표에 표시하며, 상기 위치정보의 위치에 해당하는 영상을 이미지로 처리하여 항공사진을 생성하는 기능을 수행한다.

한편, 관리서버(50)에서 생성된 항공사진은 무인항공기가 비행하면서 산림 지역의 피해목을 포함하는 컬러 영상으로, 상기 항공사진으로부터 피해목을 검출해야 한다.

이때, 일 실시 예로 매개충에 의한 피해목은 주변 정상적인 수목과 비교하여 상부부터 붉은 색으로 변색되면서 고사되는 경향이 있다. 또한, 상공에서 촬영된 영상과 직접 피해목을 조사하면서 관찰된 수목의 색상 및 형상(패턴)은 다르게 도출될 수 있기 때문에, 색상만을 이용하여 피해목을 검출하는 데에는 많은 오류가 발생될 수 있다.

따라서, 본 발명에서는 피해목에 대한 대조군을 이용하여 실제 촬영된 항공사진에서 피해목을 검출하는 방식을 적용한다.

표본위치 검출장치(60)는 선정된 상기 산림 지역에 설치되어 피해목에 대한 피해목 위치정보를 상기 관리서버(50)로 제공하는 것으로서, 표본 조사시 피해목 주변에 설치된 무선 단말기의 위치와 생성된 항공사진을 매칭하여 상기 피해목에 대한 색상 및 패턴을 검출하고, 검출된 색상 및 패턴이 피해목 검출의 대조군으로 사용되도록 한다.

도 2는 본 발명에 따른 산림 병충해 검출 시스템에 적용된 표본위치 검출장치의 구성을 나타낸 도면이다.

첨부된 도 2를 참조하면, 표본위치 검출장치(60)는 무선 단말기(61), 액세스 포인트(62) 및 위치정보 산출모듈(63)을 포함하여 구성된다.

무선 단말기(61)는 표본조사에 따라 피해목 주변 또는 피해목에 설치되어 식별코드가 포함된 무선신호를 출력한다.

이때, 피해목의 선정은 표본조사를 수행하는 조사자에 의해서 이루어질 수 있고, 상기 무선 단말기(61)는 조사자의 판단에 의해 피해목과 1:1 대응으로 설치되며, 다양한 색상 및 패턴을 가지는 대조군을 검출하기 위해 복수의 피해목에 대응하여 설치될 수 있다.

액세스 포인트(62)는 설치된 위치에 대한 위치정보를 가지고 있고, 상기 무선 단말기(61)로부터 신호의 세기 및 식별코드를 수신하는 기능을 수행한다.

여기서, 액세스 포인트(62)가 가지는 위치정보는 정지궤도위성을 이용하는 GPS 방식 또는 지상 기준국을 이용하는 N-RTK 방식 중에서 선택된 하나 또는 이들의 복합적인 구성으로 이루어져 저장 관리된다.

즉, 액세스 포인트는 선정된 산림 지역의 피해목에 설치된 무선 단말기(61)로부터 신호를 수신할 수 있는 위치에 배치되며, 설치된 무선 단말기(61)의 개수 및 범위에 따라 복수 개 설치될 수 있다.

위치정보 산출모듈(63)은 상기 액세스 포인트(62)로부터 수집된 신호의 세기 및 식별코드를 전송받고, 상기 신호의 세기와 식별코드 및 상기 액세스 포인트(62)의 위치에 근거하여 상기 무선 단말기(61)의 위치정보를 산출하여 관리서버(50)로 전송하는 기능을 수행한다.

이에, 관리서버(50)는 상기 표본위치 검출장치(60)에서 제공하는 피해목 위치정보의 색상 및 패턴 정보에 대응하는 포인트를 대조군으로 하여 피해목을 검출하는 기준 색상 및 패턴으로 설정하고, 생성된 상기 항공사진에서 설정된 색상 및 패턴에 대응하는 색상 및 패턴의 포인트를 검출한다. 이에, 검출된 상기 포인트를 피해목으로 판단하여, 선정된 산림지역의 피해목을 검출하게 된다.

상기와 같은 구성에 따르면, 선정된 지역에 설치된 무선 단말기의 위치는 항공사진의 피해목에 대한 색상 및 패턴과 일치하게 되고, 피해목의 색상 및 패턴을 특정할 수 있게 되어 생성된 항공사진에서 피해목을 검출하는 데 중요한 자료로 활용될 수 있다.

또한, 대조군으로 사용되는 피해목의 색상 및 패턴(무선 단말기의 위치에 대응하는 색상 및 패턴)을 항공사진의 제작시점과 일치시킬 수 있으므로, 피해목 검출에 따른 색상 및 패턴이 특정됨에 따라 피해목을 검출함에 있어서 계절적 시기에 구애받지 않고 어느 시기에서도 피해목을 검출할 수 있는 장점이 있다.

