KR102315972B1 - Disaster site reconstruction and cause analysis method and system using drones - Google Patents

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KR102315972B1
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조시범
김태훈
김다진솔
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대한민국
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    • B64C2201/127
    • B64C2201/141
    • B64C2201/146

Abstract

Disclosed are a method and a system for disaster site reconstruction and cause analysis using a drone, which reconstruct a target site through 3D spatial information analysis on the basis of an accident site image acquired from a drone device flying over a disaster accident site, store a site situation as a recordable and manageable tangible data if necessary, and can analyze an accident cause on the basis of the recordable and manageable tangible data. The system of the present invention comprises: a drone device for acquiring disaster accident site information by flying over a disaster accident site to photograph the same, and transmitting the same to a control device; a control device for controlling the flight of the drone device and transmitting the disaster accident site information received from the drone device to an analysis device; and an analysis device for reconstructing a disaster site by analyzing the disaster accident site information received from the control device, and analyzing an accident cause on the basis of the reconstructed disaster site.

Description

드론을 활용한 재난현장 재구성 및 원인분석 방법과 시스템{Disaster site reconstruction and cause analysis method and system using drones}Disaster site reconstruction and cause analysis method and system using drones

본 발명은 드론을 활용한 재난현장 재구성 및 원인분석 방법과 시스템에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 재난 사고 현장을 비행하는 드론 장치로부터 취득한 사고 현장 영상을 기반으로 3차원 공간정보 분석을 통하여 대상 현장을 재구성하고, 필요에 따라 현장 상황을 기록 및 관리가 가능한 유형의 자료로 보관하며, 이러한 자료에 근거하여 사고 원인을 분석할 수 있도록 하는, 드론을 활용한 재난현장 재구성 및 원인분석 방법과 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a disaster site reconstruction and cause analysis method and system using a drone, and more particularly, to a target site through 3D spatial information analysis based on an accident scene image obtained from a drone device flying over a disaster accident site. It relates to a disaster site reconstruction and cause analysis method and system using drones, which, if necessary, store the on-site situation as a type of data that can be recorded and managed, and allow analysis of the cause of an accident based on these data. .

자연재해 분야의 효과적인 현장조사는 객관적이고 과학적인 정보취득이 기존의 방법보다 월등한 조사를 뜻한다. 그러나 실제로 현장에서는 반드시 취득해야 할 데이터를 취득하지 못하는 경우가 있다. 예를 들면 대규모 사면재해 지역에서 경사와 높이를 측정하는 경우에는 전문가일지라도 어디를 기준으로 높이를 측정하고, 경사를 측정할지에 대해 혼란을 느낄 수 있다.An effective field investigation in the field of natural disasters means an investigation that is superior to the existing methods in obtaining objective and scientific information. However, in practice, there are cases in which data that must be acquired cannot be acquired. For example, when measuring slope and height in a large slope disaster area, even an expert may feel confused about where to measure the height and where to measure the slope.

실제 현장에서 반드시 취득해야 하는 자료임에도 불구하고 현장의 여건상 취득이 불가능할 경우에는 무인기(Unmanned Aerial Vehicle, UAV, 또는 드론(Drone), 이하 드론)를 활용할 수 있다.Even though the data must be acquired at the actual site, if it is impossible to obtain it due to the conditions of the site, an unmanned aerial vehicle (UAV, or drone) can be used.

드론을 이용하면 사면재해 위험도 평가를 위한 기초자료를 취득할 수 있지만, 그 외에도 많은 정보를 활용해야 정확한 사면재해 위험도 평가를 내릴 필요가 있다. By using drones, basic data for slope disaster risk assessment can be obtained, but it is necessary to use a lot of other information to make an accurate slope disaster risk assessment.

따라서 기초 자료만으로도 실제 피해가 발생한 재난·사고 현장을 재구성할 수 있는 기술이 요구되고 있다.Therefore, there is a need for a technology that can reconstruct the disaster/accident site where actual damage occurred only with basic data.

대한민국 공개특허공보 제10-2019-0037212호(공개일: 2019.04.05)에는 드론을 이용한 재난 현장 탐사 시스템이 기재되어 있다.Republic of Korea Patent Publication No. 10-2019-0037212 (published on April 5, 2019) describes a disaster site exploration system using a drone.

전술한 기술적 요구사항을 달성하기 위한 본 발명의 목적은, 재난 사고 현장을 비행하는 드론 장치로부터 취득한 사고 현장 영상을 기반으로 3차원 공간정보 분석을 통하여 대상 현장을 재구성하고, 필요에 따라 현장 상황을 기록 및 관리가 가능한 유형의 자료로 보관하며, 이러한 자료에 근거하여 사고 원인을 분석할 수 있도록 하는, 드론을 활용한 재난현장 재구성 및 원인분석 방법과 시스템을 제공함에 있다.An object of the present invention for achieving the above-described technical requirements is to reconstruct the target site through 3D spatial information analysis based on the accident scene image acquired from the drone device flying at the disaster accident site, and to analyze the site situation as necessary It is to provide a method and system for disaster site reconstruction and cause analysis using drones, which are stored as tangible data that can be recorded and managed, and the cause of an accident can be analyzed based on these data.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 재난현장 재구성 및 원인분석 시스템은, 재난사고 현장을 비행하면서 촬영하여 재난사고 현장 정보를 취득하고 통제 장치로 전송하는 드론 장치; 상기 드론 장치의 비행을 조정하고, 상기 드론 장치로부터 수신되는 재난사고 현장 정보를 분석 장치로 전달하는 통제 장치; 및 상기 통제 장치로부터 전달받은 상기 재난사고 현장 정보를 분석하여 재난 현장을 재구성하고, 재구성된 재난 현장에 근거하여 사고 원인을 분석하는 분석 장치를 포함할 수 있다.Disaster site reconstruction and cause analysis system according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, a drone device for acquiring disaster site information by shooting while flying at the disaster site and transmitting it to a control device; a control device for controlling the flight of the drone device and transmitting disaster accident site information received from the drone device to the analysis device; and an analysis device for reconstructing the disaster site by analyzing the disaster site information received from the control device, and analyzing the cause of the accident based on the reconstructed disaster site.

또한, 상기 드론 장치는, 상기 재난사고 현장을 비행하면서 경사각 조사, 경사높이 조사, 자연 비탈면 종단횡단 형상 조사, 비탈면 계곡 조사, 상부외력 및 주변환경 조사를 포함하는 외업 조사를 실행하여 상기 재난사고 현장 정보를 취득할 수 있다.In addition, the drone device, while flying at the disaster site, by executing an outdoor survey including inclination angle investigation, slope height investigation, natural slope longitudinal cross-sectional shape investigation, slope valley investigation, upper external force and surrounding environment investigation, the disaster accident site information can be obtained.

또한, 상기 경사각 조사는, 종단면 최하부와 최상부 정점의 높이, 그리고 경사가 시작되는 지점에서 최상부 지점까지의 이동거리를 측정할 수 있다.In addition, the inclination angle investigation may measure the heights of the lowermost and uppermost vertices of the longitudinal section, and the moving distance from the starting point of the inclination to the uppermost point.

또한, 상기 경사각 조사는, 상기 경사가 시작되는 지면에 상기 드론 장치의 고도를 0m로 설정하고 최상부 정점까지 수직 상승하여 비행한 고도 값을 측정하며, 상기 드론 장치에 탑재된 짐벌과 카메라가 수평한 상태에서 영상에 표시된 초점거리와 목적물이 일치된 상태에서 최상부 정점의 높이 값(H)을 기록하며, 이후 최상부 정점까지 수평 이동한 거리 값(D)을 활용해 삼각함수를 이용하여 경사각을 계산할 수 있다.In addition, the inclination angle investigation is performed by setting the altitude of the drone device to 0 m on the ground where the inclination starts and vertically ascending to the top vertex to measure the flying altitude value, and the gimbal and camera mounted on the drone device are horizontal. In this state, the height value (H) of the top vertex is recorded when the focal length displayed on the image and the target match, and then the inclination angle can be calculated using a trigonometric function using the horizontally moved distance value (D) to the top vertex. have.

또한, 상기 경사높이 조사는, 경사가 시작되는 지면에 상기 드론 장치의 고도를 0m로 설정하고 최상부 정점까지 수직 상승하여 비행한 높이 값(H)을 측정할 수 있다.In addition, the inclination height investigation may measure the height value (H) of the drone device flying vertically up to the top vertex by setting the altitude of the drone device to 0 m on the ground where the inclination starts.

또한, 상기 자연 비탈면 종단횡단 형상 조사는, 급경사지의 측면에서 바라본 형태를 목측 또는 지형도를 이용하여 조사하되, 종단 형상에 따라 원형, 직선형, 요형, 복합형으로 구분하고, 횡단 형상에 따라 하강형, 평행형, 상승형, 복합형으로 구분하며, 사면붕괴로 인해 조사자의 접근이 어려운 급경사, 추락 위험구간, 식생 밀집지역에 접근하여 측면 및 다양한 각도에서 횡단 형상 및 종단 형상을 취득할 수 있다.In addition, the longitudinal cross-sectional shape investigation of the natural slope is investigated using a visual or topographic map of the shape viewed from the side of the steep slope, and is divided into circular, straight, concave, and complex depending on the longitudinal shape, and descending according to the transverse shape, It is divided into parallel type, ascending type, and complex type, and it is possible to acquire transverse and longitudinal shapes from the side and various angles by approaching steep slopes, fall danger zones, and dense vegetation areas, which are difficult for investigators to access due to slope collapse.

또한, 상기 비탈면 계곡 조사는, 급경사지의 시작점과 종점에 인접한 계곡의 연장과 폭의 거리를 조사하되, 대상지점과 위치에 대한 거리는 장비를 활용해 실측하는 것을 원칙으로 하며, 조사원의 접근 및 이동 실측이 불가능한 경우에 지형도(수치 지형도)를 이용하여 조사할 수 있다.In addition, in the investigation of the slope valley, the distance between the extension and width of the valley adjacent to the start point and the end point of the steep slope is investigated, but the distance to the target point and location is measured using equipment in principle, and the approach and movement of the surveyor are measured In cases where this is not possible, it can be investigated using a topographic map (a numerical topographic map).

또한, 상기 비탈면 계곡 조사는, 상기 드론 장치의 비행을 통해 수신되는 실시간 영상정보를 기반으로 계곡의 시작부와 종점에 인접한 계곡연장의 위치를 파악하고, 구간별 비행경로와 고도를 계산하고, 이후 카메라의 방향을 지면과 직각(90)인 상태로 고정하여 수평면과 가까운 계곡연장의 최하부에서부터 최상부까지 경로에 따라 비행한 로그값을 활용해 계곡연장 길이를 취득할 수 있다.In addition, the slope valley survey is based on the real-time image information received through the flight of the drone device to determine the location of the valley extension adjacent to the start and end points of the valley, calculate the flight path and altitude for each section, and then By fixing the direction of the camera at a right angle (90) to the ground, the length of the valley extension can be obtained by using the log value that flies along the path from the bottom to the top of the valley extension close to the horizontal plane.

또한, 상기 상부외력 및 주변환경 조사는, 급경사지 상부에 주택, 철탑, 농경지, 철도, 도로의 유무를 확인하고, 조사가 필요한 지역을 전자지도 위에 비행구역과 진행경로를 설정해 주어 상기 드론 장치가 자동 비행을 수행하고, 상기 드론 장치가 정해진 경로에 따라 비행하는 동안 상기 드론 장치에서 상부외력 영상을 조사원이 현장의 상부외력을 실시간으로 확인할 수 있도록 상기 통제 장치로 실시간으로 송신할 수 있다.In addition, in the investigation of the upper external force and the surrounding environment, the existence of houses, pylons, farmland, railways, and roads is checked on the upper part of the steep slope, and the flight zone and the progress route are set on the electronic map for the area that needs to be investigated, so that the drone device is Perform automatic flight, and while the drone device flies according to a predetermined route, the image of the upper external force from the drone device can be transmitted in real time to the control device so that the investigator can check the upper external force of the field in real time.

또한, 상기 분석 장치는, 상기 재난사고 현장 정보를 분석하여 객관적이고 정량적인 조사결과를 도출하는 방식에 따른 정사영상 제작, 피해요인 분석, 평가표 작성 과정을 포함하여 재난 현장을 재구성할 수 있다.In addition, the analysis device may reconstruct the disaster site, including the orthoimage production, damage factor analysis, and evaluation table preparation process according to a method of deriving objective and quantitative investigation results by analyzing the disaster site information.

또한, 상기 분석 장치는, 상기 드론 장치에서 취득한 재난사고 현장 정보를 기반으로 사면붕괴 현장을 3차원 영상가공을 통해 정량적으로 조사 및 분석할 수 있는 평가항목을 전체 17가지 중 경사각, 경사높이, 종단형상, 횡단형상, 지반 변형 및 균열, 비탈면 계곡, 상부외력, 붕괴 및 유실 이력, 주변환경, 및 급경사지와 인접 시설물 간 거리에 관한 11가지로 분류해 정량적 분석을 실행할 수 있다.In addition, the analysis device, based on the disaster accident site information obtained from the drone device, evaluates the evaluation items that can quantitatively investigate and analyze the slope collapse site through 3D image processing, among all 17 types of inclination angle, slope height, and end. Quantitative analysis can be performed by classifying into 11 categories related to shape, transverse shape, ground deformation and cracks, slope valley, upper external force, collapse and loss history, surrounding environment, and distance between steep slopes and adjacent facilities.

또한, 상기 경사각의 분석은, 3차원 포인트 클라우드와 매쉬 데이터에서 경사가 발생한 단면을 측정하는 방법으로 하부 정점과 최상부의 정점을 연결한 선과 수평면 사이의 각을 측정할 수 있다.In addition, the analysis of the inclination angle may measure the angle between the horizontal plane and the line connecting the lower vertex and the uppermost vertex by a method of measuring a cross section in which an inclination occurs in the three-dimensional point cloud and mesh data.

또한, 상기 경사높이의 분석은, 3차원 포인트 클라우드 상에서 조사대상의 단면을 추출해 수평면을 기준으로 도로에서부터 급경사지 최상부까지 수직으로 연결한 높이로 측정할 수 있다.In addition, the analysis of the slope height can be measured as the height connected vertically from the road to the top of the steep slope based on the horizontal plane by extracting the cross section of the investigation target from the three-dimensional point cloud.

또한, 상기 급경사지의 상기 종단형상의 분석은, 영상정합 처리를 통해 수치표면 모델의 결과물을 활용해 등고선을 5 m 간격으로 추출하고, 이후 ESRI ArcGIS 프로그램을 이용해 정사영상과 등고선을 중첩시키는 방법으로 조사 지점의 상기 종단형상을 분석할 수 있다.In addition, in the analysis of the longitudinal shape of the steep slope, contour lines are extracted at intervals of 5 m using the result of the numerical surface model through image registration processing, and then the orthographic image and the contour line are superimposed using the ESRI ArcGIS program. The longitudinal shape of the point can be analyzed.

또한, 상기 급경사지의 상기 종단형상은, 상기 드론 장치가 조사 현장 상공에서 조사 지점을 다각적으로 촬영한 동영상과 3차원 포인트 클라우드의 결과물을 비교 검토하여, 이미지 프로세싱을 통해 분석된 등고선의 형태가 철형, 직선형, 요형, 및 복합형 중 하나로 분석할 수 있다.In addition, as for the longitudinal shape of the steep slope, the shape of the contour analyzed through image processing is convex by comparing and examining the results of the 3D point cloud and the video in which the drone device shoots the investigation point in the sky above the investigation site from various angles, It can be analyzed as one of straight, concave, and complex.

또한, 상기 횡단형상의 분석은, 자연 비탈면의 횡단 형상에 대하여, 상기 경사각의 분석과 동일한 방법으로 실행하되, 조사 대상지의 단면을 추출해 횡단형상을 분석하고, 대상 지점을 다각적으로 촬영한 드론 영상과 3차원 포인트 클라우드 상에서 표현되는 형상 정보를 활용해 분석한 결과, 급경사지의 형태가 하강형, 평행형, 상승형, 복합형 중 하나로 분석할 수 있다.In addition, the analysis of the transverse shape is performed in the same way as the analysis of the inclination angle with respect to the transverse shape of the natural slope, but by extracting the cross section of the investigation target site to analyze the transverse shape, and a drone image taken from multiple angles of the target point As a result of analysis using the shape information expressed on the 3D point cloud, the shape of the steep slope can be analyzed as one of descending type, parallel type, rising type, and complex type.

또한, 상기 비탈면 계곡의 분석은, 상기 비탈면 계곡의 연장과 폭에 대하여, 사면피해가 발생한 급경사지의 시작점과 종점에 인접한 계곡을 대상으로 결과를 분석하되, 3차원 포인트 클라우드 상에서 비탈면 계곡의 시작점과 종점부 간 길이를 측정하는 방법으로 결과를 분석하고, 상기 비탈면 계곡의 연장 길이는 계곡이 시작하는 최상부에서부터 최하부까지의 거리를 측정하는 방법으로 계곡이 형성된 경로를 따라 3차원 포인트 클라우드 상에서 대상 포인트를 지정하고, 포인트 간의 길이를 모두 연결한 값으로 결과를 분석할 수 있다.In addition, in the analysis of the slope valley, with respect to the extension and width of the slope valley, the results are analyzed for the valleys adjacent to the starting point and the ending point of the steep slope where the slope damage has occurred, but the starting point and the ending point of the slope valley on the three-dimensional point cloud The results are analyzed by measuring the length of the slope, and the extension length of the slope valley is a method of measuring the distance from the top to the bottom where the valley starts. , the result can be analyzed as a value that connects all the lengths between points.

또한, 상기 상부외력의 분석에서 상기 급경사지의 상기 상부외력에 영향을 미치는 요인은 주택, 철탑, 농경지, 철도, 봉분을 포함하고, 상기 상부외력의 분석은 현장에서 촬영된 드론 영상과 이미지 프로세싱 과정을 거쳐 생성된 정사영상과 3차원 포인트 클라우드를 활용해 상기 상부외력의 유무와 위치, 면적을 분석할 수 있다.In addition, in the analysis of the upper external force, factors affecting the upper external force of the steep slope include houses, pylons, farmland, railways, and mounds, and the analysis of the upper external force includes drone images and image processing processes taken in the field. The presence, location, and area of the upper external force can be analyzed by using the orthographic image and the three-dimensional point cloud generated through the process.

또한, 상기 붕괴 및 유실 이력의 분석은, 상기 급경사지 내에서 붕괴, 낙석, 표층유실의 흔적을 조사하고 이에 따른 피해규모를 분석하되, 상기 급경사지 내에서 사면유실 피해가 발생한 지점에서 일정 거리 이내에 위치하고 있는 지점을 대상으로 사면유실 피해 발생 이전의 이미지와 이후 이미지를 비교하여 분석할 수 있다.In addition, in the analysis of the collapse and loss history, the traces of collapse, rockfall, and surface layer loss are investigated in the steep slope and the damage scale is analyzed accordingly, but within a certain distance from the point where the slope loss damage occurred in the steep slope. It is possible to compare and analyze the images before and after the slope loss damage at the location where they are located.

그리고, 상기 급경사지와 인접 시설물 간 거리의 분석은, 상기 급경사지 붕괴 시 피해 영향권에 있는 시설물의 유무를 확인하고, 상기 급경사지와 인접한 시설물과의 거리를 분석할 수 있다.In addition, the analysis of the distance between the steep slope and the adjacent facility may determine whether or not there is a facility in the damaged area when the steep slope collapses, and analyze the distance between the steep slope and the adjacent facility.

한편, 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 재난현장 재구성 및 원인분석 방법은, (a) 드론 장치가 재난사고 현장을 촬영하여 재난사고 현장 정보를 취득하여 통제 장치로 전송하는 단계; (b) 상기 통제 장치가 상기 수신된 재난사고 현장 정보를 분석 장치로 전달하는 단계; (c) 상기 분석 장치가 상기 재난사고 현장 정보를 분석하여 재난 현장을 재구성하는 단계; 및 (d) 상기 분석 장치가 상기 재구성된 재난 현장에 근거하여 사고 원인을 분석하는 단계를 포함할 수 있다.On the other hand, the disaster site reconstruction and cause analysis method according to an embodiment of the present invention for achieving the above object includes the steps of (a) a drone device photographing a disaster accident site to acquire disaster accident site information and transmitting it to a control device ; (b) transmitting, by the control device, the received disaster accident site information to an analysis device; (c) reconstructing the disaster site by analyzing the disaster site information by the analysis device; and (d) analyzing, by the analysis device, the cause of the accident based on the reconstructed disaster site.

또한, 상기 (a) 단계에서 상기 드론 장치는, 경사각 조사, 경사높이 조사, 자연 비탈면 종단횡단 형상 조사, 비탈면 계곡 조사, 상부외력 및 주변환경 조사를 포함하는 외업 조사를 실행하여 재난사고 현장 정보를 취득할 수 있다.In addition, in step (a), the drone device performs field surveys including inclination angle survey, inclination height survey, natural slope longitudinal cross-sectional shape survey, slope valley survey, upper external force and surrounding environment survey to obtain disaster accident site information can be obtained

또한, 상기 경사각 조사는, 종단면 최하부와 최상부 정점의 높이, 그리고 경사가 시작되는 지점에서 최상부 지점까지의 이동거리를 측정할 수 있다.In addition, the inclination angle investigation may measure the heights of the lowermost and uppermost vertices of the longitudinal section, and the moving distance from the starting point of the inclination to the uppermost point.

또한, 상기 경사각 조사는, 상기 경사가 시작되는 지면에 상기 드론 장치의 고도를 0m로 설정하고 최상부 정점까지 수직 상승하여 비행한 고도 값을 측정하며, 상기 드론 장치에 탑재된 짐벌과 카메라가 수평한 상태에서 영상에 표시된 초점거리와 목적물이 일치된 상태에서 최상부 정점의 높이 값(H)을 기록하며, 이후 최상부 정점까지 수평 이동한 거리 값(D)을 활용해 삼각함수를 이용하여 경사각을 계산할 수 있다.In addition, the inclination angle investigation is performed by setting the altitude of the drone device to 0 m on the ground where the inclination starts and vertically ascending to the top vertex to measure the flying altitude value, and the gimbal and camera mounted on the drone device are horizontal. In this state, the height value (H) of the top vertex is recorded when the focal length displayed on the image and the target match, and then the inclination angle can be calculated using a trigonometric function using the horizontally moved distance value (D) to the top vertex. have.

또한, 상기 경사높이 조사는, 경사가 시작되는 지면에 상기 드론 장치의 고도를 0m로 설정하고 최상부 정점까지 수직 상승하여 비행한 높이 값(H)을 측정할 수 있다.In addition, the inclination height investigation may measure the height value (H) of the drone device flying vertically up to the top vertex by setting the altitude of the drone device to 0 m on the ground where the inclination starts.

또한, 상기 자연 비탈면 종단횡단 형상 조사는, 급경사지의 측면에서 바라본 형태를 목측 또는 지형도를 이용하여 조사하되, 종단 형상에 따라 원형, 직선형, 요형, 복합형으로 구분하고, 횡단 형상에 따라 하강형, 평행형, 상승형, 복합형으로 구분하며, 사면붕괴로 인해 조사자의 접근이 어려운 급경사, 추락 위험구간, 식생 밀집지역에 접근하여 측면 및 다양한 각도에서 횡단 형상 및 종단 형상을 취득할 수 있다.In addition, the longitudinal cross-sectional shape investigation of the natural slope is investigated using a visual or topographic map of the shape viewed from the side of the steep slope, and is divided into circular, straight, concave, and complex depending on the longitudinal shape, and descending according to the transverse shape, It is divided into parallel type, ascending type, and complex type, and it is possible to acquire transverse and longitudinal shapes from the side and various angles by approaching steep slopes, fall danger zones, and dense vegetation areas, which are difficult for investigators to access due to slope collapse.

또한, 상기 비탈면 계곡 조사는, 급경사지의 시작점과 종점에 인접한 계곡의 연장과 폭의 거리를 조사하되, 대상지점과 위치에 대한 거리는 장비를 활용해 실측하는 것을 원칙으로 하며, 조사원의 접근 및 이동 실측이 불가능한 경우에 지형도(수치 지형도)를 이용하여 조사할 수 있다.In addition, in the investigation of the slope valley, the distance between the extension and width of the valley adjacent to the start point and the end point of the steep slope is investigated, but the distance to the target point and location is measured using equipment in principle, and the approach and movement of the surveyor are measured In cases where this is not possible, it can be investigated using a topographic map (a numerical topographic map).

또한, 상기 비탈면 계곡 조사는, 상기 드론 장치의 비행을 통해 수신되는 실시간 영상정보를 기반으로 계곡의 시작부와 종점에 인접한 계곡연장의 위치를 파악하고, 구간별 비행경로와 고도를 계산하고, 이후 카메라의 방향을 지면과 직각(90)인 상태로 고정하여 수평면과 가까운 계곡연장의 최하부에서부터 최상부까지 경로에 따라 비행한 로그값을 활용해 계곡연장 길이를 취득할 수 있다.In addition, the slope valley survey is based on the real-time image information received through the flight of the drone device to determine the location of the valley extension adjacent to the start and end points of the valley, calculate the flight path and altitude for each section, and then By fixing the direction of the camera at a right angle (90) to the ground, the length of the valley extension can be obtained by using the log value that flies along the path from the bottom to the top of the valley extension close to the horizontal plane.

또한, 상기 상부외력 및 주변환경 조사는, 급경사지 상부에 주택, 철탑, 농경지, 철도, 도로의 유무를 확인하고, 조사가 필요한 지역을 전자지도 위에 비행구역과 진행경로를 설정해 주어 상기 드론 장치가 자동 비행을 수행하고, 상기 드론 장치가 정해진 경로에 따라 비행하는 동안 상기 드론 장치에서 상부외력 영상을 조사원이 현장의 상부외력을 실시간으로 확인할 수 있도록 상기 통제 장치로 실시간으로 송신할 수 있다.In addition, in the investigation of the upper external force and the surrounding environment, the existence of houses, pylons, farmland, railways, and roads is checked on the upper part of the steep slope, and the flight zone and the progress route are set on the electronic map for the area that needs to be investigated, so that the drone device is Perform automatic flight, and while the drone device flies according to a predetermined route, the image of the upper external force from the drone device can be transmitted in real time to the control device so that the investigator can check the upper external force of the field in real time.

또한, 상기 (c) 단계에서 상기 분석 장치는, 상기 재난사고 현장 정보를 분석하여 객관적이고 정량적인 조사결과를 도출하는 방식에 따른 정사영상 제작, 피해요인 분석, 평가표 작성 과정을 포함하여 재난 현장을 재구성할 수 있다.In addition, in step (c), the analysis device analyzes the disaster site information and analyzes the disaster site information and analyzes the disaster site, including the orthographic image production, damage factor analysis, and evaluation table preparation process according to a method of deriving objective and quantitative survey results. can be reconstructed.

또한, 상기 (d) 단계에서 상기 분석 장치는, 상기 드론 장치에서 취득한 영상정보를 기반으로 사면붕괴 현장을 3차원 영상가공을 통해 정량적으로 조사 및 분석할 수 있는 평가항목을 전체 17가지 중 경사각, 경사높이, 종단형상, 횡단형상, 지반 변형 및 균열, 비탈면 계곡, 상부외력, 붕괴 및 유실 이력, 주변환경, 및 급경사지와 인접 시설물 간 거리에 관한 11가지로 분류해 정량적 분석을 실행할 수 있다.In addition, in step (d), the analysis device, based on the image information obtained from the drone device, quantitatively investigates and analyzes the slope collapse site through 3D image processing. Quantitative analysis can be performed by classifying into 11 categories related to slope height, longitudinal shape, transverse shape, ground deformation and cracks, slope valley, upper external force, collapse and loss history, surrounding environment, and distance between steep slopes and adjacent facilities.

또한, 상기 경사각의 분석은, 3차원 포인트 클라우드와 매쉬 데이터에서 경사가 발생한 단면을 측정하는 방법으로 하부 정점과 최상부의 정점을 연결한 선과 수평면 사이의 각을 측정할 수 있다.In addition, the analysis of the inclination angle may measure the angle between the horizontal plane and the line connecting the lower vertex and the uppermost vertex by a method of measuring a cross section in which an inclination occurs in the three-dimensional point cloud and mesh data.

또한, 상기 경사높이의 분석은, 3차원 포인트 클라우드 상에서 조사대상의 단면을 추출해 수평면을 기준으로 도로에서부터 급경사지 최상부까지 수직으로 연결한 높이로 측정할 수 있다.In addition, the analysis of the slope height can be measured as the height connected vertically from the road to the top of the steep slope based on the horizontal plane by extracting the cross section of the investigation target from the three-dimensional point cloud.

또한, 상기 급경사지의 상기 종단형상의 분석은, 영상정합 처리를 통해 수치표면 모델의 결과물을 활용해 등고선을 5 m 간격으로 추출하고, 이후 ESRI ArcGIS 프로그램을 이용해 정사영상과 등고선을 중첩시키는 방법으로 조사 지점의 상기 종단형상을 분석할 수 있다.In addition, in the analysis of the longitudinal shape of the steep slope, contour lines are extracted at intervals of 5 m using the result of the numerical surface model through image registration processing, and then the orthographic image and the contour line are superimposed using the ESRI ArcGIS program. The longitudinal shape of the point can be analyzed.

또한, 상기 급경사지의 상기 종단형상은, 상기 드론 장치가 조사 현장 상공에서 조사 지점을 다각적으로 촬영한 동영상과 3차원 포인트 클라우드의 결과물을 비교 검토하여, 이미지 프로세싱을 통해 분석된 등고선의 형태가 철형, 직선형, 요형, 및 복합형 중 하나로 분석할 수 있다.In addition, as for the longitudinal shape of the steep slope, the shape of the contour analyzed through image processing is convex by comparing and examining the results of the 3D point cloud and the video in which the drone device shoots the investigation point in the sky above the investigation site from various angles, It can be analyzed as one of straight, concave, and complex.

또한, 상기 횡단형상의 분석은, 자연 비탈면의 횡단 형상에 대하여, 상기 경사각의 분석과 동일한 방법으로 실행하되, 조사 대상지의 단면을 추출해 횡단형상을 분석하고, 대상 지점을 다각적으로 촬영한 드론 영상과 3차원 포인트 클라우드 상에서 표현되는 형상 정보를 활용해 분석한 결과, 급경사지의 형태가 하강형, 평행형, 상승형, 복합형 중 하나로 분석할 수 있다.In addition, the analysis of the transverse shape is performed in the same way as the analysis of the inclination angle with respect to the transverse shape of the natural slope, but by extracting the cross section of the investigation target site to analyze the transverse shape, and a drone image taken from multiple angles of the target point As a result of analysis using the shape information expressed on the 3D point cloud, the shape of the steep slope can be analyzed as one of descending type, parallel type, rising type, and complex type.

또한, 상기 비탈면 계곡의 분석은, 상기 비탈면 계곡의 연장과 폭에 대하여, 사면피해가 발생한 급경사지의 시작점과 종점에 인접한 계곡을 대상으로 결과를 분석하되, 3차원 포인트 클라우드 상에서 비탈면 계곡의 시작점과 종점부 간 길이를 측정하는 방법으로 결과를 분석하고, 상기 비탈면 계곡의 연장 길이는 계곡이 시작하는 최상부에서부터 최하부까지의 거리를 측정하는 방법으로 계곡이 형성된 경로를 따라 3차원 포인트 클라우드 상에서 대상 포인트를 지정하고, 포인트 간의 길이를 모두 연결한 값으로 결과를 분석할 수 있다.In addition, in the analysis of the slope valley, the results are analyzed for the valleys adjacent to the start and end points of the steep slope where the slope damage has occurred with respect to the extension and width of the slope valley, but the start and end points of the slope valley on the 3D point cloud The results are analyzed by measuring the length of the slope, and the extension length of the slope valley is a method of measuring the distance from the top to the bottom where the valley starts. , the result can be analyzed as a value that connects all the lengths between points.

또한, 상기 상부외력의 분석에서 상기 급경사지의 상기 상부외력에 영향을 미치는 요인은 주택, 철탑, 농경지, 철도, 봉분을 포함하고, 상기 상부외력의 분석은 현장에서 촬영된 드론 영상과 이미지 프로세싱 과정을 거쳐 생성된 정사영상과 3차원 포인트 클라우드를 활용해 상기 상부외력의 유무와 위치, 면적을 분석할 수 있다.In addition, in the analysis of the upper external force, factors affecting the upper external force of the steep slope include houses, pylons, farmland, railways, and mounds, and the analysis of the upper external force includes drone images and image processing processes taken in the field. The presence, location, and area of the upper external force can be analyzed by using the orthographic image and the three-dimensional point cloud generated through the process.

또한, 상기 붕괴 및 유실 이력의 분석은, 상기 급경사지 내에서 붕괴, 낙석, 표층유실의 흔적을 조사하고 이에 따른 피해규모를 분석하되, 상기 급경사지 내에서 사면유실 피해가 발생한 지점에서 일정 거리 이내에 위치하고 있는 지점을 대상으로 사면유실 피해 발생 이전의 이미지와 이후 이미지를 비교하여 분석할 수 있다.In addition, in the analysis of the collapse and loss history, the traces of collapse, rockfall, and surface layer loss are investigated in the steep slope and the damage scale is analyzed accordingly, but within a certain distance from the point where the slope loss damage occurred in the steep slope. It is possible to compare and analyze the images before and after the slope loss damage at the location where they are located.

그리고, 상기 급경사지와 인접 시설물 간 거리의 분석은, 상기 급경사지 붕괴 시 피해 영향권에 있는 시설물의 유무를 확인하고, 상기 급경사지와 인접한 시설물과의 거리를 분석할 수 있다.In addition, the analysis of the distance between the steep slope and the adjacent facility may determine whether or not there is a facility in the damaged area when the steep slope collapses, and analyze the distance between the steep slope and the adjacent facility.

본 발명에 의하면, 재난 사고 현장을 비행하는 드론 장치로부터 취득한 사고 현장 영상을 기반으로 3차원 공간정보 분석을 통하여 재난 사고 현장을 재구성할 수 있다.According to the present invention, it is possible to reconstruct the disaster accident site through 3D spatial information analysis based on the accident scene image acquired from the drone device flying over the disaster accident site.

따라서, 필요에 따라 현장 상황을 기록 및 관리가 가능한 유형의 자료로 보관할 수 있으며, 이러한 현장 재구성 자료에 근거하여 재난 사고 원인을 분석할 수 있는 효과가 있다.Therefore, the on-site situation can be stored as a type of data that can be recorded and managed as needed, and there is an effect of analyzing the cause of a disaster based on the on-site reconstruction data.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 재난현장 재구성 및 원인분석 시스템의 전체적인 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 재난현장 재구성을 위한 외업 조사와 내업 조사의 항목을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 드론 장치에서 경사각을 측정하는 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 드론 장치에서 경사높이를 측정하는 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 드론 장치에서 자연 비탈면 횡단형상을 측정하는 예를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 드론 장치에서 비탈면 계곡을 측정하는 예를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 드론 장치에서 상부외력을 조사하는 예를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 드론 장치로부터 취득한 현장 데이터에 대하여 PiX4D Mapper를 활용하여 3차원 공간 정보로 생성하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 분석 장치의 영상분석 프로그램을 이용한 정량적 분석 과정을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 분석 장치의 분석에 따른 재난현장 3차원 재구성을 통한 조사항목을 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 분석 장치에서 경사각을 분석한 결과를 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 분석 장치에서 경사높이를 분석한 결과를 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 분석 장치에서 급경사지 종단형상을 분석한 결과를 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 분석 장치에서 자연비탈면 횡단형상을 분석한 결과를 나타낸 도면이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 분석 장치에서 비탈면 계곡을 분석한 결과를 나타낸 도면이다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 분석 장치에서 상부외력을 분석한 결과를 나타낸 도면이다.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 분석 장치에서 붕괴 및 유실 이력을 분석한 결과를 나타낸 도면이다.
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 분석 장치에서 급경사지 인근 유실된 면적을 분석한 결과를 나타낸 도면이다.
도 19는 본 발명의 실시예에 따른 분석 장치에서 급경사지와 인접 시설물 간의 거리를 분석한 결과를 나타낸 도면이다.
도 20은 본 발명의 실시예에 따른 재난현장 재구성 및 원인분석 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도를 나타낸 도면이다.
1 is a configuration diagram schematically showing the overall configuration of a disaster site reconstruction and cause analysis system according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a view showing the items of the field investigation and the field investigation for the reconstruction of the disaster site according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating an example of measuring an inclination angle in a drone device according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing an example of measuring the inclination height in the drone device according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing an example of measuring a natural slope transverse shape in a drone device according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating an example of measuring a slope valley in a drone device according to an embodiment of the present invention.
7 is a view showing an example of irradiating the upper external force in the drone device according to an embodiment of the present invention.
8 is a diagram illustrating a process of generating 3D spatial information using PiX4D Mapper for field data acquired from a drone device according to an embodiment of the present invention.
9 is a diagram illustrating a quantitative analysis process using an image analysis program of an analysis apparatus according to an embodiment of the present invention.
10 is a view showing investigation items through three-dimensional reconstruction of a disaster site according to the analysis of the analysis device according to an embodiment of the present invention.
11 is a view showing a result of analyzing an inclination angle in the analysis apparatus according to an embodiment of the present invention.
12 is a view showing the result of analyzing the inclination height in the analysis device according to an embodiment of the present invention.
13 is a view showing a result of analyzing the longitudinal shape of a steep slope in the analysis apparatus according to an embodiment of the present invention.
14 is a view showing a result of analyzing a natural slope cross-sectional shape in the analysis apparatus according to an embodiment of the present invention.
15 is a view showing a result of analyzing a slope valley in the analysis device according to an embodiment of the present invention.
16 is a view showing the results of analyzing the upper external force in the analysis device according to an embodiment of the present invention.
17 is a view showing the results of analyzing the collapse and loss history in the analysis device according to an embodiment of the present invention.
18 is a view showing a result of analyzing a lost area near a steep slope in the analysis device according to an embodiment of the present invention.
19 is a view showing a result of analyzing a distance between a steep slope and an adjacent facility in the analysis apparatus according to an embodiment of the present invention.
20 is a diagram illustrating an operation flowchart for explaining a disaster site reconstruction and cause analysis method according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement them. The present invention may be embodied in several different forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly explain the present invention, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are given to the same or similar elements throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우 뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to be "connected" to another part, it includes not only the case where it is "directly connected" but also the case where it is "electrically connected" with another element interposed therebetween. . In addition, when a part "includes" a certain component, this means that other components may be further included rather than excluding other components unless otherwise stated.

어느 부분이 다른 부분의 "위에" 있다고 언급하는 경우, 이는 바로 다른 부분의 위에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될 수 있다. 대조적으로 어느 부분이 다른 부분의 "바로 위에" 있다고 언급하는 경우, 그 사이에 다른 부분이 수반되지 않는다.When a part is referred to as being “above” another part, it may be directly on top of the other part, or the other part may be involved in between. In contrast, when a part refers to being "directly above" another part, no other part is involved in between.

제1, 제2 및 제3 등의 용어들은 다양한 부분, 성분, 영역, 층 및/또는 섹션들을 설명하기 위해 사용되나 이들에 한정되지 않는다. 이들 용어들은 어느 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션을 다른 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션과 구별하기 위해서만 사용된다. 따라서, 이하에서 서술하는 제1 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 제2 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션으로 언급될 수 있다.Terms such as first, second and third are used to describe, but are not limited to, various parts, components, regions, layers and/or sections. These terms are used only to distinguish one part, component, region, layer or section from another part, component, region, layer or section. Accordingly, a first part, component, region, layer or section described below may be referred to as a second part, component, region, layer or section without departing from the scope of the present invention.