이와 같이, 생성된 항공사진을 통해 피해목의 수량이 검출되면, 피해목의 확산 방지를 수립할 수 있는 자료로 활용될 수 있고, 병충해의 방제 계획에 대한 시기 및 지역을 산출할 수 있는 자료로 활용될 수 있다.

여기서, 피해목의 확산을 방지하기 위한 계획 중에는 피해목을 벌목하여 제거하는 계획도 포함된다. 피해목의 벌목을 위해 기존 도로와의 거리 및 피해목의 밀집 정도 등에 기초하여 장비가 투입될 수 있는 작업로가 신설되어야 하는 데, 작업로는 선정된 산림지역의 경사도에 따라 신설되어야 한다.

이에, 상기 관리서버(50)에서 생성된 항공사진에는 작업로 신설을 위해 등고선이 포함될 수 있다.

다음으로, 산림 병충해의 관리 방법에 대해서 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 산림 병충해 관리방법의 과정을 나타낸 흐름도이다.

첨부된 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 산림 병충해 관리방법은 피해지역 선정단계(S10), 표본위치 검출단계(S20), 항공영상 촬영단계(S30), 항공사진 제작단계(S40), 피해목 검출단계(S50) 및 확산방지계획 수립단계(S60)를 포함하여 이루어진다.

1. 피해지역 선정단계(S10)

피해지역 선정단계(S10)는 산림 병충해가 신고된 지역에 대한 범위 및 기간을 선정하는 단계로서, 피해지역 선정은 피해 지역에 조성된 수목의 종류, 지리적 위치, 계절풍의 방향, 인접도로 및 법률적 근거 등에 따라 선정될 수 있다.

이때, 피해 지역의 선정에는 표본조사도 병행하여 수행될 수 있으며, 표본조사를 수행하는 과정에서 피해목에는 표본위치를 검출하기 위한 무선 단말기가 설치될 수 있다.

2. 표본위치 검출단계(S20)

표본위치 검출단계(S20)는 선정된 상기 피해지역의 표본조사를 수행하면서 병충해가 발생된 피해목에 대한 표본 위치를 검출하는 단계이다.

즉, 표본위치 검출단계(S20)에서는 설치된 위치에 대한 위치정보가 획득된 상태에서, 표본조사 수행시 설치된 무선 단말기에서 출력되는 신호의 세기 및 식별코드를 수신하여 상기 무선 단말기의 위치정보를 산출한다.

3. 항공영상 촬영단계(S30)

항공영상 촬영단계(S30)는 선정된 상기 피해지역을 무인항공기를 이용하여 촬영하는 단계이다.

이대, 상기 무인항공기(10)는 위치정보 수신기에서 수신된 위치정보에 근거하여 선정된 산림 지역을 설정된 경로 및 고도로 비행하면서 촬영하고, 촬영된 영상과 위치정보를 무선으로 전송하며, 전송된 영상 및 위치정보는 관리서버(50)에서 수신하게 된다.

4. 항공사진 제작단계(S40)

항공사진 제작단계(S40)는 상기 항공영상 촬영단계(S30)에서 촬영된 영상과 위치정보를 매칭하여 항공사진을 제작하는 단계이다.

5. 피해목 검출단계(S50)

피해목 검출단계(S50)는 상기 표본위치 검출단계(S20)에서 검출된 표본 위치의 색상 및 패턴 정보에 대응하는 포인트를 생성된 상기 항공사진에서 검출하는 단계이다.

즉, 관리서버(50)는 상기 표본위치 검출단계(S20)에서 검출된 표본 위치의 색상 및 패턴 정보를 피해목의 색상 및 패턴으로 하는 대조군을 생성하고, 상기 항공사진 제작단계(S40)에서 제작된 항공사진에서 상기 대조군에 대응되는 포인트를 검출한다. 이때, 검출된 상기 포인트는 피해목인 것으로 판단되도록 구성된다.

6. 확산방지계획 수립단계(S60)

확산방지계획 수립단계(S60)는 검출된 상기 피해목에 대한 수량 및 밀집 정도에 근거하여 병충해의 확산을 방지하는 계획을 수립하는 단계이다.

이때, 상기 확산방지계획에는 항공방제, 지상방제, 피해목의 벌목, 벌목재의 처리 및 매개충 포집 등을 포함할 수 있다.

상기 항공방제는 항공약제(아세타미프리드 액상수화제 10%)를 50배 희석하여 살포하는 방식이 채택될 수 있고, 지상방제는 약제(티아클로프리드 액상수화제)를 연막방제기를 이용하여 살포하는 방식이 채택될 수 있다.

또한, 매개충의 포집은 매개충의 이동 예상경로에 포집장치를 설치하여 매개충의 이동을 방지하는 방식으로 확산방지계획이 수립될 수 있다.

도 4 및 도 5는 각각 본 발명에 따른 산림 병충해 관리방법에서 매개충을 포집하기 위한 포집장치의 사시도 및 단면도를 나타낸 도면이다.