여기서 사용되는 전문 용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.The terminology used herein is for the purpose of referring to specific embodiments only, and is not intended to limit the invention. As used herein, the singular forms also include the plural forms unless the phrases clearly indicate the opposite. The meaning of "comprising," as used herein, specifies a particular characteristic, region, integer, step, operation, element and/or component, and includes the presence or absence of another characteristic, region, integer, step, operation, element and/or component. It does not exclude additions.

"아래", "위" 등의 상대적인 공간을 나타내는 용어는 도면에서 도시된 한 부분의 다른 부분에 대한 관계를 보다 쉽게 설명하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 용어들은 도면에서 의도한 의미와 함께 사용 중인 장치의 다른 의미나 동작을 포함하도록 의도된다. 예를 들면, 도면 중의 장치를 뒤집으면, 다른 부분들의 "아래"에 있는 것으로 설명된 어느 부분들은 다른 부분들의 "위"에 있는 것으로 설명된다. 따라서 "아래"라는 예시적인 용어는 위와 아래 방향을 전부 포함한다. 장치는 90˚ 회전 또는 다른 각도로 회전할 수 있고, 상대적인 공간을 나타내는 용어도 이에 따라서 해석된다.Terms indicating a relative space such as “below” and “above” may be used to more easily describe the relationship of one part shown in the drawings to another part. These terms, along with their intended meanings in the drawings, are intended to include other meanings or operations of the device in use. For example, if the device in the figures is turned over, some parts described as being "below" other parts are described as being "above" other parts. Thus, the exemplary term “down” includes both the up and down directions. The device may be rotated 90 degrees or at other angles, and terms denoting relative space are interpreted accordingly.

다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련 기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.Although not defined otherwise, all terms including technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Commonly used terms defined in the dictionary are additionally interpreted as having a meaning consistent with the related technical literature and the presently disclosed content, and unless defined, they are not interpreted in an ideal or very formal meaning.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art can easily carry out the embodiments of the present invention. However, the present invention may be embodied in various different forms and is not limited to the embodiments described herein.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 재난현장 재구성 및 원인분석 시스템의 전체적인 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.1 is a configuration diagram schematically showing the overall configuration of a disaster site reconstruction and cause analysis system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 재난현장 재구성 및 원인분석 시스템(100)은, 드론 장치(110), 통제 장치(120) 및 분석 장치(130)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , a disaster site reconstruction and cause analysis system 100 according to an embodiment of the present invention may include a drone device 110 , a control device 120 , and an analysis device 130 .

드론 장치(110)는 재난사고 현장을 비행하면서 촬영하여 재난사고 현장 정보를 취득하고 통제 장치(120)로 전송한다.The drone device 110 acquires disaster accident site information by photographing it while flying over the disaster site, and transmits it to the control device 120 .

통제 장치(120)는 드론 장치(110)의 비행을 조정하고, 드론 장치(110)로부터 수신되는 재난사고 현장 정보를 분석 장치(130)로 전달한다. 이때, 통제 장치(120)는 지상에 설치된 장비로서, 예를 들면, 스마트폰, PDA 등의 휴대용 단말기, 컴퓨터 단말기, 노트북 장치, 서버 장치 등으로 구현될 수 있다. The control device 120 controls the flight of the drone device 110 , and transmits disaster accident site information received from the drone device 110 to the analysis device 130 . In this case, the control device 120 may be implemented as equipment installed on the ground, for example, a portable terminal such as a smart phone or a PDA, a computer terminal, a notebook device, a server device, and the like.

분석 장치(130)는 통제 장치(120)로부터 전달받은 재난사고 현장 정보를 분석하여 재난 현장을 재구성하고, 재구성된 재난 현장에 근거하여 사고 원인을 분석한다. 분석 장치(130)도 지상에 설치된 장비로서, 통제 장치(120)의 내부에 설치될 수도 있고, 별도의 장치로서 컴퓨터 단말기, 서버 장치 등으로 구현될 수 있다.The analysis device 130 reconstructs the disaster site by analyzing the disaster site information received from the control device 120 , and analyzes the cause of the accident based on the reconstructed disaster site. The analysis device 130 is also installed on the ground, and may be installed inside the control device 120 , or may be implemented as a computer terminal, a server device, etc. as a separate device.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 재난현장 재구성을 위한 외업 조사와 내업 조사의 항목을 나타낸 도면이다.Figure 2 is a view showing the items of the field investigation and the field investigation for the reconstruction of the disaster site according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 재난현장 재구성 및 원인분석 시스템(100)은, 드론 장치(110)를 통하여 외업 조사를 실행하고, 분석 장치(130)를 통하여 외업 조사 결과를 재구성하고 분석하는 내업 조사를 실행할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the disaster site reconstruction and cause analysis system 100 according to the present invention executes the field investigation through the drone device 110 , and reconstructs and analyzes the field investigation result through the analysis device 130 . You can conduct a business survey.

드론 장치(110)는 통제 장치(120)의 제어에 따라 재난 현장 조사 지역을 비행하면서 센서를 활용해 직접 조사를 수행하여 재난사고 현장 정보를 취득하는 외업 조사를 실행할 수 있다. 예를 들면, 드론 장치(110)는 총 17개 항목 중 8개 항목에 대한 외업 조사를 실행할 수 있다.The drone device 110 may perform an out-of-the-box survey to obtain disaster accident site information by directly performing a survey using a sensor while flying over a disaster site investigation area under the control of the control device 120 . For example, the drone device 110 may perform an out-of-office survey on 8 items out of a total of 17 items.

드론 장치(110)는 외업 조사에 대하여, 도 2에 도시된 바와 같이, 붕괴 위험성(70%)으로서, 경사각(°), 높이(m), 급경사지 종단형상, 자연비탈면 횡단형상, 비탈면 계곡(계곡 연장/폭(m)), 상부외력 등을 조사할 수 있다. 또한, 드론 장치(110)는 외업 조사에 대하여, 사회적 영향도(30%)로서 주변환경 등을 조사할 수 있다.The drone device 110 for the field survey, as shown in FIG. 2, as the collapse risk (70%), the inclination angle (°), height (m), steep slope longitudinal shape, natural slope transverse shape, slope valley ( Valley extension/width (m)), upper external force, etc. can be investigated. In addition, the drone device 110 may investigate the surrounding environment as a social influence (30%) with respect to the field survey.

분석 장치(130)는 총 17개 항목 중 11개 항목에 대한 내업 조사를 실행할 수 있다. 분석 장치(130)는 내업 조사에 대하여, 도 2에 도시된 바와 같이, 붕괴 위험성(70%)으로서, 경사각(°), 높이(m), 급경사지 종단형상, 자연비탈면 횡단형상, 지반 변형 균열, 비탈면 계곡(계곡 연장/폭(m)), 상부외력, 붕괴유실 이력 등을 조사할 수 있다. 또한, 분석 장치(130)는 외업 조사에 대하여, 사회적 영향도(30%)로서 주변환경, 급경사지와 인접 시설물 간의 거리 등을 조사할 수 있다.The analysis device 130 may perform an internal examination for 11 items out of a total of 17 items. Analysis device 130, as shown in FIG. 2 for the internal investigation, as the collapse risk (70%), the inclination angle (°), the height (m), the shape of the steep slope, the transverse shape of the natural slope, the ground deformation crack , slope valley (valley extension/width (m)), upper external force, collapse loss history, etc. can be investigated. In addition, the analysis device 130 may investigate the surrounding environment, the distance between the steep slope and the adjacent facilities, etc. as a social influence (30%) with respect to the field survey.

드론 장치(110)는, 재난사고 현장을 비행하면서 다음 표 1 및 도 3 내지 도 7에 도시된 바와 같이 경사각 조사, 경사높이 조사, 자연 비탈면 종단횡단 형상 조사, 비탈면 계곡 조사, 상부외력 및 주변환경 조사를 포함하는 외업 조사를 실행하여 재난사고 현장 정보를 취득할 수 있다. The drone device 110, while flying at the site of the disaster, as shown in Table 1 and FIGS. 3 to 7, inclination angle investigation, slope height investigation, natural slope cross-section shape investigation, slope valley investigation, upper external force and surrounding environment It is possible to acquire disaster accident site information by carrying out field investigations including investigations.

항목1Item 1 항목2Item 2 항목3,4Item 3,4 항목5,6Items 5 and 6 항목7,8Items 7, 8 경사각angle of inclination 경사높이slope height 비탈면
종단·횡단형상
slope
Vertical and transverse shape
비탈면 계곡
(연장, 폭)
slope valley
(extension, width)
상부외력,
주변환경
upper external force,
circumstance

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 재난현장 재구성을 위해, 드론 장치가 외업 조사를 실행하는 예들을 도 3 내지 도 7을 통하여 설명한다.Hereinafter, examples in which the drone device performs field surveys for disaster site reconstruction according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 7 .

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 드론 장치에서 경사각을 측정하는 예를 나타낸 도면이다.3 is a diagram illustrating an example of measuring an inclination angle in a drone device according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 드론 장치(110)는, 경사각 조사에 대하여, 종단면 최하부와 최상부 정점의 높이, 그리고 경사가 시작되는 지점에서 최상부 지점까지의 이동거리를 측정할 수 있다. Referring to FIG. 3 , the drone device 110 according to the present invention may measure the heights of the lowermost and uppermost vertices of the longitudinal section, and the moving distance from the starting point of the inclination to the uppermost point with respect to the inclination angle investigation.

경사각 조사는, 경사가 시작되는 지면에 드론 장치(110)의 고도를 0m로 설정하고 최상부 정점까지 수직 상승하여 비행한 고도 값을 측정한다. 이때, 드론 장치(110)에 탑재된 짐벌과 카메라가 수평한 상태에서 영상에 표시된 초점거리와 목적물이 일치된 상태에서 최상부 정점의 높이 값(H)을 기록한다. 이후 최상부 정점까지 수평 이동한 거리 값(D)을 활용해 삼각함수를 이용하여 경사각을 계산할 수 있다.In the inclination angle investigation, the altitude of the drone device 110 is set to 0 m on the ground where the inclination starts, and the altitude value of flying is measured by ascending vertically to the top vertex. At this time, the height value (H) of the uppermost vertex is recorded in a state that the focal length displayed in the image and the target match in a state where the gimbal and the camera mounted on the drone device 110 are horizontal. Then, the angle of inclination can be calculated using a trigonometric function using the horizontally moved distance value (D) to the top vertex.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 드론 장치에서 경사높이를 측정하는 예를 나타낸 도면이다.4 is a view showing an example of measuring the inclination height in the drone device according to an embodiment of the present invention.

일반적으로 기존 경사높이의 측정 방법은 조사자가 현장에서 레이저 거리 측정기를 활용해 수평면(지반)에서 급경사지의 최상부까지의 높이를 측정하며, 사면붕괴가 발생한 위치를 조사할 경우에는 등고선에 수직선을 그어 수평면(지반)에서 최상부까지의 사이를 10등분하여 대상 지점의 위치를 조사한다. In general, the existing method of measuring the slope height is to measure the height from the horizontal plane (ground) to the top of the steep slope using a laser distance measuring device at the site. Investigate the location of the target point by dividing it into 10 equal parts from (ground) to the top.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 드론 장치(110)는, 경사높이 조사에 대하여, 앞서 경사각을 측정하는 방법과 동일하게 경사가 시작되는 지면에 드론 장치(110)의 고도를 0m로 설정하고, 1번 지점에서 최상부 정점인 2번 지점까지 수직 상승하여 비행한 높이 값(H)으로 측정할 수 있다.4 , the drone device 110 according to the present invention sets the altitude of the drone device 110 to 0 m on the ground where the inclination starts in the same way as in the method of measuring the inclination angle above with respect to the investigation of the inclination height, , it can be measured as the height value (H) flying vertically from point 1 to point 2, which is the topmost vertex.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 드론 장치에서 자연 비탈면 횡단형상을 측정하는 예를 나타낸 도면이다.5 is a view showing an example of measuring a natural slope transverse shape in a drone device according to an embodiment of the present invention.

일반적으로, 종단 및 횡단형상의 조사는 급경사지의 측면에서 바라본 형태를 목측 또는 지형도를 이용하여 조사하는 방법이며, 도 6에 도시된 바와 같이, 종단형상에 따라서는 원형, 직선형, 요형, 복합형으로 구분하고, 횡단형상에 따라서는 하강형, 평행형, 상승형, 복합형으로 구분한다.In general, longitudinal and transverse shape investigation is a method of examining the shape viewed from the side of a steep slope using a visual or topographic map, and as shown in FIG. According to the transverse shape, it is divided into descending type, parallel type, rising type, and complex type.

육상기반의 조사는 사면붕괴로 인해 조사자의 접근이 어려운 급경사, 추락 위험구간, 식생 밀집지역 등에서는 현장정보를 취득하는데 어려움이 있을 수 있다.In land-based surveys, it may be difficult to obtain on-site information on steep slopes, fall danger zones, and dense vegetation areas, where it is difficult for investigators to access due to slope collapse.

도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 드론 장치(110)는, 자연 비탈면 종단횡단 형상 조사에 대하여, 이동하고자 하는 위치에 접근하여, 측면 및 다양한 각도에서 횡단형상 조사에 필요한 정보를 효율적으로 얻을 수 있다.Referring to FIG. 5 , the drone device 110 according to the present invention can efficiently obtain information necessary for the cross-sectional shape survey from the side and various angles by approaching the position to be moved with respect to the natural slope cross-sectional shape investigation. have.

즉, 드론 장치(110)는 급경사지의 측면에서 바라본 형태를 목측 또는 지형도를 이용하여 조사하되, 종단 형상에 따라 원형, 직선형, 요형, 복합형으로 구분하고, 횡단 형상에 따라 하강형, 평행형, 상승형, 복합형으로 구분하며, 사면붕괴로 인해 조사자의 접근이 어려운 급경사, 추락 위험구간, 식생 밀집지역에 접근하여 측면 및 다양한 각도에서 횡단 형상 및 종단 형상을 취득할 수 있다.That is, the drone device 110 investigates the shape viewed from the side of the steep slope using a visual or topographic map, and is divided into circular, straight, concave, and complex types according to the longitudinal shape, and descending type, parallel type, It is classified into ascending type and complex type, and it is possible to obtain cross-sectional and longitudinal shapes from the side and various angles by approaching steep slopes, fall risk sections, and dense vegetation areas that are difficult for investigators to access due to slope collapse.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 드론 장치에서 비탈면 계곡을 측정하는 예를 나타낸 도면이다.6 is a diagram illustrating an example of measuring a slope valley in a drone device according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 드론 장치(110)는, 비탈면 계곡 조사에 대하여, 급경사지의 시작점과 종점에 인접한 계곡의 연장과 폭의 거리를 조사한다.Referring to FIG. 6 , the drone device 110 according to the present invention investigates the distance between the extension and width of the valley adjacent to the start point and the end point of the steep slope with respect to the investigation of the slope valley.

대상지점과 위치에 대한 거리는 장비를 활용해 실측하는 것을 원칙으로 하며, 조사원의 접근 및 이동 실측이 불가능한 경우에 지형도(수치 지형도)를 이용하여 조사할 수 있다.In principle, the distance between the target point and the location is measured using equipment.

그러나 육상 기반의 조사는 현장 구간을 조사원이 직접 이동·실측하거나, 육안으로 확인된 정보를 기반으로 지형도에 조사·기록하는 방법의 경우 식생밀집 및 경사, 굴곡 등 불규칙한 환경에 의해 조사원의 경험적이고 주관적인 결과가 반영될 소지가 있다. However, in the case of land-based surveys, in the case of a method in which the surveyor moves or measures the field section directly or surveys and records the topographical map based on the information confirmed with the naked eye, the investigator's experience and subjective Results may be reflected.

이에 반하여 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 드론 장치(110)를 활용한 비탈면 계곡 조사 방법은 원거리 상공에서 항공촬영을 통해 계곡연장의 위치와 지점을 파악해 구간 별로 조사하고, 드론 장치(110)가 비행한 경로와 위치정보를 지도상에 기록·확인하는 방법으로 이루어진다. On the other hand, as shown in FIG. 6, the slope valley survey method using the drone device 110 according to the embodiment of the present invention identifies the location and point of the valley extension through aerial photography from a long distance, and investigates by section, This is done by recording and confirming the route and location information of the drone device 110 on the map.

먼저, 드론 장치(110)의 비행을 통해 수신되는 실시간 영상정보를 기반으로 계곡의 시작부와 종점에 인접한 계곡연장의 위치를 파악하고, 구간별 비행경로와 고도를 계산한다. 이후 카메라의 방향을 지면과 직각(90°)인 상태로 고정하여 수평면과 가까운 계곡연장의 최하부에서부터 최상부까지 경로에 따라 비행한 로그값을 활용해 계곡연장 길이를 취득할 수 있다.First, based on the real-time image information received through the flight of the drone device 110, the location of the valley extension adjacent to the start and end points of the valley is determined, and the flight path and altitude for each section are calculated. After that, the direction of the camera is fixed at a right angle to the ground (90°), and the length of the valley extension can be obtained by using the log value that flies along the path from the bottom to the top of the valley extension close to the horizontal plane.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 드론 장치에서 상부외력을 조사하는 예를 나타낸 도면이다.7 is a view showing an example of irradiating the upper external force in the drone device according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 드론 장치(110)는, 상부외력 및 주변환경 조사에 대하여, 급경사지 상부에 주택, 철탑, 농경지, 철도, 도로의 유무를 확인하는 것이다. Referring to FIG. 7 , the drone device 110 according to the present invention checks the presence or absence of houses, iron towers, agricultural land, railroads, and roads in the upper part of the steep slope with respect to the investigation of the upper external force and the surrounding environment.

기존 조사방법은 급경사지 상부 및 주변을 조사원이 직접 현장에 이동해 육안으로 확인하며, 현장에 접근이 곤란한 경우에는 지자체 방문 및 주민 인터뷰를 통해 정보를 확인할 수 있다. 상황에 따라서 지적도를 활용하는 방법 등으로 급경사지의 상부외력을 조사할 수 있다.In the existing survey method, a surveyor moves the upper part of the steep slope and the surrounding area to the site and visually checks it. Depending on the situation, the upper external force of a steep slope can be investigated by using a cadastral map, etc.

반면, 본 발명의 실시예에 따른 드론 장치(110)를 활용한 상부외력 조사방법은, 도 7에 도시된 바와 같이 자율비행 소프트웨어를 활용해 비교적 쉽고 간단한 절차만으로도 현장 확인이 가능하다. On the other hand, in the upper external force irradiation method using the drone device 110 according to the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 7 , field confirmation is possible with a relatively easy and simple procedure using autonomous flight software.

자율 비행은 드론 장치(110)의 운용을 지원하는 어플리케이션을 활용하는 방법으로, 조사가 필요한 지역을 전자지도 위에 비행구역과 진행경로를 설정해 주어, 드론 장치(110)가 자동비행을 수행할 수 있다. Autonomous flight is a method of using an application that supports the operation of the drone device 110. By setting a flight zone and a route on the electronic map for an area requiring investigation, the drone device 110 can perform automatic flight. .