첨부된 도 4 및 도 5를 참조하면, 포집장치(70)는 우산 형태의 트랩(71), 상기 트랩(71)의 각 측면에 형성되는 제1 유입구(72), 상기 트랩(71)의 중심에서 연통되어 하부측으로 돌출 형성된 제2 유입구(73), 상기 제2 유입구(73)의 외측에 형성되는 포획부(74) 및 상기 포획부(74)의 내측에 설치되는 유인제 수납부(75)를 포함하여 구성될 수 있다.

이때, 상기 제1 유입구(72) 및 제2 유입구(73)는 입구측이 넓고 출구측이 좁은 깔때기 형상으로 구성되고, 상기 포획부(74)의 내측 하부는 유입된 매개충이 기어 올라가지 못하도록 매끄러운 비닐 재질로 코팅될 수 있다.

상기의 포집장치는 계절풍, 온도, 습도 및 기압에 근거하여 매개충인 솔수염하늘소 또는 북방수염하늘소의 이동 예상 경로에 직립 설치된다.

상기 구성에 의해서, 매개충은 유인제 수납부(75)에 수납된 유인제의 확산에 의해 제1 유입구(72)를 거쳐 제2 유입구(73)를 통해 포획부(74)로 유인되어 포획된다.

여기서, 상기 유인제는 솔수염하늘소로부터 분리·동정된 집합페로몬인 2-(도데실옥시)에탄올과 알파-피넨(α-pinene)을 함유하는 조성물로 구성될 수 있다.

상기 조성물 중에서 2-(도데실옥시)에탄올의 함량은 전체 조성물을 기준으로 0.6~4.5%(v/v), 알파-피넨의 함량은 10~20%(v/v)으로 이루어질 수 있다.

본 발명에 의하면, 항공사진으로부터 피해목에 대한 실제 이미지를 특정할 수 있고, 특정된 이미지의 색상 및 패턴에 따라 피해목을 검출할 수 있으므로, 피해목을 검출함에 있어서 시기에 구애받지 않고 어느 시기에서도 피해목을 검출할 수 있는 장점이 있다.

또한, 피해목의 확산 방지를 수립할 수 있는 자료로 활용할 수 있고, 병충해의 방제 계획에 대한 시기 및 지역을 산출할 수 있는 자료로 활용할 수 있는 장점이 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미치는 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능하다.

10: 무인항공기 20: 조정장치
30: 무선 송수신 장치 40: 모니터링 장치
50: 관리서버 60: 표본위치 검출장치
61: 무선 단말기 62: 액세스 포인트
63: 위치정보 산출모듈 70: 포집장치
71: 트랩 72: 제1 유입구
73: 제2 유입구 74: 포획부
75: 유인제 수납부

Claims (5)

1. 위치정보 수신기에서 수신된 위치정보에 근거하여 선정된 산림 지역을 설정된 경로 및 고도로 비행하면서 촬영하고, 촬영된 영상과 위치정보를 무선으로 전송하는 무인항공기;
   상기 무인항공기의 경로 및 고도를 설정하거나 비행을 제어하는 조정장치;
   상기 무인항공기와 통신을 통해 상기 무인항공기로부터 전송되는 촬영 영상과 위치정보를 수신하는 무선 송수신 장치;
   상기 무선 송수신 장치에서 수신된 촬영 영상을 표시하는 모니터링 장치;
   상기 무선 송수신 장치에서 수신된 위치정보와 촬영 영상을 수신하고, 상기 수신된 위치정보를 지도 좌표에 표시하며, 상기 위치정보의 위치에 해당하는 영상을 이미지로 처리하여 항공사진을 생성하는 관리서버; 및
   선정된 상기 산림 지역에 설치되어 피해목에 대한 피해목 위치정보를 상기 관리서버로 제공하는 표본위치 검출장치;
   를 포함하여 구성되되,
   상기 관리서버는,
   상기 표본위치 검출장치에서 제공하는 피해목 위치정보의 색상 및 패턴 정보에 대응하는 포인트를 생성된 상기 항공사진에서 검출하고, 검출된 상기 포인트를 피해목으로 판단하여, 선정된 산림지역의 피해목을 검출하며,
   상기 표본위치 검출장치는,
   표본조사에 따라 피해목 주변에 설치되는 무선 단말기;
   설치된 위치에 대한 위치정보를 가지고 있고, 상기 무선 단말기로부터 신호의 세기 및 식별코드를 수신하는 액세스 포인트; 및
   상기 액세스 포인트로부터 수집된 신호의 세기 및 식별코드를 전송받고, 상기 신호의 세기와 식별코드 및 상기 액세스 포인트의 위치에 근거하여 상기 무선 단말기의 위치정보를 산출하는 위치정보 산출모듈;
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 산림 병충해 검출 시스템.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   생성된 상기 항공사진에는 등고선이 포함된 것을 특징으로 하는 산림 병충해 검출 시스템.
   
4. 삭제
5. 삭제

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