드론 장치(110)는 상부외력 영상을 조사원이 현장의 상부외력을 실시간으로 확인할 수 있도록 통제 장치(120)로 실시간으로 송신한다. 드론 장치(110)가 정해진 경로에 따라 비행하는 동안 조사원은 드론 장치(110)에서 실시간으로 송신하는 영상을 확인하여 현장의 상부외력을 실시간으로 파악할 수 있다. 또한, 드론 장치(110)에서 촬영된 정보는 분석 장치(130) 또는 스마트 기기에 저장되기 때문에 조사 현장 비행이 종료된 후에도 필요에 따라 현장 정보를 재확인할 수 있다.The drone device 110 transmits the upper external force image to the control device 120 in real time so that the investigator can check the upper external force of the field in real time. While the drone device 110 is flying according to a predetermined route, the investigator can check the image transmitted from the drone device 110 in real time to grasp the upper external force of the field in real time. In addition, since the information captured by the drone device 110 is stored in the analysis device 130 or the smart device, it is possible to reconfirm the on-site information as necessary even after the survey site flight is finished.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 드론 장치로부터 취득한 현장 데이터에 대하여 PiX4D Mapper를 활용하여 3차원 공간 정보로 생성하는 과정을 나타낸 도면이다.8 is a diagram illustrating a process of generating 3D spatial information using PiX4D Mapper for field data acquired from a drone device according to an embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 분석 장치(130)는, 재난사고 현장 정보를 분석하여 객관적이고 정량적인 조사결과를 도출하는 방식에 따른 정사영상 제작, 피해요인 분석, 평가표 작성 과정을 포함하여 재난 현장을 재구성할 수 있다.Referring to FIG. 8 , the analysis device 130 according to the present invention includes ortho image production, damage factor analysis, and evaluation table preparation process according to a method of deriving objective and quantitative survey results by analyzing disaster accident site information. The disaster scene can be reconstructed.

즉, 분석 장치(130)는, 드론 장치(110)에서 취득한 재난사고 현장 정보를 기반으로 사면붕괴 현장을 3차원 영상가공을 통해 정량적으로 조사 및 분석할 수 있는 평가항목을 전체 17가지 중 다음 표 2에 나타낸 바와 같이 경사각, 경사높이, 종단형상, 횡단형상, 지반 변형 및 균열, 비탈면 계곡, 상부외력, 붕괴 및 유실 이력, 주변환경, 및 급경사지와 인접 시설물 간 거리에 관한 11가지로 분류해 정량적 분석을 실행할 수 있다. That is, the analysis device 130, based on the disaster accident site information obtained from the drone device 110, quantitatively investigates and analyzes the slope collapse site through 3D image processing, out of 17 items in the following table. As shown in Fig. 2, it is classified into 11 categories related to slope angle, slope height, longitudinal shape, transverse shape, ground deformation and cracks, slope valley, upper external force, collapse and loss history, surrounding environment, and distance between steep slopes and adjacent facilities. Quantitative analysis can be performed.

항목1Item 1 항목2Item 2 항목3Item 3 항목4Item 4 항목5Item 5 경사각angle of inclination 경사높이slope height 종단형상longitudinal shape 횡단형상cross-section 지반
변형균열
ground
strain crack
항목 6,7Items 6 and 7 항목 8Item 8 항목 9Item 9 항목 10Item 10 항목 11Item 11 비탈면
계곡(연장/폭)
slope
Valley (extension/width)
상부외력upper external force 붕괴유실이력Collapse loss history 주변환경circumstance 급경사지와 인접 시설물의 거리Distance between steep slope and adjacent facilities

분석 장치(130)는 영상분석 프로그램인 PIX4D Mapper를 이용해 도 8에 도시된 바와 같이 (a) 데이터 취득, (b) 영상분석 화면, (c) 데이터 추출 과정을 통하여 특징점 추출, 포인트 클라우드 생성 등 이미지 프로세싱 과정을 거쳐 최종적으로 3차원 지형정보(DSM, DEM)와 정사영상을 생성해 재난현장 정보를 재구성할 수 있다. The analysis device 130 uses an image analysis program, PIX4D Mapper, as shown in FIG. 8, as shown in (a) data acquisition, (b) image analysis screen, (c) extraction of key points through the process of data extraction, image such as point cloud generation, etc. After the processing process, it is possible to reconstruct disaster site information by finally generating three-dimensional topographic information (DSM, DEM) and orthographic images.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 분석 장치의 영상분석 프로그램을 이용한 정량적 분석 과정을 나타낸 도면이다.9 is a diagram illustrating a quantitative analysis process using an image analysis program of an analysis apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 분석 장치(130)는 드론 장치(120)로부터 취득된 자료를 영상분석 프로그램을 활용해 이미지 프로세싱 과정을 거쳐 3차원 지형정보 및 정사영상 자료를 통해 필요한 항목에 대하여 정량적 분석을 실행한다. Referring to FIG. 9 , the analysis device 130 according to an embodiment of the present invention uses the image analysis program to process the data obtained from the drone device 120 through an image processing process, and then through 3D topographic information and orthoimage data. Quantitative analysis is performed on the necessary items.

영상정보 기반의 정량적 분석은 2차원 정사영상과 3차원 모델링을 통한 맵핑자료를 활용해 조사에 필요한 길이와 부피, 형상의 단면확인 등 붕괴위험성 항목을 정량적으로 분석할 수 있다. 정량적 분석은 현장에서 드론 장치(110)를 활용한 조사결과를 비교검증을 통해 발생 가능한 오차를 최소화하고, 현장 상황을 3차원 공간정보로 기록분석할 수 있어 대상 현장을 중장기적으로 관리하는 측면에서도 유용한 자료로 활용할 수 있다.Quantitative analysis based on image information can quantitatively analyze collapse risk items such as length, volume, and cross-sectional confirmation of shape required for investigation by using mapping data through two-dimensional orthogonal images and three-dimensional modeling. Quantitative analysis minimizes possible errors through comparative verification of the results of investigation using the drone device 110 in the field, and records and analyzes the field situation as 3D spatial information, so it is also possible to manage the target site in the mid- to long-term. It can be used as a useful resource.

도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 분석 장치(130)에서 영상분석 프로그램을 이용한 정량적 분석은 자료입력 및 준비 과정, Sparse Point Clouds 과정, Densified Point Clouds 과정 및 DSM, DTM, Orthomosaic 과정을 포함한다. As shown in FIG. 9 , quantitative analysis using an image analysis program in the analysis apparatus 130 according to an embodiment of the present invention includes data input and preparation process, Sparse Point Clouds process, Densified Point Clouds process, and DSM, DTM, Orthomosaic includes the process.

자료입력 및 준비 과정은 촬영사진 입력, 좌표계 선정 등 기초자료 입력 및 이미지 프로세싱을 실행한다. In the data input and preparation process, basic data input and image processing are executed, such as inputting a photographed picture and selecting a coordinate system.

Sparse Point Clouds 과정은 사진의 특징점 추출과 매칭을 실행한다. The Sparse Point Clouds process performs feature point extraction and matching of photos.

Densified Point Clouds 과정은 점군 데이터 생성 및 수치영상 기초자료 준비를 실행한다. Densified Point Clouds process generates point cloud data and prepares numerical image basic data.

DSM, DTM, Orthomosaic 과정은 3차원 공간정보를 생성 및 구축한다.The DSM, DTM, orthomosaic process creates and constructs 3D spatial information.

영상분석 과정은 드론 장치(110)에서 취득된 자료를 영상분석 프로그램을 활용해 이미지 프로세싱 과정을 거쳐 3차원 지형정보 및 정사영상 자료를 통해 조사에 필요한 항목을 분석한다. In the image analysis process, the data acquired from the drone device 110 is subjected to an image processing process using an image analysis program to analyze items necessary for investigation through 3D topographic information and orthographic image data.

드론 장치(110)에서 촬영된 사진은 교환 이미지 파일 형식(EXIF)으로 카메라 정보를 비롯해 촬영날짜, 노출시간, 촬영방식, 초점거리, 조리개 수치, GPS 정보 등 기본정보가 메타 데이터로 저장되며, 좌표계는 세계측지계인 WGS-84의 경위도 좌표의 데이터를 기본으로 한다. The picture taken by the drone device 110 is an exchange image file format (EXIF), and basic information such as camera information, shooting date, exposure time, shooting method, focal length, aperture value, GPS information, etc. is stored as metadata, and the coordinate system is based on data of longitude and latitude coordinates of WGS-84, a world geodetic system.

영상분석을 위한 이미지 프로세싱은 메타정보가 포함된 드론 촬영물을 영상분석 프로그램을 활용해 일반적인 방법으로 사진의 특징점 추출과 매칭과정을 거쳐 Sparse point clouds를 생성하고, 사진의 특징점 및 위치정보를 기반으로 Structure from Motion(SfM) 방식의 알고리즘을 적용해 3차원 포인트 클라우드를 생성한다. Image processing for image analysis uses an image analysis program for drone footage containing meta information in a general way to extract and match feature points of photos to create sparse point clouds, and to create sparse point clouds based on photo feature points and location information A 3D point cloud is created by applying the from Motion (SfM) algorithm.

생성된 자료에는 X, Y, Z 값의 위치정보와 RGB 정보를 포함하는 각각의 점군 데이터로 표현된다. 최종적으로는 3차원 포인트 클라우드 자료의 프로세싱을 거쳐 정사영상과 수치표면 모델, 수치표고 모델의 결과물이 생성된다.In the generated data, each point cloud data including position information of X, Y, and Z values and RGB information is expressed. Finally, the results of orthographic images, numerical surface models, and numerical elevation models are generated through processing of the three-dimensional point cloud data.

본 발명의 실시예에 따른 분석 장치(130)는 도 10 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 3차원 공간정보 구축 및 현장 재구성을 통해 객관적이고 정량적인 조사결과를 도출하는 방식에 따른 정사영상 제작, 피해요인 분석, 평가표 작성 과정을 포함하는 내업 조사를 실행할 수 있다.As shown in FIGS. 10 to 10, the analysis apparatus 130 according to an embodiment of the present invention produces an orthogonal image according to a method of deriving objective and quantitative survey results through three-dimensional spatial information construction and field reconstruction; It is possible to carry out an internal investigation including the process of analyzing the damage factor and preparing an evaluation table.

즉, 분석 장치(130)는 내업 조사에 대하여, 드론 장치(110)에서 취득한 영상정보를 기반으로 사면붕괴 현장을 3차원 영상가공을 통해 정량적으로 조사 및 분석하는 평가항목을 전체 17가지 중 경사각, 경사높이, 종단형상, 횡단형상, 지반 변형 및 균열, 비탈면 계곡, 상부외력, 붕괴 및 유실 이력, 주변환경, 및 급경사지와 인접 시설물 간 거리에 관한 11가지로 분류해 정량적 분석을 실행할 수 있다.That is, the analysis device 130 quantitatively investigates and analyzes the slope collapse site through 3D image processing based on the image information obtained from the drone device 110 for the indoor survey, the inclination angle, Quantitative analysis can be performed by classifying into 11 categories related to slope height, longitudinal shape, transverse shape, ground deformation and cracks, slope valley, upper external force, collapse and loss history, surrounding environment, and distance between steep slopes and adjacent facilities.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 분석 장치(130)는 전술한 바와 같은 과정으로 드론 장치(110)로부터 획득한 영상 정보를 분석하고, 3차원 포인트 클라우드를 활용하여 조사 현장을 재구성할 수 있다.In addition, the analysis apparatus 130 according to an embodiment of the present invention may analyze the image information obtained from the drone apparatus 110 through the process as described above, and reconstruct the survey site by using a three-dimensional point cloud.

드론 촬영물은 영상분석 프로그램 PIX4D Mapper를 활용해 이미지 프로세싱 과정을 거쳐 표 2에서 설명한 11개 항목들 중 도 10에 도시된 바와 같이 9개 항목(비탈면 연장, 폭 등 2개 항목)을 중심으로 결과를 분석할 수 있다. 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 분석 장치의 분석에 따른 재난현장 3차원 재구성을 통한 조사항목을 나타낸 도면이다. 미분석된 2개의 항목들(지반균열, 주변환경)은 조사 현장과 관련이 없는 것으로 제외한다. 분석방법은 3차원 포인트 클라우드 상에서 피해 현장을 재구성해 조사 유형에 따라 길이, 경사도, 부피 등을 추출하는 방법으로 필요한 정보를 분석한다.The drone footage went through an image processing process using the image analysis program PIX4D Mapper, and as shown in FIG. can be analyzed. 10 is a view showing investigation items through three-dimensional reconstruction of a disaster site according to the analysis of the analysis device according to an embodiment of the present invention. Two items that were not analyzed (ground cracks, surrounding environment) were excluded as not related to the investigation site. The analysis method analyzes the necessary information by reconstructing the damaged site on the 3D point cloud and extracting the length, slope, and volume according to the type of investigation.

경사각은 종단면에서 최하부 정점과 최상부 정점을 연결한 선과 수평면 사이의 각을 측정하는 것이다. 경사 높이는 수평면(지반)에서 급경사지 최상부 정점까지의 수직고를 측정하는 것이다. 급경사지 종단형상은 사면방향으로 자른 단면의 형상을 확인하는 것이다. 자연 비탈면 횡단형상은 급경사지 측면에서 바라본 급경사지 형태를 확인하는 것이다. 비탈면 계곡은 급경사지 시작점과 종점에 인접한 계곡의 연장과 폭을 측정하는 것이다. 상부외력은 급경사지 상부에 주택, 철탑, 농경지, 철도, 봉분 등을 확인하는 것이다. 인근지역 붕괴유실 이력은 급경사지 내 붕괴, 낙석, 표층유실 등 과거 발생흔적을 확인하는 것이다. 급경사지와 인접 시설물 간의 거리는 급경사지 붕괴 시 피해 영향권에 있는 시설물 유무를 확인하고, 시설물이 존재할 시 급경사지와의 거리에 따른 피해 예상도를 파악하는 것이다.The angle of inclination is to measure the angle between the horizontal plane and the line connecting the lowermost and uppermost vertices in the longitudinal section. The slope height is the measurement of the vertical height from the horizontal plane (ground) to the top of the steep slope. The shape of the steep slope is to confirm the shape of the section cut in the slope direction. The cross-sectional shape of the natural slope is to confirm the shape of the steep slope viewed from the side of the steep slope. The slope valley measures the extension and width of the valley adjacent to the start and end points of the steep slope. The upper external force is to check houses, iron towers, farmland, railways, tombs, etc. on the upper part of the steep slope. The history of collapse and loss in the vicinity is to check the traces of past occurrences such as collapse within steep slopes, rockfalls, and surface layer loss. The distance between the steep slope and the adjacent facilities is to check whether there are any facilities in the affected area when the steep slope collapses, and if there are facilities, to figure out the degree of damage expected according to the distance from the steep slope.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 분석 장치에서 경사각을 분석한 결과를 나타낸 도면이다.11 is a view showing a result of analyzing an inclination angle in the analysis apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 11을 참조하면, 경사각의 분석은, 3차원 포인트 클라우드와 매쉬 데이터에서 경사가 발생한 단면을 측정하는 방법으로 하부 정점과 최상부의 정점을 연결한 선과 수평면 사이의 각을 측정할 수 있다. 도 11에서, 분석 장치(130)의 분석 결과, 대상 사면의 경사각은 40 로 확인되었다.Referring to FIG. 11 , in the analysis of the inclination angle, an angle between a line connecting a lower vertex and an uppermost vertex and a horizontal plane may be measured by measuring a cross-section in which an inclination occurs in a three-dimensional point cloud and mesh data. 11 , as a result of analysis of the analysis device 130 , it was confirmed that the inclination angle of the target slope was 40 .

도 12는 본 발명의 실시예에 따른 분석 장치에서 경사높이를 분석한 결과를 나타낸 도면이다.12 is a view showing the result of analyzing the inclination height in the analysis device according to an embodiment of the present invention.

도 12를 참조하면, 경사높이의 분석은, 3차원 포인트 클라우드 상에서 조사 대상의 단면을 추출해 수평면을 기준으로 도로에서부터 급경사지 최상부까지 수직으로 연결한 높이로 측정하는 것이다.Referring to FIG. 12 , the analysis of the slope height is to extract the cross section of the object to be investigated on the three-dimensional point cloud and measure the height connected vertically from the road to the top of the steep slope based on the horizontal plane.

도 12에서, 분석 장치(130)의 분석 결과, 대상 사면의 높이는 71.9 m로 확인되었다.In FIG. 12 , as a result of analysis of the analysis device 130 , the height of the target slope was confirmed to be 71.9 m.

도 13은 본 발명의 실시예에 따른 분석 장치에서 급경사지 종단형상을 분석한 결과를 나타낸 도면이다.13 is a view showing a result of analyzing the longitudinal shape of a steep slope in the analysis apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 13을 참조하면, 급경사지의 종단형상은 영상정합 처리를 통해 수치표면 모델의 결과물을 활용해 등고선을 5 m 간격으로 추출하고, 이후 ESRI ArcGIS 프로그램을 이용해 정사영상과 등고선을 중첩시키는 방법으로 조사지점의 종단형상을 분석하는 것이다.Referring to FIG. 13, the longitudinal shape of the steep slope is obtained by extracting contour lines at intervals of 5 m using the result of the numerical surface model through image registration processing, and then using the ESRI ArcGIS program to superimpose the orthogonal image and the contour line. to analyze the longitudinal shape of

급경사지의 종단형상은, 드론 장치(110)가 조사 현장 상공에서 조사 지점을 다각적으로 촬영한 동영상과 3차원 포인트 클라우드의 결과물을 비교 검토한다.For the longitudinal shape of the steep slope, the result of the 3D point cloud is compared and reviewed with the video obtained by the drone device 110 of the investigation point being photographed from various angles above the investigation site.

도 13에서, 분석 장치(130)의 급경사지 종단형상 분석결과는 요형으로 확인되었다. 분석결과의 검증을 위해 현장조사 당시 상공에서 조사지점을 다각적으로 촬영한 동영상과 3차원 포인트 클라우드의 결과물을 비교·검토하였다.In FIG. 13 , the analysis result of the longitudinal shape of the steep slope of the analysis device 130 was confirmed to be concave. In order to verify the analysis results, we compared and reviewed the results of the 3D point cloud and the video of the survey point from the sky at the time of the field survey.

이미지 프로세싱을 통해 분석된 등고선의 형태는 철형, 직선형, 요형, 및 복합형 중 하나로 분석되었고, 기존 수치지형도를 활용하는 방법에 비해, 지형의 기복과 형태 등 현재의 현장상황을 그대로 반영할 수 있어 최신화된 현장자료를 활용해 급경사지 종단형상을 효율적으로 확인할 수 있었다.The shape of the contour analyzed through image processing was analyzed as one of convex, straight, concave, and complex, and compared to the method using the existing numerical topographic map, the current field situation such as the undulation and shape of the terrain can be reflected as it is. Using up-to-date field data, it was possible to efficiently check the longitudinal shape of the steep slope.

도 14는 본 발명의 실시예에 따른 분석 장치에서 자연비탈면 횡단형상을 분석한 결과를 나타낸 도면이다.14 is a view showing a result of analyzing a natural slope cross-sectional shape in the analysis apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 14를 참조하면, 횡단형상의 분석은, 자연 비탈면의 횡단 형상에 대하여, 경사각 분석, 경사높이 분석과 같은 방법으로 실행하되, 조사 대상지의 단면을 추출해 횡단형상을 분석한다. Referring to FIG. 14 , the analysis of the transverse shape is performed in the same way as the inclination angle analysis and the slope height analysis for the transverse shape of the natural slope, but the cross section of the site to be investigated is extracted and the transverse shape is analyzed.

예를 들면, 대상 지점을 다각적으로 촬영한 드론 영상과 3차원 포인트 클라우드 상에서 표현되는 형상 정보를 활용해 분석한 결과, 급경사지의 형태가 하강형, 평행형, 상승형, 복합형 중 하나로 분석할 수 있다.For example, as a result of analysis using a drone image of a target point taken from various angles and shape information expressed on a 3D point cloud, the shape of a steep slope can be analyzed as one of descending type, parallel type, rising type, and complex type. .

도 14에서, 분석 장치(130)의 단면분석 결과, 급경사지의 형태는 경사가 일정한 평행형으로 확인되었다. 형상의 객관적 확인 및 검증을 위해 대상지점을 다각적으로 촬영한 드론 영상과 3차원 포인트 클라우드 상에서 표현되는 형상정보를 활용해 분석결과를 비교·검토하였다. 분석한 결과, 급경사지의 형태가 하강형, 평행형, 상승형, 복합형 중 하나로 분석되었다.In FIG. 14 , as a result of cross-sectional analysis of the analysis device 130 , the shape of the steeply inclined paper was confirmed to be a parallel type with a constant inclination. To objectively confirm and verify the shape, the analysis results were compared and reviewed using the drone image of the target point taken from various angles and the shape information expressed on the 3D point cloud. As a result of the analysis, the shape of the steep slope was analyzed as one of descending type, parallel type, ascending type, and complex type.

도 15는 본 발명의 실시예에 따른 분석 장치에서 비탈면 계곡을 분석한 결과를 나타낸 도면이다.15 is a view showing a result of analyzing a slope valley in the analysis device according to an embodiment of the present invention.

도 15를 참조하면, 비탈면 계곡의 분석은, 비탈면 계곡의 연장과 폭에 대하여, 사면피해가 발생한 급경사지의 시작점과 종점에 인접한 계곡을 대상으로 결과를 분석하는 것이다.Referring to FIG. 15 , the analysis of the slope valley is to analyze the results of the valleys adjacent to the starting point and the ending point of the steep slope where the slope damage occurred with respect to the extension and width of the slope valley.

도 15에서, 분석 장치(130)는 3차원 포인트 클라우드 상에서 비탈면 계곡의 시작점과 종점부 간 길이를 측정하는 방법으로 결과를 분석하였다.In FIG. 15 , the analysis device 130 analyzed the result by measuring the length between the starting point and the ending point of the slope valley on the three-dimensional point cloud.

비탈면 계곡의 연장 길이는 계곡이 시작하는 최상부에서부터 최하부까지의 거리를 측정하는 방법으로 계곡이 형성된 경로를 따라 3차원 포인트 클라우드 상에서 대상 포인트를 지정하고, 포인트 간의 길이를 모두 연결한 값으로 결과를 추출하였다. 비탈면 계곡 폭의 길이는 투영된 2D의 값과 지형 3D의 값이 동일한 9.82 m로 분석되었다.The extension length of the slope valley is a method of measuring the distance from the top to the bottom where the valley starts. The target point is specified on the 3D point cloud along the path where the valley is formed, and the result is extracted as a value that connects all the lengths between the points. did. The length of the slope valley width was analyzed to be 9.82 m, the same as the projected 2D value and the topographic 3D value.

도 16은 본 발명의 실시예에 따른 분석 장치에서 상부외력을 분석한 결과를 나타낸 도면이다.16 is a view showing the results of analyzing the upper external force in the analysis device according to an embodiment of the present invention.

상부외력의 분석에서 급경사지의 상부외력에 영향을 미치는 요인은 주택, 철탑, 농경지, 철도, 봉분 등이 있으며, 특히 급경사지 상부에 철도나 도로가 위치할 경우 진동에 의한 지속적인 상재하중이 작용에 사면안정에 불리하게 작용한다.In the analysis of the upper external force, factors affecting the upper external force of a steep slope include houses, iron towers, farmland, railroads, and mounds. detrimental to stability.

상부외력의 분석은 도 16에 도시된 바와 같이 현장에서 촬영된 드론 영상과 이미지 프로세싱 과정을 거쳐 생성된 정사영상과 3차원 포인트 클라우드를 활용해 상부외력의 유무와 위치, 면적을 분석하였다.As shown in FIG. 16 , the analysis of the upper external force was performed using the drone image taken at the site, the orthographic image generated through the image processing process, and the 3D point cloud to analyze the presence, location, and area of the upper external force.

도 16에서, 분석 장치(130)의 상부외력 분석결과, 다음 표 3과 같이 급경사지 상부 및 주변에서 묘와 밭을 확인할 수 있었다. In FIG. 16 , as a result of the analysis of the upper external force of the analysis device 130 , seedlings and fields could be identified in and around the steep slope as shown in Table 3 below.

구분division 상부외력
요인(개수)
upper external force
Factor (number)
2D 면적(m2)2D area (m 2 ) 3D 영역(m2)3D area (m 2 ) 비탈면 유실
인접거리(m)
loss of slope
Adjacent distance (m)
A 구역Zone A 묘(4)Grave (4) 261.60261.60 278.74278.74 178.17178.17 B 구역Zone B 묘(3)Grave (3) 533.87533.87 550.01550.01 139139 C 구역Zone C 밭(1)Field (1) 922.89922.89 1013.071013.07 43.5443.54

묘는 2개(A, B) 구역에서 총 7개의 묘가 확인되었으며, 묘가 자리하고 있는 구역의 총 면적은 795.47 m2로 분석되었다. 또한, 비탈면 유실이 발생된 지점과 가장 가까운 묘(B)까지의 직선거리는 139 m로 확인되었다.A total of 7 graves were identified in 2 (A, B) areas, and the total area of the area where the tombs are located was analyzed to be 795.47 m2. In addition, the linear distance from the point where the slope loss occurred to the nearest grave (B) was confirmed to be 139 m.

밭은 총 1개 구역(C)에서 확인되었으며, 밭의 면적은 922.69 m2 으로 분석되었다. 비탈면 유실 피해가 발생된 지점과 밭의 가장 근접한 거리는 43.54 m로 확인되었다.Fields were identified in a total of one area (C), and the area of the fields was analyzed to be 922.69 m2. The closest distance between the point where the slope loss occurred and the field was confirmed to be 43.54 m.

도 17은 본 발명의 실시예에 따른 분석 장치에서 붕괴 및 유실 이력을 분석한 결과를 나타낸 도면이다.17 is a view showing the results of analyzing the collapse and loss history in the analysis device according to an embodiment of the present invention.

도 17을 참조하면, 붕괴·유실 이력의 분석은 급경사지 내에서 붕괴, 낙석, 표층유실 등의 흔적을 조사하고, 이에 따른 피해규모를 분석하였다. 인근지역 붕괴·유실이력 조사는 B지점을 대상으로 분석하였다.Referring to FIG. 17 , in the analysis of the collapse/loss history, traces of collapse, rockfall, surface layer loss, etc. in the steep slope were investigated, and the damage scale was analyzed accordingly. The collapse/loss history survey of the neighboring area was analyzed for point B.

즉, 급경사지 내에서 사면유실 피해가 발생한 지점에서 일정 거리 이내에 위치하고 있는 지점을 대상으로 사면유실 피해 발생 이전의 이미지와 이후 이미지를 비교하여 분석하는 것이다. 도 17에서, 분석 장치(130)의 분석결과, B지점은 급경사지 내에서 사면유실 피해가 발생한 A지점에 비교적 멀지 않은 거리에 위치하고 있었다. B 지점은 현장조사 당시 갑작스런 기상변화로 강우가 발생해 드론의 비행 및 육안조사 등 현장조사가 불가능한 상황이므로, 현장에서의 붕괴·유실 흔적을 확인할 수 없었다. 그러나, 강우가 발생하기 전 약 20 분간의 드론운용 및 자동비행으로 취득한 사진의 영상자료를 기반으로 3차원 포인트 클라우드 상에서 현장을 재조명하는 과정에서 도 17에 도시된 바와 같이 B지점의 붕괴·유실 흔적을 확인할 수 있었다.In other words, it is to compare and analyze the images before and after the slope loss at a point located within a certain distance from the point where the slope loss occurred in the steep slope. In FIG. 17 , as a result of the analysis of the analysis device 130 , point B was located at a relatively short distance from point A where the slope loss damage occurred in the steep slope. At point B, there was a sudden change in the weather at the time of the site survey, which made it impossible to conduct on-site investigations such as drone flight and visual inspection. However, in the process of re-illuminating the site on the 3D point cloud based on the image data of photos acquired by drone operation and automatic flight for about 20 minutes before rainfall occurred, as shown in FIG. 17, traces of collapse and loss of point B was able to confirm

붕괴·유실 흔적은 도 18에 도시된 바와 같이 사면붕괴가 발생한 A지점으로부터 수평거리 약 221.82 m 떨어진 곳에 있으며, 붕괴유실이 발생한 구간은 총 150 m로 확인할 수 있었다. 도 18은 본 발명의 실시예에 따른 분석 장치에서 급경사지 인근 유실된 면적을 분석한 결과를 나타낸 도면이다. 도 18에서 유실된 토사는 급경사지 상단부에서 중간에 위치한 편도 1차선의 도로를 넘어 하단부까지 유실되었으며, 면적은 1,938.23 m2로 분석되었다.As shown in FIG. 18 , the traces of collapse and loss were located at a horizontal distance of about 221.82 m from point A where the slope collapse occurred, and it was confirmed that the section where the collapse occurred was 150 m in total. 18 is a view showing a result of analyzing a lost area near a steep slope in the analysis device according to an embodiment of the present invention. The soil lost in FIG. 18 was lost from the upper part of the steep slope to the lower part over the one-lane road located in the middle, and the area was analyzed to be 1,938.23 m2.

도 19는 본 발명의 실시예에 따른 분석 장치에서 급경사지와 인접 시설물 간의 거리를 분석한 결과를 나타낸 도면이다.19 is a view showing a result of analyzing a distance between a steep slope and an adjacent facility in the analysis apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 19를 참조하면, 급경사지와 인접 시설물과의 거리분석은 급경사지 붕괴 시 피해 영향권에 있는 시설물의 유무를 확인하고, 급경사지와 인접한 시설물과의 거리를 분석하는 것이다.Referring to FIG. 19 , the analysis of the distance between the steep slope and the adjacent facilities is to check the presence or absence of facilities in the damaged area when the steep slope collapses, and to analyze the distance between the steep slope and the adjacent facilities.

도 19에서, 분석 장치(130)의 거리 분석결과, 사면유실로 인해 피해가 발생된 급경사지의 높이는 급경사지 높이에서 분석된 바와 같이 71.6 m로 확인되었다. 비탈면 유실로 매몰된 펜션의 위치는 급경사지 최하부 지점에 위치하고 있었으며, 급경사지 높이의 1/2 이내 거리에 있었던 것으로 확인되었다.In FIG. 19 , as a result of distance analysis of the analysis device 130 , the height of the steep slope where the damage occurred due to the loss of slope was confirmed to be 71.6 m as analyzed from the steep slope height. The location of the pension buried due to the loss of the slope was located at the lowest point of the steep slope, and it was confirmed that it was within 1/2 the height of the steep slope.

도 20은 본 발명의 실시예에 따른 재난현장 재구성 및 원인분석 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도를 나타낸 도면이다.20 is a diagram illustrating an operation flowchart for explaining a disaster site reconstruction and cause analysis method according to an embodiment of the present invention.

도 20을 참조하면, 본 발명에 따른 재난현장 재구성 및 원인분석 시스템(100)은, 드론 장치(110)가 재난사고 현장을 촬영하여 재난사고 현장 정보를 취득하여 통제 장치(120)로 전송한다(S2010).Referring to FIG. 20 , in the disaster site reconstruction and cause analysis system 100 according to the present invention, the drone device 110 captures a disaster accident site, acquires disaster accident site information, and transmits it to the control device 120 ( S2010).

이때, 드론 장치(110)는, 재난 사고 현장을 비행하면서 경사각 조사, 경사높이 조사, 자연 비탈면 종단횡단 형상 조사, 비탈면 계곡 조사, 상부외력 및 주변환경 조사를 포함하는 외업 조사를 실행하여 재난사고 현장 정보를 취득할 수 있다.At this time, the drone device 110, while flying at the site of the disaster, conducts field surveys including inclination angle investigation, slope height investigation, natural slope longitudinal cross-sectional shape investigation, slope valley investigation, upper external force and surrounding environment investigation by executing a disaster accident site information can be obtained.

여기서, 경사각 조사는, 종단면 최하부와 최상부 정점의 높이, 그리고 경사가 시작되는 지점에서 최상부 지점까지의 이동거리를 측정할 수 있다. 또한, 경사각 조사는, 경사가 시작되는 지면에 드론 장치(110)의 고도를 0m로 설정하고 최상부 정점까지 수직 상승하여 비행한 고도 값을 측정하며, 드론 장치(110)에 탑재된 짐벌과 카메라가 수평한 상태에서 영상에 표시된 초점거리와 목적물이 일치된 상태에서 최상부 정점의 높이 값(H)을 기록하며, 이후 최상부 정점까지 수평 이동한 거리 값(D)을 활용해 삼각함수를 이용하여 경사각을 계산할 수 있다.Here, the inclination angle investigation may measure the heights of the lowermost and uppermost vertices of the longitudinal section, and the moving distance from the starting point of the inclination to the uppermost point. In addition, in the inclination angle investigation, the altitude of the drone device 110 is set to 0 m on the ground where the inclination starts, and the altitude value is measured by ascending vertically to the top vertex, and the gimbal and camera mounted on the drone device 110 are In the horizontal state, the height value (H) of the top vertex is recorded when the focal length displayed in the image and the target match, and then the inclination angle is calculated using a trigonometric function using the horizontally moved distance value (D) to the top vertex. can be calculated

또한, 경사높이 조사는, 경사가 시작되는 지면에 드론 장치(110)의 고도를 0m로 설정하고 최상부 정점까지 수직 상승하여 비행한 높이 값(H)을 측정할 수 있다.In addition, the inclination height investigation may measure the height value (H) of flying the drone device 110 by setting the altitude of the drone device 110 to 0 m on the ground where the inclination starts and ascending vertically to the top vertex.

또한, 자연 비탈면 종단횡단 형상 조사는, 급경사지의 측면에서 바라본 형태를 목측 또는 지형도를 이용하여 조사하되, 종단 형상에 따라 원형, 직선형, 요형, 복합형으로 구분하고, 횡단 형상에 따라 하강형, 평행형, 상승형, 복합형으로 구분하며, 사면붕괴로 인해 조사자의 접근이 어려운 급경사, 추락 위험구간, 식생 밀집지역에 접근하여 측면 및 다양한 각도에서 횡단 형상 및 종단 형상을 취득할 수 있다.In addition, in the investigation of the cross-sectional shape of the natural slope, the shape viewed from the side of the steep slope is investigated using a visual observation or a topographic map, and it is divided into circular, straight, concave, and complex according to the longitudinal shape, and descending type and parallel according to the transverse shape. It is classified into type, ascending type, and complex type, and it is possible to obtain cross-sectional and longitudinal shapes from the side and various angles by approaching steep slopes, fall risk sections, and dense vegetation areas that are difficult for investigators to access due to slope collapse.

또한, 비탈면 계곡 조사는, 급경사지의 시작점과 종점에 인접한 계곡의 연장과 폭의 거리를 조사하되, 대상지점과 위치에 대한 거리는 장비를 활용해 실측하는 것을 원칙으로 하며, 조사원의 접근 및 이동 실측이 불가능한 경우에 지형도(수치 지형도)를 이용하여 조사할 수 있다.In addition, in the slope valley investigation, the distance between the extension and width of the valley adjacent to the starting point and the ending point of the steep slope should be investigated, but the distance to the target point and location should be measured using equipment in principle. In cases where this is not possible, it can be investigated using a topographic map (a numerical topographic map).

또한, 비탈면 계곡 조사는, 드론 장치(110)의 비행을 통해 수신되는 실시간 영상정보를 기반으로 계곡의 시작부와 종점에 인접한 계곡연장의 위치를 파악하고, 구간별 비행경로와 고도를 계산하고, 이후 카메라의 방향을 지면과 직각(90)인 상태로 고정하여 수평면과 가까운 계곡연장의 최하부에서부터 최상부까지 경로에 따라 비행한 로그값을 활용해 계곡연장 길이를 취득할 수 있다.In addition, the slope valley survey is based on the real-time image information received through the flight of the drone device 110 to determine the location of the valley extension adjacent to the start and end points of the valley, calculate the flight path and altitude for each section, After that, the direction of the camera is fixed at a right angle (90) to the ground, and the length of the valley extension can be obtained by using the log value that flies along the path from the bottom to the top of the valley extension close to the horizontal plane.

또한, 상부외력 및 주변환경 조사는, 급경사지 상부에 주택, 철탑, 농경지, 철도, 도로의 유무를 확인하고, 조사가 필요한 지역을 전자지도 위에 비행구역과 진행경로를 설정해 주어 드론 장치(110)가 자동 비행을 수행하고, 드론 장치(110)가 정해진 경로에 따라 비행하는 동안 드론 장치(110)에서 상부외력 영상을 조사원이 현장의 상부외력을 실시간으로 확인할 수 있도록 통제 장치(120)로 실시간으로 송신할 수 있다.In addition, the investigation of the upper external force and the surrounding environment confirms the existence of houses, pylons, farmland, railroads, and roads in the upper part of the steep slope, and sets the flight zone and route on the electronic map for the area requiring investigation, so that the drone device (110) performs automatic flight, and while the drone device 110 flies according to a predetermined route, the image of the upper external force from the drone device 110 is used in real time with the control device 120 so that the investigator can check the upper external force of the field in real time. can send

이어, 통제 장치(120)는 드론 장치(110)로부터 수신된 재난사고 현장 정보를 분석 장치(130)로 전달한다(S2020).Then, the control device 120 transmits the disaster accident site information received from the drone device 110 to the analysis device 130 (S2020).

이어, 분석 장치(120)는 재난사고 현장 정보를 분석하여 재난 현장을 재구성한다(S2030).Then, the analysis device 120 reconstructs the disaster site by analyzing the disaster site information (S2030).

여기서, 분석 장치(120)는, 재난사고 현장 정보를 분석하여 객관적이고 정량적인 조사결과를 도출하는 방식에 따른 정사영상 제작, 피해요인 분석, 평가표 작성 과정을 포함하여 재난 현장을 재구성할 수 있다.Here, the analysis device 120 may reconstruct the disaster site, including the ortho image production, damage factor analysis, and evaluation table preparation process according to a method of deriving objective and quantitative survey results by analyzing disaster accident site information.

이어, 분석 장치(120)는 재구성된 재난 현장에 근거하여 사고 원인을 분석한다(S2040).Next, the analysis device 120 analyzes the cause of the accident based on the reconstructed disaster site (S2040).

여기서, 분석 장치(120)는, 드론 장치(110)에서 취득한 영상정보를 기반으로 사면붕괴 현장을 3차원 영상가공을 통해 정량적으로 조사 및 분석할 수 있는 평가항목을 전체 17가지 중 경사각, 경사높이, 종단형상, 횡단형상, 지반 변형 및 균열, 비탈면 계곡, 상부외력, 붕괴 및 유실 이력, 주변환경, 및 급경사지와 인접 시설물 간 거리에 관한 11가지로 분류해 정량적 분석을 실행할 수 있다.Here, the analysis device 120, based on the image information acquired from the drone device 110, quantitatively investigates and analyzes the slope collapse site through 3D image processing, among all 17 types of evaluation items, slope angle, slope height. , longitudinal shape, transverse shape, ground deformation and cracks, slope valley, upper external force, collapse and loss history, surrounding environment, and the distance between steep slopes and adjacent facilities can be classified into 11 categories to perform quantitative analysis.

경사각의 분석은, 3차원 포인트 클라우드와 매쉬 데이터에서 경사가 발생한 단면을 측정하는 방법으로 하부 정점과 최상부의 정점을 연결한 선과 수평면 사이의 각을 측정할 수 있다.The analysis of the inclination angle can measure the angle between the horizontal plane and the line connecting the lower vertex and the uppermost vertex by measuring the inclination section in the three-dimensional point cloud and mesh data.

경사높이의 분석은, 3차원 포인트 클라우드 상에서 조사대상의 단면을 추출해 수평면을 기준으로 도로에서부터 급경사지 최상부까지 수직으로 연결한 높이로 측정할 수 있다.Analysis of the slope height can be measured as the height connected vertically from the road to the top of the steep slope based on the horizontal plane by extracting the cross section of the object to be investigated on the 3D point cloud.

급경사지의 종단형상의 분석은, 영상정합 처리를 통해 수치표면 모델의 결과물을 활용해 등고선을 5 m 간격으로 추출하고, 이후 ESRI ArcGIS 프로그램을 이용해 정사영상과 등고선을 중첩시키는 방법으로 조사 지점의 종단형상을 분석할 수 있다.For the analysis of the longitudinal shape of steep slopes, contour lines are extracted at intervals of 5 m using the result of the numerical surface model through image registration processing, and then the longitudinal shape of the survey point is superimposed by using the ESRI ArcGIS program. can be analyzed.

급경사지의 종단형상은, 드론 장치(110)가 조사 현장 상공에서 조사 지점을 다각적으로 촬영한 동영상과 3차원 포인트 클라우드의 결과물을 비교 검토하여, 이미지 프로세싱을 통해 분석된 등고선의 형태가 철형, 직선형, 요형, 및 복합형 중 하나로 분석할 수 있다.As for the longitudinal shape of the steep slope, the shape of the contour analyzed through image processing is convex, straight, It can be analyzed as one of a yaw type, and a complex type.

횡단형상의 분석은, 자연 비탈면의 횡단 형상에 대하여, 경사각의 분석과 동일한 방법으로 실행하되, 조사 대상지의 단면을 추출해 횡단형상을 분석하고, 대상 지점을 다각적으로 촬영한 드론 영상과 3차원 포인트 클라우드 상에서 표현되는 형상 정보를 활용해 분석한 결과, 급경사지의 형태가 하강형, 평행형, 상승형, 복합형 중 하나로 분석할 수 있다.The analysis of the transverse shape is performed in the same way as the analysis of the inclination angle for the transverse shape of the natural slope, but extracts the cross section of the investigation target and analyzes the transverse shape, and the drone image and 3D point cloud taken from various angles of the target point As a result of the analysis using the shape information expressed in the top, the shape of the steep slope can be analyzed as one of descending type, parallel type, rising type, and complex type.

비탈면 계곡의 분석은, 비탈면 계곡의 연장과 폭에 대하여, 사면피해가 발생한 급경사지의 시작점과 종점에 인접한 계곡을 대상으로 결과를 분석하되, 3차원 포인트 클라우드 상에서 비탈면 계곡의 시작점과 종점부 간 길이를 측정하는 방법으로 결과를 분석하고, 비탈면 계곡의 연장 길이는 계곡이 시작하는 최상부에서부터 최하부까지의 거리를 측정하는 방법으로 계곡이 형성된 경로를 따라 3차원 포인트 클라우드 상에서 대상 포인트를 지정하고, 포인트 간의 길이를 모두 연결한 값으로 결과를 분석할 수 있다.For the analysis of the slope valley, the results are analyzed for the valleys adjacent to the starting point and ending point of the steep slope where the slope damage occurred with respect to the extension and width of the slope valley, and the length between the starting point and the ending point of the slope valley is measured on the 3D point cloud. Analyze the results in this way, and the extension length of the slope valley is measured by measuring the distance from the top to the bottom of the valley. The results can be analyzed with all connected values.

상부외력의 분석에서 급경사지의 상부외력에 영향을 미치는 요인은 주택, 철탑, 농경지, 철도, 봉분을 포함하고, 상부외력의 분석은 현장에서 촬영된 드론 영상과 이미지 프로세싱 과정을 거쳐 생성된 정사영상과 3차원 포인트 클라우드를 활용해 상부외력의 유무와 위치, 면적을 분석할 수 있다.In the analysis of the upper external force, factors that affect the upper external force on a steep slope include houses, pylons, farmland, railways, and tombs. Using a three-dimensional point cloud, it is possible to analyze the presence, location, and area of the upper external force.

붕괴 및 유실 이력의 분석은, 급경사지 내에서 붕괴, 낙석, 표층유실의 흔적을 조사하고 이에 따른 피해규모를 분석하되, 급경사지 내에서 사면유실 피해가 발생한 지점에서 일정 거리 이내에 위치하고 있는 지점을 대상으로 사면유실 피해 발생 이전의 이미지와 이후 이미지를 비교하여 분석할 수 있다.The analysis of collapse and loss history examines the traces of collapse, rockfall, and surface layer loss within a steep slope and analyzes the size of the damage. It can be analyzed by comparing the images before and after the slope loss.

급경사지와 인접 시설물 간 거리의 분석은, 급경사지 붕괴 시 피해 영향권에 있는 시설물의 유무를 확인하고, 급경사지와 인접한 시설물과의 거리를 분석할 수 있다.Analysis of the distance between the steep slope and adjacent facilities can confirm the presence or absence of facilities in the affected area when the steep slope collapses, and analyze the distance between the steep slope and adjacent facilities.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 재난현장 재구성 및 원인분석 방법을 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에 기록할 수 있다. Meanwhile, the disaster site reconstruction and cause analysis method according to an embodiment of the present invention may be recorded in a computer-readable recording medium.

즉, 본 발명은, (a) 드론 장치가 재난사고 현장을 촬영하여 재난사고 현장 정보를 취득하여 통제 장치로 전송하는 단계; (b) 상기 통제 장치가 상기 수신된 재난사고 현장 정보를 분석 장치로 전달하는 단계; (c) 상기 분석 장치가 상기 재난사고 현장 정보를 분석하여 재난 현장을 재구성하는 단계; 및 (d) 상기 분석 장치가 상기 재구성된 재난 현장에 근거하여 사고 원인을 분석하는 단계를 포함하는 재난현장 재구성 및 원인분석 방법을 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에 기록할 수 있다.That is, the present invention comprises the steps of: (a) capturing, by a drone device, a disaster accident site, acquiring disaster accident site information, and transmitting it to a control device; (b) transmitting, by the control device, the received disaster accident site information to an analysis device; (c) reconstructing the disaster site by analyzing the disaster site information by the analysis device; And (d) the analysis device can record the disaster site reconstruction and cause analysis method comprising the step of analyzing the cause of the accident based on the reconstructed disaster site on a computer-readable recording medium.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 분석 장치(130)는 재난 현장 재구성 결과 및 원인 분석 결과를 화면 상에 디스플레이하는 디스플레이부를 포함할 수 있다.Meanwhile, the analysis apparatus 130 according to an embodiment of the present invention may include a display unit that displays the disaster site reconstruction result and cause analysis result on the screen.

이때, 디스플레이부는, 기판 상에 게이트 전극 및 신호배선을 포함하는 게이트 금속층이 형성되어 있다. 여기서, 기판은 디스플레이부가 종이처럼 휘어져도 표시 성능을 그대로 유지할 수 있도록 유연한 특성을 갖는 플렉서블(flexible) 플라스틱 재질로 이루어질 수 있다. In this case, in the display unit, a gate metal layer including a gate electrode and a signal wiring is formed on a substrate. Here, the substrate may be made of a flexible plastic material having a flexible characteristic so that display performance can be maintained even when the display unit is bent like paper.

또한, 게이트 금속층은 저저항 특성을 갖는 제1 금속물질, 예를 들어 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 구리(Cu), 구리 합금, 몰리브덴(Mo) 및 몰리티타늄(MoTi) 중 어느 하나로 이루어지는 단일층 구조이거나 또는 둘 이상의 제1 금속물질들로 이루어짐으로써 이중층 또는 삼중층 구조로 형성될 수도 있다. 이러한 게이트 금속층은 캐패시터(C1)의 하부전극을 이루고, 구동 박막트랜지스터(DRT)의 게이트 전극(1131)과 동일층에 형성되되 전기적으로 연결되지 않는 별개의 구성을 이루게 된다.In addition, the gate metal layer may be formed of any one of a first metal material having a low resistance characteristic, for example, aluminum (Al), aluminum alloy (AlNd), copper (Cu), copper alloy, molybdenum (Mo), and molybdenum (MoTi). It may be formed as a single-layer structure or a double-layer or triple-layer structure by being made of two or more first metal materials. This gate metal layer forms the lower electrode of the capacitor C1, and is formed on the same layer as the gate electrode 1131 of the driving thin film transistor DRT, but has a separate configuration that is not electrically connected.

그리고, 게이트 금속층을 포함한 기판의 표시영역 전면에는 절연물질, 예를 들어 무기절연물질인 산화 실리콘(SiO2) 또는 질화 실리콘(SiNx)으로 이루어진 게이트 절연막 및 식각 정지막이 형성된다.In addition, a gate insulating layer and an etch stop layer made of an insulating material, for example, silicon oxide (SiO2) or silicon nitride (SiNx), which are inorganic insulating materials, are formed on the entire surface of the display area of the substrate including the gate metal layer.

게이트 절연막의 상부 및 식각 정지막 사이에는, 각 박막트랜지스터(SWT, SST, DRT)에 대응하여 비정질 실리콘, 폴리실리콘 또는 반도체 산화물 중, 선택되는 어느 하나로 이루어지는 반도체층이 형성된다. 이러한 반도체층은 식각 정지막 상에 형성되는 컨택홀을 통해 일부 영역이 노출되며, 컨택홀을 포함하는 절연막 및 식각 정지막 상부에는 구동 박막트랜지스터(DRT)의 소스 및 드레인전극, 데이터신호(Vdata) 인가배선, 전원전압(ELVDD) 인가배선과 전기적으로 연결되지 않는 별개의 구성인 제1 소스 및 드레인 금속층이 형성된다. A semiconductor layer made of any one selected from amorphous silicon, polysilicon, and semiconductor oxide is formed between the upper portion of the gate insulating layer and the etch stop layer, corresponding to each of the thin film transistors SWT, SST, and DRT. A portion of the semiconductor layer is exposed through a contact hole formed on the etch stop layer, and the source and drain electrodes of the driving thin film transistor (DRT) and the data signal (Vdata) are formed on the insulating layer including the contact hole and the etch stop layer. The first source and drain metal layers, which are separate components that are not electrically connected to the application wiring and the power supply voltage (ELVDD) application wiring, are formed.

여기서, 제1 소스 및 드레인 금속층은 예를 들어 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 구리(Cu), 구리 합금, 몰리브덴(Mo), 몰리 티타늄(MoTi), 크롬(Cr) 및 티타늄(Ti) 중 어느 하나 또는 둘 이상의 물질조합으로 이루어질 수 있다. Here, the first source and drain metal layers are, for example, aluminum (Al), aluminum alloy (AlNd), copper (Cu), copper alloy, molybdenum (Mo), moly titanium (MoTi), chromium (Cr), and titanium (Ti). ) of any one or a combination of two or more substances.

특히, 구동 박막트랜지스터(DRT)에는 서로 이격하며 컨택홀을 통해 노출된 반도체층과 각각 접촉하며 금속물질로 이루어진 소스전극 및 드레인 전극이 형성되어 있다. 이에 따라, 게이트 전극, 게이트 절연막, 반도체층 및 소스 및 드레인 전극은 하나의 구동 박막트랜지스터(DRT)를 이루게 된다. 또한, 구동 박막트랜지스터(DRT) 이외에 스위칭 박막트랜지스터(SWT) 및 센싱 박막트랜지스터(SST)도 동일 적층 구조로 형성된다. In particular, in the driving thin film transistor (DRT), a source electrode and a drain electrode made of a metallic material are formed spaced apart from each other and in contact with the semiconductor layer exposed through the contact hole, respectively. Accordingly, the gate electrode, the gate insulating layer, the semiconductor layer, and the source and drain electrodes form one driving thin film transistor (DRT). In addition, in addition to the driving thin film transistor (DRT), the switching thin film transistor (SWT) and the sensing thin film transistor (SST) are also formed in the same stacked structure.

여기서, 스위칭 박막트랜지스터(SWT)의 게이트 전극 및 드레인 전극은 각각 스캔배선 및 데이터 배선과 연결되어 있으며, 스위칭 박막트랜지스터(SWT)의 소스 전극은 구동 박막트랜지스터(DRT)의 게이트 전극과 전기적으로 연결되어 있고, 센싱 박막트랜지스터(SST) 및 구동 박막트랜지스터(DRT)의 소스 전극은 서로 연결되어 있다. Here, the gate electrode and the drain electrode of the switching thin film transistor (SWT) are connected to the scan line and the data line, respectively, and the source electrode of the switching thin film transistor (SWT) is electrically connected to the gate electrode of the driving thin film transistor (DRT). and source electrodes of the sensing thin film transistor SST and the driving thin film transistor DRT are connected to each other.

또한, 제1 소스 및 드레인 금속층은 캐패시터(C1)의 상부 전극을 이루게 된다.In addition, the first source and drain metal layers form the upper electrode of the capacitor C1.

한편, 제1 소스 및 드레인 금속층은 모두 단일층 구조를 가질 수 있지만, 이는 두 금속물질의 조합에 의한 이중층 또는 삼중층 구조를 이룰 수도 있다.Meanwhile, although both the first source and drain metal layers may have a single-layer structure, a double-layer or triple-layer structure may be formed by a combination of two metal materials.

그리고, 제1 소스 및 드레인 금속층의 상부로는 구동 박막트랜지스터(DRT)를 덮으며, 제1 소스 및 드레인 금속층의 일부를 노출시키는 패시베이션 막이 형성된다. 특히, 페시베이션 막의 일부영역은 식각되어 하부의 구동 박막트랜지스터(DRT)의 소스 전극을 노출시키며, 상부의 제2 소스 및 드레인 금속층과 접촉되도록 한다.A passivation layer is formed on the first source and drain metal layers to cover the driving thin film transistor (DRT) and to expose a portion of the first source and drain metal layers. In particular, a partial region of the passivation layer is etched to expose the source electrode of the lower driving thin film transistor (DRT), and is brought into contact with the upper second source and drain metal layers.

패시페이션 막의 상부로는 제2 소스 및 드레인 금속층이 형성된다. 이러한 제2 소스 및 드레인 금속층은 제1 소스 및 드레인 금속층과 동일한 물질로 형성될 수 있으며, 특히 구동 박막트랜지스터(DRT)의 상부로 패터닝되어 게이트 전극과 동일한 전압이 인가됨으로써 듀얼 게이트(dual gate) 구조를 이루게 되는 보조 게이트 전극을 포함한다. 제2 소스 및 드레인 금속층과 보조 게이트 전극은 동일층에 형성되되 전기적으로 연결되지 않는 별개의 구성이다.A second source and drain metal layer is formed on the passivation layer. The second source and drain metal layers may be formed of the same material as the first source and drain metal layers. In particular, the second source and drain metal layers are patterned on the upper portion of the driving thin film transistor (DRT) and the same voltage as that of the gate electrode is applied to form a dual gate structure. and an auxiliary gate electrode that forms The second source and drain metal layers and the auxiliary gate electrode are formed on the same layer but are not electrically connected to each other.

이러한 제2 소스 및 드레인 금속층은 제1 소스 및 드레인 금속층이 노출된 영역까지 연장되어 애노드 금속층과 접촉됨에 따라, 그로부터 공급되는 신호가 애노드 금속층까지 인가되도록 한다.The second source and drain metal layers extend to regions where the first source and drain metal layers are exposed and come into contact with the anode metal layer, so that a signal supplied therefrom is applied to the anode metal layer.

그리고, 제2 소스 및 드레인 금속층의 상부로는 층간 절연막이 형성된다. 이러한, 층간 절연막의 일부 영역에는 하부의 제2 소스 및 드레인 금속층을 노출시키는 제1 컨택홀이 형성되어 있으며, 제1 컨택홀을 포함하여 층간 절연막 상부로는 각 화소별로 분리된 형태를 가지는 애노드 금속층이 형성되어 있다.In addition, an interlayer insulating film is formed on the second source and drain metal layers. A first contact hole exposing the lower second source and drain metal layers is formed in a partial region of the interlayer insulating layer, and the anode metal layer is separated for each pixel on the upper portion of the interlayer insulating layer including the first contact hole. is formed.

여기서, 제1 컨택홀에 의해 노출되는 영역은 하부로 게이트 금속층과 제1 소스 및 드레인 금속층이 이루는 캐패시터(C1)와 중첩되며, 제2 소스 및 드레인 금속층과 애노드 금속층이 접촉되는 제1 영역으로 정의된다.Here, the region exposed by the first contact hole overlaps the capacitor C1 formed by the gate metal layer and the first source and drain metal layers downward, and is defined as a first region in which the second source and drain metal layers and the anode metal layer are in contact. do.

제1 영역에서는 제1 소스 및 드레인 금속층과 제2 소스 및 드레인 금속층이 패시베이션막에 의해 서로 절연되어 있다. In the first region, the first source and drain metal layers and the second source and drain metal layers are insulated from each other by a passivation film.

애노드 금속층은 유기발광 다이오드의 애노드 전극을 이루는 것으로, 도시되어 있지는 않지만, 애노드 금속층의 상부로는 각각 적, 녹 및 청색을 발광하는 유기발광 패턴으로 구성된 유기발광층 및 캐소드 전극이 형성되어 있다. 이에 따라, 애노드 금속층 및 캐소드 전극과, 두 전극 사이에 개재된 유기 발광층은 유기발광 다이오드를 이루게 된다. Although not shown, the anode metal layer constitutes the anode electrode of the organic light emitting diode. On the anode metal layer, an organic light emitting layer and a cathode electrode are formed in an organic light emitting pattern emitting red, green and blue, respectively. Accordingly, the anode metal layer, the cathode electrode, and the organic light emitting layer interposed between the two electrodes form an organic light emitting diode.

여기서, 유기 발광층은 유기 발광물질로 이루어진 단일층으로 구성될 수도 있으며, 또는 발광 효율을 높이기 위해 정공주입층(hole injection layer), 정공수송층(hole transporting layer), 발광 물질층(emitting material layer), 전자 수송층 (electron transporting layer) 및 전자 주입층(electron injection layer)의 다중층으로 구성될 수도 있다.Here, the organic light emitting layer may be composed of a single layer made of an organic light emitting material, or a hole injection layer, a hole transporting layer, a light emitting material layer, to increase luminous efficiency. It may consist of multiple layers of an electron transporting layer and an electron injection layer.

특히, 애노드 금속층은 일 방향으로 연장되어 제1 컨택홀이 아닌, 패시베이션 막과 중첩되지 않는 제2 소스 및 드레인 금속층이 노출되는 층간 절연막의 제2 컨택홀까지 연장되어 제2 소스 및 드레인 금속층과 이중으로 접촉되는 것을 특징으로 한다. In particular, the anode metal layer extends in one direction and extends not to the first contact hole, but to the second contact hole of the interlayer insulating film where the second source and drain metal layers that do not overlap with the passivation film are exposed, so that the second source and drain metal layers are double characterized in that it is in contact with

즉, 하나의 화소에 포함된 층간 절연막에는 패시베이션막과 중첩되는 영역에 형성되는 제1 컨택홀 뿐만 아니라, 패시베이션막이 식각되어 구동 박막트랜지스터(DRT)의 소스 전극 및 제2 소스 및 드레인 금속층이 접촉되는 영역에 대응하여 제2 컨택홀이 더 형성되고, 제2 컨택홀까지 애노드 금속층이 연장되어 이중(redundancy)으로 제2 소스 및 드레인 금속층과 애노드 금속층이 접촉되게 된다.That is, in the interlayer insulating film included in one pixel, not only the first contact hole formed in the region overlapping the passivation film, but also the passivation film is etched to contact the source electrode and the second source and drain metal layers of the driving thin film transistor (DRT). A second contact hole is further formed corresponding to the region, and the anode metal layer extends to the second contact hole so that the second source and drain metal layers and the anode metal layer come into contact with each other in redundancy.

여기서, 제2 컨택홀에 의해 노출되는 영역은 게이트 금속층, 구동 박막트랜지스터(DRT)의 소스 전극, 제2 소스 및 드레인 금속층과, 애노드 금속층이 순차적으로 형성되어 서로 직접 접촉되는 제2 영역으로 정의된다.Here, the region exposed by the second contact hole is defined as a second region in which the gate metal layer, the source electrode of the driving thin film transistor (DRT), the second source and drain metal layers, and the anode metal layer are sequentially formed and in direct contact with each other. .

이러한 구조에 따라, 제2 소스 및 드레인 금속층의 식각 공정에서 패시베이션 막의 단차에 의해 제2 소스 및 드레인 금속층의 단선(open) 불량이 발생하게 되어도, 애노드 금속층 및 제2 소스 및 드레인 금속층 간의 전기적 연결에는 변함이 없게 된다. 이러한 애노드 금속층으로 공급되는 신호는 구동 박막트랜지스터(DRT)를 통해 인가되는 전원전압(ELVDD) 이다. According to this structure, even if an open failure of the second source and drain metal layers occurs due to the step difference of the passivation film in the etching process of the second source and drain metal layers, the electrical connection between the anode metal layer and the second source and drain metal layers is there will be no change The signal supplied to the anode metal layer is the power supply voltage ELVDD applied through the driving thin film transistor DRT.

애노드 금속층의 상부로는 유기 발광층으로의 수분 침투를 방지하기 위한 적어도 하나의 패시베이션막, 유기막 및 보호필름 등이 더 구비되어 하나의 유기전계발광 표시장치를 이루게 된다.At least one passivation film, an organic film, and a protective film are further provided on the anode metal layer to prevent moisture from penetrating into the organic light emitting layer, thereby forming one organic light emitting display device.

한편, 본 발명에 따른 분석 장치(130)는 고성능의 GPU가 탑재된 컴퓨터 장치로서, 재난 현장을 탐사하는 조사 차량에 구비되어 재난 현장에서 운용될 수 있는 현장운용 인공지능 체계로 형성할 수 있으며, 또는 지상에 설치된 별도의 자동 분석 서버로 처리되어 고성능으로 자동 분석하는 내부 운용 인공지능 체계를 형성할 수 있다.On the other hand, the analysis device 130 according to the present invention is a computer device equipped with a high-performance GPU, which can be provided in an investigation vehicle to explore the disaster site and be formed as a field-operated artificial intelligence system that can be operated at the disaster site, Alternatively, it can be processed by a separate automatic analysis server installed on the ground to form an internally operated artificial intelligence system that automatically analyzes with high performance.

예를 들면, 분석 장치(130)는 재난 현장 재구성 정보에 기초한 복수의 학습데이터 셋을 구축하기 위한 학습데이터 셋 구축부와, 학습데이터 셋 구축부에서 구축된 학습데이터 셋을 통해 다수 학습함으로써 형성되는 인공지능 모델부를 포함하여 구성될 수 있다.For example, the analysis device 130 is a learning data set construction unit for building a plurality of learning data sets based on disaster site reconstruction information, and is formed by learning a plurality of learning data sets built in the learning data set construction unit. It may be configured to include an artificial intelligence model unit.

학습데이터 셋 구축부는 정보 기록부, 정보 동기화부, 영상 추출부, 영상 보정부, 학습정보 생성부 및 데이터베이스부로 이루어질 수 있다.The learning data set construction unit may include an information recording unit, an information synchronization unit, an image extraction unit, an image correction unit, a learning information generating unit, and a database unit.

정보 기록부는 드론의 동영상의 메타 정보를 기록 및 저장하며, 정보 동기화부는 동기화 알고리즘을 통해 동영상의 개별 프레임과 드론의 비행로그 정보를 동기화시킨다.The information recorder records and stores meta information of the drone's video, and the information synchronizer synchronizes individual frames of the video with the drone's flight log information through a synchronization algorithm.

여기서, 동기화 알고리즘은 동영상의 개별 프레임에서, 각 프레임간의 픽셀 변화량이 일정 범위 이상인 제1 특정 시점을 찾고, 드론의 비행 로그 정보에서 드론의 자세 변화량이 일정 범위 이상인 제2 특정 시점을 찾고, 드론의 비행 로그 정보에서 짐벌의 자세 변화량이 일정 범위 이상인 제3 특정 시점을 찾아, 제1, 제2 및 제3 특정 시점들 즉, 동기화 포인트들을 이용하여 드론의 동영상의 개별 프레임과 드론의 비행로그 정보를 동기화시킬 수 있다.Here, the synchronization algorithm finds a first specific time point in which the amount of pixel change between frames is greater than or equal to a certain range in individual frames of the video, finds a second specific point in time in which the change in attitude of the drone is greater than or equal to a certain range in flight log information of the drone, and In the flight log information, find a third specific point in time when the amount of change in the gimbal's attitude is over a certain range, and use the first, second, and third specific points, i.e., synchronization points, to record individual frames of the drone's video and flight log information of the drone. can be synchronized.

영상 추출부는 드론의 동영상의 개별 프레임들 중, 기설정된 키프레임 추출 기준정보에 기초하여 특정 키프레임(정지 영상)을 추출한다. 특정 키프레임을 추출하는 이유는, 동영상 내의 프레임수가 너무 많고 각 프레임에서 영상의 내용 변화가 거의 없기 때문에, 드론이나 카메라의 자세가 급격히 변하면 카메라에 찍히는 영상도 크게 달라지는 점을 고려하여, 미리 설정된 기준 정보에 의해 일정한 주기별, 영상의 변화량이 큰 부분, 드론/카메라의 자세가 급격히 변하는 특정 키프레임을 추출하게 되는 것이다.The image extractor extracts a specific keyframe (still image) from among individual frames of the drone's moving picture based on preset keyframe extraction reference information. The reason for extracting a specific keyframe is that the number of frames in the video is too large and there is little change in the contents of the video in each frame. Based on the information, specific keyframes in which the image change amount is large, and the drone/camera posture changes rapidly at regular intervals are extracted.

이때, 기설정된 키프레임 추출기준 정보는 일정 주기별 정보, 영상의 픽셀 변화량 정보, 드론 및 카메라의 자세 변화량 정보가 포함되며 사용자에 의해 설정 및 변경될 수 있다.In this case, the preset keyframe extraction reference information includes information for each period, pixel change information of an image, and attitude change information of drones and cameras, and may be set and changed by a user.

영상 보정부는 영상 추출부에서 추출된 키프레임의 영상 정보에 해당하는 드론의 로그 정보(위치/자세각 정보)를 영상의 메타 정보로 기록(지오태깅)함으로써 영상의 메타 정보를 보정할 수 있다.The image compensator may correct the meta information of the image by recording (geo-tagging) log information (position/attitude angle information) of the drone corresponding to the image information of the keyframe extracted by the image extraction unit as meta information of the image.

학습정보 생성부는 추출된 키프레임의 영상 정보에 기설정된 재난 위계정보에 따른 재난 유형과 재난 피해 영역을 레이블링하여 학습데이터를 생성한다. 레이블링된 영역은 학습을 위해서 각각의 픽셀좌표를 Json형태의 파일포맷으로 저장할 수 있다. 즉, 학습정보 생성부는 재난 유형별 복수의 영상 정보를 입력데이터로 하고, 위계에 따른 재난 유형 정보 및 재난 피해 지역에 대해 레이블링한 영역 정보를 출력데이터로 하여 복수 학습시킴으로써 재난 위계 정보에 따른 학습데이터를 생성하게 되는 것이다.The learning information generating unit generates learning data by labeling the disaster type and the disaster damage area according to preset disaster hierarchical information on the extracted image information of the keyframe. In the labeled area, each pixel coordinate can be stored in a Json file format for learning. That is, the learning information generating unit uses a plurality of image information for each disaster type as input data, and uses the disaster type information according to the hierarchy and the area information labeled for the disaster-damaged area as output data to learn multiple learning data according to the disaster hierarchy information. it will create

재난 위계 정보는 재난 유형별로 상위, 중위 및 하위 위계 정보로 분류되어 포함되며, 시스템 제작자, 전문가 또는 관리자에 의해 기설정될 수 있다.The disaster hierarchical information is classified and included into upper, middle, and lower hierarchical information for each disaster type, and may be preset by a system builder, expert, or manager.

상위 위계 정보는 자연 재난 및 사회 재난 정보가 포함되고, 중위 위계 정보는 태풍, 호우, 한파, 대설, 폭염, 가뭄, 지진, 황사, 해일 , 홍수, 침수, 산사태, 화산을 포함하는 20 여종의 자연 재난 정보와, 화재, 붕괴, 폭발, 산불, 교통사고, 전기사고, 수난사고, 감염병, 미세먼지를 포함하는 20 여종의 사회 재난 정보가 포함될 수 있다.High-level information includes natural disaster and social disaster information, and medium-level information includes more than 20 types of natural disasters including typhoons, heavy rain, cold waves, heavy snow, heat waves, drought, earthquakes, yellow sand, tsunamis, floods, inundation, landslides, and volcanoes. Disaster information, fire, collapse, explosion, forest fire, traffic accident, electric accident, water accident, infectious disease, and more than 20 types of social disaster information including fine dust can be included.

하위 위계 정보에는 자연 재난 및 사회 재난 정보에 따른 토사유출, 시설물 파괴, 도로 파괴, 산사태 유출, 건물 화재, 폭발, 차량 파손을 포함한 구체적인 재난 정보가 포함될 수 있다.The sub-hierarchical information may include specific disaster information including soil spill, facility destruction, road destruction, landslide spill, building fire, explosion, and vehicle damage according to natural disaster and social disaster information.

데이터베이스부는 학습정보 생성부를 통해 생성된 복수의 학습데이터를 데이터베이스(DB)화하여 학습데이터 셋을 생성한다.The database unit generates a learning data set by converting a plurality of learning data generated through the learning information generating unit into a database (DB).

전술한 바와 같이, 학습데이터 셋 구축부는 재난 사고 지역의 드론 동영상으로부터 적절한 크기의 학습 영상을 생성하고, 재난 유형에 따른 객체를 분류한 후, 위계에 따라 위계별로 레이블링하여 학습데이터를 생성하여 데이터베이스화 함으로써 학습데이터 셋을 구축할 수 있게 된다.As described above, the learning data set construction unit creates a learning image of an appropriate size from the drone video in the disaster accident area, classifies the object according to the type of disaster, and then labels it by hierarchy according to the hierarchy to generate the learning data and convert it into a database By doing so, it is possible to build a training data set.

인공지능 모델부는 정보 학습부 및 모델링부로 이루어지며, 학습데이터 셋 구축부에서 구축된 학습데이터 셋을 통해 다수 학습됨으로써 입력되는 재난 영상 정보를 스스로 처리하여 재난 유형 및 재난 피해 정보를 자동적으로 판단하기 위한 인공지능 모델을 구축한다.The artificial intelligence model unit consists of an information learning unit and a modeling unit, and it is a method for automatically determining disaster types and disaster damage information by self-processing disaster image information input by learning a lot through the learning data set built in the learning data set construction unit. Build an artificial intelligence model.

정보 학습부는 학습데이터 셋 구축부를 통해 생성된 복수의 학습데이터 셋을 기초로 하여 다양한 재난 이벤트 정보들을 다수번 자동 학습을 통해 복수의 판단 정보를 생성한다. 모델링부는 정보 학습부를 통해 생성되는 복수의 판단 정보를 이용하여 사고 분석 알고리즘을 형성한다. 즉, 인공지능 모델부는 드론 동영상으로부터 재난 사고 지역을 분석하고 피해 정보를 추출하기 위한 최적의 인공지능 알고리즘을 형성한다. 보다 자세하게는 시스템의 실시간성을 고려하여, HD 이미지가 입력으로 주어졌을 때 짧은 시간 이내에 재난 유무의 영역 기반 의미론적 분할을 행하는 추론이 가능한 뉴럴 네트워크 구조를 형성할 수 있다.The information learning unit generates a plurality of determination information through automatic learning of various disaster event information multiple times on the basis of the plurality of learning data sets generated through the learning data set construction unit. The modeling unit forms an accident analysis algorithm using a plurality of judgment information generated through the information learning unit. That is, the AI model unit analyzes the disaster accident area from the drone video and forms an optimal AI algorithm for extracting damage information. In more detail, in consideration of the real-time of the system, when an HD image is given as an input, it is possible to form a neural network structure capable of inferring domain-based semantic segmentation of the presence or absence of disaster within a short time.

또한, 인공지능 모델부는 재난 지역 조사의 특성을 고려하여, 이미지의 지엽적 특징 뿐만 아니라 전역 특징 또한 활용하기 위한 뉴럴 네트워크 모듈로 구성될 수 있으며, 일반적인 재난 상황에서 발생하는 의미론적 분할 데이터베이스에서의 레이블링의 불균형을 보정하기 위한 손실 함수의 기능도 구비할 수 있다.In addition, the artificial intelligence model unit can be composed of a neural network module to utilize not only local features of the image but also global features in consideration of the characteristics of the disaster area investigation, It may also have a function of a loss function for correcting the imbalance.

영상 처리부는 재난정보 분석부를 통해 판단된 재난 유형 및 지난 피해 영역 정보를 정사영상 지도 정보로 제작하여 가시화한다.The image processing unit visualizes the disaster type and past damage area information determined through the disaster information analysis unit as orthoimage map information.

이때, 영상 처리부는 동영상의 메타 정보 중 드론의 위치/자세각(X, Y, Z, Roll, Pitch, Yaw) 정보를 이용해서 각 픽셀의 절대적인 위치를 결정하고 정사영상(orthophoto)을 생성한 후, 생성된 정사영상을 웹브라우저에 구동되는 배경맵(OpenstreetMap) 위에 중첩하여 가시화 할 수 있다. 여기서, 사용자는 지도 위에 가시화된 정사영상에 마우스로 영역을 그려서 재난 사고 피해 지역의 면적을 대략적으로 구할 수도 있다.At this time, the image processing unit determines the absolute position of each pixel by using the position/attitude angle (X, Y, Z, Roll, Pitch, Yaw) information of the drone among the meta information of the video and generates an orthophoto. , it is possible to visualize the generated orthographic image by superimposing it on the background map (OpenstreetMap) driven in the web browser. Here, the user may roughly obtain the area of the disaster-affected area by drawing an area with the mouse on the orthographic image visualized on the map.

또한, 영상 처리부는 3차원 모델링을 수행하여 3차원 점군 자료, 3차원 지형 정보 및 정사영상지도 정보 등의 3차원 영상 정보를 획득할 수도 있다.In addition, the image processing unit may perform 3D modeling to obtain 3D image information such as 3D point cloud data, 3D topographic information, and orthogonal image map information.

피해정보 분석부는 영상 처리부를 통해 획득한 정사영상 정보를 기초로, 기설정된 분석 프로그램을 통해 지형지물의 파손 길이, 면적, 유출량 등을 분석하여 피해규모 정보를 제공한다.The damage information analysis unit provides damage scale information by analyzing the length of damage, the area, and the amount of runoff of the landmark through a preset analysis program based on the orthoimage information obtained through the image processing unit.

정보 입력부는 사용자의 각종 입력 정보를 입력받고, 정보 표시부는 사용자에게 각종 입/출력 정보 및 영상 정보를 디스플레이하여 제공한다.The information input unit receives various types of input information from the user, and the information display unit displays and provides various input/output information and image information to the user.

이와 같이, 본 발명에 따른 드론을 활용한 재난현장 재구성 및 원인분석 시스템은, 드론의 동영상의 개별 프레임과 드론의 자동비행 로그 정보를 정밀하게 동기화(synchronize)하는 과정을 통해 학습데이터 셋을 구축함으로써 정확도가 높은 재난 분석용 인공지능 모델을 제공할 수 있다.As described above, the disaster site reconstruction and cause analysis system using a drone according to the present invention builds a learning data set through the process of precisely synchronizing individual frames of a drone video and automatic flight log information of the drone. It can provide an artificial intelligence model for disaster analysis with high accuracy.

전술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 재난 사고 현장을 비행하는 드론 장치로부터 취득한 사고 현장 영상을 기반으로 3차원 공간정보 분석을 통하여 대상 현장을 재구성하고, 필요에 따라 현장 상황을 기록 및 관리가 가능한 유형의 자료로 보관하며, 이러한 자료에 근거하여 사고 원인을 분석할 수 있도록 하는, 드론을 활용한 재난현장 재구성 및 원인분석 방법과 시스템을 제공할 수 있다.As described above, according to the present invention, the target site is reconstructed through 3D spatial information analysis based on the accident scene image acquired from the drone device flying at the disaster accident site, and the site situation can be recorded and managed as necessary. It is possible to provide a disaster site reconstruction and cause analysis method and system using drones that can be stored as data of

본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Those skilled in the art to which the present invention pertains should understand that the present invention can be embodied in other specific forms without changing the technical spirit or essential characteristics thereof, so the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. only do The scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention. .

100 : 재난현장 재구성 및 원인분석 시스템
110 : 드론 장치
120 : 통제 장치
130 : 분석 장치
100: disaster site reconstruction and cause analysis system
110: drone device
120: control device
130: analysis device

Claims (40)

재난사고 현장을 비행하면서 촬영하여 재난사고 현장 정보를 취득하고 통제 장치로 전송하는 드론 장치;
상기 드론 장치의 비행을 조정하고, 상기 드론 장치로부터 수신되는 재난사고 현장 정보를 분석 장치로 전달하는 통제 장치; 및
상기 통제 장치로부터 전달받은 상기 재난사고 현장 정보를 분석하여 재난 현장을 재구성하고, 재구성된 재난 현장에 근거하여 사고 원인을 분석하는 분석 장치;
를 포함하고,
상기 드론 장치는, 상기 재난사고 현장을 비행하면서 경사각 조사, 경사높이 조사, 자연 비탈면 종단횡단 형상 조사, 비탈면 계곡 조사, 상부외력 및 주변환경 조사를 포함하는 외업 조사를 실행하여 상기 재난사고 현장 정보를 취득하고,
상기 경사각 조사는, 종단면 최하부와 최상부 정점의 높이, 그리고 경사가 시작되는 지점에서 최상부 지점까지의 이동거리를 측정하고,
상기 경사각 조사는, 상기 경사가 시작되는 지면에 상기 드론 장치의 고도를 0m로 설정하고 최상부 정점까지 수직 상승하여 비행한 고도 값을 측정하며, 상기 드론 장치에 탑재된 짐벌과 카메라가 수평한 상태에서 영상에 표시된 초점거리와 목적물이 일치된 상태에서 최상부 정점의 높이 값(H)을 기록하며, 이후 최상부 정점까지 수평 이동한 거리 값(D)을 활용해 삼각함수를 이용하여 경사각을 계산하고,
상기 경사높이 조사는, 경사가 시작되는 지면에 상기 드론 장치의 고도를 0m로 설정하고 최상부 정점까지 수직 상승하여 비행한 높이 값(H)을 측정하고,
상기 자연 비탈면 종단횡단 형상 조사는, 급경사지의 측면에서 바라본 형태를 목측 또는 지형도를 이용하여 조사하되, 종단 형상에 따라 원형, 직선형, 요형, 복합형으로 구분하고, 횡단 형상에 따라 하강형, 평행형, 상승형, 복합형으로 구분하며, 사면붕괴로 인해 조사자의 접근이 어려운 급경사, 추락 위험구간, 식생 밀집지역에 접근하여 측면 및 다양한 각도에서 횡단 형상 및 종단 형상을 취득하고,
상기 비탈면 계곡 조사는, 급경사지의 시작점과 종점에 인접한 계곡의 연장과 폭의 거리를 조사하되, 대상지점과 위치에 대한 거리는 장비를 활용해 실측하는 것을 원칙으로 하며, 조사원의 접근 및 이동 실측이 불가능한 경우에 지형도를 이용하여 조사하고,
상기 비탈면 계곡 조사는, 상기 드론 장치의 비행을 통해 수신되는 실시간 영상정보를 기반으로 계곡의 시작부와 종점에 인접한 계곡연장의 위치를 파악하고, 구간별 비행경로와 고도를 계산하고, 이후 카메라의 방향을 지면과 직각(90)인 상태로 고정하여 수평면과 가까운 계곡연장의 최하부에서부터 최상부까지 경로에 따라 비행한 로그값을 활용해 계곡연장 길이를 취득하고,
상기 상부외력 및 주변환경 조사는, 급경사지 상부에 주택, 철탑, 농경지, 철도, 도로의 유무를 확인하고, 조사가 필요한 지역을 전자지도 위에 비행구역과 진행경로를 설정해 주어 상기 드론 장치가 자동 비행을 수행하고, 상기 드론 장치가 정해진 경로에 따라 비행하는 동안 상기 드론 장치에서 상부외력 영상을 조사원이 현장의 상부외력을 실시간으로 확인할 수 있도록 상기 통제 장치로 실시간으로 송신하고,
상기 분석 장치는,
재난 현장 재구성 정보에 기초한 복수의 학습데이터 셋을 구축하기 위한 학습데이터 셋 구축부; 및
상기 학습데이터 셋 구축부에서 구축된 학습데이터 셋을 통해 다수 학습함으로써 형성되는 인공지능 모델부를 포함하고,
상기 학습데이터 셋 구축부는 정보 기록부, 정보 동기화부, 영상 추출부, 영상 보정부, 학습정보 생성부 및 데이터베이스부를 포함하고,
상기 정보 기록부는 드론의 동영상의 메타 정보를 기록 및 저장하며,
상기 정보 동기화부는 동영상의 개별 프레임에서, 각 프레임간의 픽셀 변화량이 일정 범위 이상인 제1 특정 시점을 찾고, 드론의 비행 로그 정보에서 드론의 자세 변화량이 일정 범위 이상인 제2 특정 시점을 찾고, 드론의 비행 로그 정보에서 짐벌의 자세 변화량이 일정 범위 이상인 제3 특정 시점을 찾아, 상기 제1, 제2 및 제3 특정 시점들을 이용하여 드론의 동영상의 개별 프레임과 드론의 비행로그 정보를 동기화 하여 동영상의 개별 프레임과 드론의 비행로그 정보를 동기화시키고,
상기 영상 추출부는 드론의 동영상의 개별 프레임들 중, 기설정된 키프레임 추출 기준정보에 기초하여 특정 키프레임을 추출하고,
상기 영상 보정부는 상기 영상 추출부에서 추출된 키프레임의 영상 정보에 해당하는 드론의 로그 정보를 영상의 메타 정보로 기록함으로써 영상의 메타 정보를 보정하고,
상기 학습정보 생성부는 추출된 키프레임의 영상 정보에 기설정된 재난 위계정보에 따른 재난 유형과 재난 피해 영역을 레이블링하여 학습데이터를 생성하고,
상기 데이터베이스부는 학습정보 생성부를 통해 생성된 복수의 학습데이터를 데이터베이스화하여 학습데이터 셋을 생성하는 재난현장 재구성 및 원인분석 시스템.
a drone device that acquires disaster accident site information by shooting while flying over the disaster site and transmits it to a control device;
a control device for controlling the flight of the drone device and transmitting disaster accident site information received from the drone device to the analysis device; and
an analysis device for reconstructing a disaster site by analyzing the disaster site information received from the control device, and analyzing the cause of an accident based on the reconstructed disaster site;
including,
The drone device, while flying at the disaster accident site, by executing an out-of-the-box survey including inclination angle investigation, slope height investigation, natural slope cross-sectional shape investigation, slope valley investigation, upper external force and surrounding environment investigation, the disaster accident site information acquire,
The inclination angle investigation measures the height of the lowermost and uppermost vertices of the longitudinal section, and the moving distance from the point where the inclination starts to the uppermost point,
In the inclination angle investigation, the altitude of the drone device is set to 0 m on the ground where the inclination starts, and the altitude value is measured by ascending vertically to the top vertex, and the gimbal and the camera mounted on the drone device are horizontal. Record the height value (H) of the top vertex when the focal length displayed in the image and the target match, and then calculate the inclination angle using a trigonometric function using the horizontally moved distance value (D) to the top vertex,
The incline height investigation is performed by setting the altitude of the drone device to 0 m on the ground where the inclination starts and flying vertically up to the top vertex to measure the height value (H),
The cross-sectional shape of the natural slope is investigated using a visual or topographic map of the shape viewed from the side of the steep slope, and is divided into circular, straight, concave, and complex types according to the longitudinal shape, and descending type and parallel type according to the transverse shape. , ascending type, and complex type. Approaching steep slopes, fall risk sections, and dense vegetation areas where it is difficult for investigators to access due to slope collapse, acquire transverse and longitudinal shapes from the side and various angles,
In the slope valley survey, the distance between the extension and width of the valley adjacent to the starting point and the end point of the steep slope is investigated, but the distance to the target point and location is measured using equipment in principle, and it is impossible to measure the approach and movement of the surveyor In some cases, it is investigated using a topographic map,
The slope valley survey is based on the real-time image information received through the flight of the drone device to determine the location of the valley extension adjacent to the start and end points of the valley, calculate the flight path and altitude for each section, and then By fixing the direction at a right angle (90) to the ground, the length of the valley extension is obtained by using the log value that flies along the path from the bottom to the top of the valley extension close to the horizontal plane,
In the investigation of the upper external force and the surrounding environment, the existence of houses, pylons, farmland, railroads, and roads is checked on the upper part of the steep slope, and the flight zone and route are set on the electronic map for the area that needs investigation, so that the drone device automatically flies and transmits the image of the upper external force from the drone device to the control device in real time so that the investigator can check the upper external force of the field in real time while the drone device flies according to a predetermined route,
The analysis device is
a learning data set construction unit for constructing a plurality of learning data sets based on disaster site reconstruction information; and
Including an artificial intelligence model unit formed by learning a number of through the learning data set built in the learning data set construction unit,
The learning data set construction unit includes an information recording unit, an information synchronization unit, an image extraction unit, an image correction unit, a learning information generation unit and a database unit,
The information recording unit records and stores meta information of the drone's video,
The information synchronization unit finds a first specific point in time in the individual frame of the video in which the amount of pixel change between each frame is greater than or equal to a certain range, finds a second specific point in time in which the change in attitude of the drone is greater than or equal to a certain range in flight log information of the drone, and the flight of the drone In the log information, find a third specific point in time when the amount of change in the gimbal's posture is over a certain range, and synchronize individual frames of the drone's video with the drone's flight log information using the first, second, and third specific points of view Synchronizes the frame and the flight log information of the drone,
The image extraction unit extracts a specific keyframe from among individual frames of the drone's video based on preset keyframe extraction reference information,
The image correction unit corrects the meta information of the image by recording log information of the drone corresponding to the image information of the key frame extracted by the image extraction unit as meta information of the image,
The learning information generating unit generates learning data by labeling the disaster type and the disaster damage area according to preset disaster hierarchical information in the extracted image information of the keyframe,
The database unit is a disaster site reconstruction and cause analysis system for generating a learning data set by converting a plurality of learning data generated through the learning information generating unit into a database.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 분석 장치는, 상기 재난사고 현장 정보를 분석하여 객관적이고 정량적인 조사결과를 도출하는 방식에 따른 정사영상 제작, 피해요인 분석, 평가표 작성 과정을 포함하여 재난 현장을 재구성하는, 재난현장 재구성 및 원인분석 시스템.
The method of claim 1,
The analysis device analyzes the disaster site information and reconstructs the disaster site, including the orthoimage production, damage factor analysis, and evaluation table preparation process according to a method of deriving objective and quantitative investigation results, disaster site reconstruction and cause analysis system.
제 10 항에 있어서,
상기 분석 장치는, 상기 드론 장치에서 취득한 재난사고 현장 정보를 기반으로 사면붕괴 현장을 3차원 영상가공을 통해 정량적으로 조사 및 분석할 수 있는 평가항목을 중 경사각, 경사높이, 종단형상, 횡단형상, 지반 변형 및 균열, 비탈면 계곡, 상부외력, 붕괴 및 유실 이력, 주변환경, 및 급경사지와 인접 시설물 간 거리로 분류해 정량적 분석을 실행하는, 재난현장 재구성 및 원인분석 시스템.
11. The method of claim 10,
The analysis device selects the evaluation items that can quantitatively investigate and analyze the slope collapse site through three-dimensional image processing based on the disaster accident site information acquired from the drone device. Disaster site reconstruction and cause analysis system that performs quantitative analysis by classifying ground deformation and cracks, slope valleys, upper external forces, collapse and loss history, surrounding environment, and the distance between steep slopes and adjacent facilities.
제 11 항에 있어서,
상기 경사각의 분석은, 3차원 포인트 클라우드와 매쉬 데이터에서 경사가 발생한 단면을 측정하는 방법으로 하부 정점과 최상부의 정점을 연결한 선과 수평면 사이의 각을 측정하는, 재난현장 재구성 및 원인분석 시스템.
12. The method of claim 11,
The analysis of the angle of inclination is a method of measuring a cross section in which an inclination occurs in a three-dimensional point cloud and mesh data, and a disaster site reconstruction and cause analysis system for measuring the angle between the horizontal plane and the line connecting the lower vertex and the uppermost vertex.
제 11 항에 있어서,
상기 경사높이의 분석은, 3차원 포인트 클라우드 상에서 조사대상의 단면을 추출해 수평면을 기준으로 도로에서부터 급경사지 최상부까지 수직으로 연결한 높이로 측정하는, 재난현장 재구성 및 원인분석 시스템.
12. The method of claim 11,
The analysis of the slope height is a disaster site reconstruction and cause analysis system that extracts the cross section of the investigation target from the three-dimensional point cloud and measures the height connected vertically from the road to the top of the steep slope based on the horizontal plane.
제 11 항에 있어서,
상기 급경사지의 상기 종단형상의 분석은, 영상정합 처리를 통해 수치표면 모델의 결과물을 활용해 등고선을 5 m 간격으로 추출하고, 이후 ESRI ArcGIS 프로그램을 이용해 정사영상과 등고선을 중첩시키는 방법으로 조사 지점의 상기 종단형상을 분석하는, 재난현장 재구성 및 원인분석 시스템.
12. The method of claim 11,
For the analysis of the longitudinal shape of the steep slope, contour lines are extracted at intervals of 5 m using the result of the numerical surface model through image registration processing, and then the orthographic image and the contour line are superimposed using the ESRI ArcGIS program. A disaster site reconstruction and cause analysis system that analyzes the longitudinal shape.
제 14 항에 있어서,
상기 급경사지의 상기 종단형상은, 상기 드론 장치가 조사 현장 상공에서 조사 지점을 다각적으로 촬영한 동영상과 3차원 포인트 클라우드의 결과물을 비교 검토하여, 이미지 프로세싱을 통해 분석된 등고선의 형태가 철형, 직선형, 요형, 및 복합형 중 하나로 분석되는, 재난현장 재구성 및 원인분석 시스템.
15. The method of claim 14,
As for the longitudinal shape of the steep slope, the shape of the contour analyzed through image processing is convex, straight, A disaster site reconstruction and cause analysis system that is analyzed as one of the yaw and complex types.
제 11 항에 있어서,
상기 횡단형상의 분석은, 자연 비탈면의 횡단 형상에 대하여, 상기 경사각의 분석과 동일한 방법으로 실행하되, 조사 대상지의 단면을 추출해 횡단형상을 분석하고, 대상 지점을 다각적으로 촬영한 드론 영상과 3차원 포인트 클라우드 상에서 표현되는 형상 정보를 활용해 분석한 결과, 급경사지의 형태가 하강형, 평행형, 상승형, 복합형 중 하나로 분석되는, 재난현장 재구성 및 원인분석 시스템.
12. The method of claim 11,
The analysis of the transverse shape is performed in the same way as the analysis of the inclination angle with respect to the transverse shape of the natural slope, but extracts the cross section of the investigation target to analyze the transverse shape, and the drone image and 3D image of the target point taken from various angles A disaster site reconstruction and cause analysis system that analyzes the shape of a steep slope into one of descending, parallel, ascending, and complex as a result of analysis using shape information expressed on the point cloud.
제 11 항에 있어서,
상기 비탈면 계곡의 분석은, 상기 비탈면 계곡의 연장과 폭에 대하여, 사면피해가 발생한 급경사지의 시작점과 종점에 인접한 계곡을 대상으로 결과를 분석하되, 3차원 포인트 클라우드 상에서 비탈면 계곡의 시작점과 종점부 간 길이를 측정하는 방법으로 결과를 분석하고,
상기 비탈면 계곡의 연장 길이는 계곡이 시작하는 최상부에서부터 최하부까지의 거리를 측정하는 방법으로 계곡이 형성된 경로를 따라 3차원 포인트 클라우드 상에서 대상 포인트를 지정하고, 포인트 간의 길이를 모두 연결한 값으로 결과를 분석하는, 재난현장 재구성 및 원인분석 시스템.
12. The method of claim 11,
In the analysis of the slope valley, the results are analyzed for the valleys adjacent to the start and end points of the steep slope where the slope damage has occurred with respect to the extension and width of the slope valley, but the length between the starting point and the ending point of the slope valley on the three-dimensional point cloud Analyze the results by measuring
The extension length of the slope valley is a method of measuring the distance from the top to the bottom where the valley starts, and the target point is specified on the 3D point cloud along the path where the valley is formed, and the result is a value obtained by connecting all the lengths between the points. Analyze, disaster site reconstruction and cause analysis system.
제 11 항에 있어서,
상기 상부외력의 분석에서 상기 급경사지의 상기 상부외력에 영향을 미치는 요인은 주택, 철탑, 농경지, 철도, 봉분을 포함하고,
상기 상부외력의 분석은 현장에서 촬영된 드론 영상과 이미지 프로세싱 과정을 거쳐 생성된 정사영상과 3차원 포인트 클라우드를 활용해 상기 상부외력의 유무와 위치, 면적을 분석하는, 재난현장 재구성 및 원인분석 시스템.
12. The method of claim 11,
In the analysis of the upper external force, factors affecting the upper external force of the steep slope include houses, pylons, farmland, railways, and mounds,
The analysis of the upper external force is a disaster site reconstruction and cause analysis system that analyzes the presence, location, and area of the upper external force by using the drone image taken at the site, the orthographic image generated through the image processing process, and the 3D point cloud .
제 11 항에 있어서,
상기 붕괴 및 유실 이력의 분석은, 상기 급경사지 내에서 붕괴, 낙석, 표층유실의 흔적을 조사하고 이에 따른 피해규모를 분석하되, 상기 급경사지 내에서 사면유실 피해가 발생한 지점에서 일정 거리 이내에 위치하고 있는 지점을 대상으로 사면유실 피해 발생 이전의 이미지와 이후 이미지를 비교하여 분석하는, 재난현장 재구성 및 원인분석 시스템.
12. The method of claim 11,
The analysis of the collapse and loss history examines the traces of collapse, rockfall, and surface loss within the steep slope and analyzes the damage scale accordingly, but is located within a certain distance from the point where the slope loss damage occurred within the steep slope. A disaster site reconstruction and cause analysis system that compares and analyzes images before and after slope loss at a point.
제 11 항에 있어서,
상기 급경사지와 인접 시설물 간 거리의 분석은, 상기 급경사지 붕괴 시 피해 영향권에 있는 시설물의 유무를 확인하고, 상기 급경사지와 인접한 시설물과의 거리를 분석하는, 재난현장 재구성 및 원인분석 시스템.
12. The method of claim 11,
The analysis of the distance between the steep slope and the adjacent facility is a disaster site reconstruction and cause analysis system that checks the presence or absence of a facility in the damaged area when the steep slope collapses, and analyzes the distance between the steep slope and an adjacent facility.
(a) 드론 장치가 재난사고 현장을 촬영하여 재난사고 현장 정보를 취득하여 통제 장치로 전송하는 단계;
(b) 상기 통제 장치가 상기 수신된 재난사고 현장 정보를 분석 장치로 전달하는 단계;
(c) 상기 분석 장치가 상기 재난사고 현장 정보를 분석하여 재난 현장을 재구성하는 단계; 및
(d) 상기 분석 장치가 상기 재구성된 재난 현장에 근거하여 사고 원인을 분석하는 단계;
를 포함하고,
상기 (a) 단계에서 상기 드론 장치는, 경사각 조사, 경사높이 조사, 자연 비탈면 종단횡단 형상 조사, 비탈면 계곡 조사, 상부외력 및 주변환경 조사를 포함하는 외업 조사를 실행하여 재난사고 현장 정보를 취득하고,
상기 경사각 조사는, 종단면 최하부와 최상부 정점의 높이, 그리고 경사가 시작되는 지점에서 최상부 지점까지의 이동거리를 측정하고,
상기 경사각 조사는, 상기 경사가 시작되는 지면에 상기 드론 장치의 고도를 0m로 설정하고 최상부 정점까지 수직 상승하여 비행한 고도 값을 측정하며, 상기 드론 장치에 탑재된 짐벌과 카메라가 수평한 상태에서 영상에 표시된 초점거리와 목적물이 일치된 상태에서 최상부 정점의 높이 값(H)을 기록하며, 이후 최상부 정점까지 수평 이동한 거리 값(D)을 활용해 삼각함수를 이용하여 경사각을 계산하고,
상기 경사높이 조사는, 경사가 시작되는 지면에 상기 드론 장치의 고도를 0m로 설정하고 최상부 정점까지 수직 상승하여 비행한 높이 값(H)을 측정하고,
상기 자연 비탈면 종단횡단 형상 조사는, 급경사지의 측면에서 바라본 형태를 목측 또는 지형도를 이용하여 조사하되, 종단 형상에 따라 원형, 직선형, 요형, 복합형으로 구분하고, 횡단 형상에 따라 하강형, 평행형, 상승형, 복합형으로 구분하며, 사면붕괴로 인해 조사자의 접근이 어려운 급경사, 추락 위험구간, 식생 밀집지역에 접근하여 측면 및 다양한 각도에서 횡단 형상 및 종단 형상을 취득하고,
상기 비탈면 계곡 조사는, 급경사지의 시작점과 종점에 인접한 계곡의 연장과 폭의 거리를 조사하되, 대상지점과 위치에 대한 거리는 장비를 활용해 실측하는 것을 원칙으로 하며, 조사원의 접근 및 이동 실측이 불가능한 경우에 지형도를 이용하여 조사하고,
상기 비탈면 계곡 조사는, 상기 드론 장치의 비행을 통해 수신되는 실시간 영상정보를 기반으로 계곡의 시작부와 종점에 인접한 계곡연장의 위치를 파악하고, 구간별 비행경로와 고도를 계산하고, 이후 카메라의 방향을 지면과 직각(90)인 상태로 고정하여 수평면과 가까운 계곡연장의 최하부에서부터 최상부까지 경로에 따라 비행한 로그값을 활용해 계곡연장 길이를 취득하고,
상기 상부외력 및 주변환경 조사는, 급경사지 상부에 주택, 철탑, 농경지, 철도, 도로의 유무를 확인하고, 조사가 필요한 지역을 전자지도 위에 비행구역과 진행경로를 설정해 주어 상기 드론 장치가 자동 비행을 수행하고, 상기 드론 장치가 정해진 경로에 따라 비행하는 동안 상기 드론 장치에서 상부외력 영상을 조사원이 현장의 상부외력을 실시간으로 확인할 수 있도록 상기 통제 장치로 실시간으로 송신하고,
상기 분석 장치는,
재난 현장 재구성 정보에 기초한 복수의 학습데이터 셋을 구축하기 위한 학습데이터 셋 구축부; 및
상기 학습데이터 셋 구축부에서 구축된 학습데이터 셋을 통해 다수 학습함으로써 형성되는 인공지능 모델부를 포함하고,
상기 학습데이터 셋 구축부는 정보 기록부, 정보 동기화부, 영상 추출부, 영상 보정부, 학습정보 생성부 및 데이터베이스부를 포함하고,
상기 정보 기록부는 드론의 동영상의 메타 정보를 기록 및 저장하며,
상기 정보 동기화부는 동영상의 개별 프레임에서, 각 프레임간의 픽셀 변화량이 일정 범위 이상인 제1 특정 시점을 찾고, 드론의 비행 로그 정보에서 드론의 자세 변화량이 일정 범위 이상인 제2 특정 시점을 찾고, 드론의 비행 로그 정보에서 짐벌의 자세 변화량이 일정 범위 이상인 제3 특정 시점을 찾아, 상기 제1, 제2 및 제3 특정 시점들을 이용하여 드론의 동영상의 개별 프레임과 드론의 비행로그 정보를 동기화 하여 동영상의 개별 프레임과 드론의 비행로그 정보를 동기화시키고,
상기 영상 추출부는 드론의 동영상의 개별 프레임들 중, 기설정된 키프레임 추출 기준정보에 기초하여 특정 키프레임을 추출하고,
상기 영상 보정부는 상기 영상 추출부에서 추출된 키프레임의 영상 정보에 해당하는 드론의 로그 정보를 영상의 메타 정보로 기록함으로써 영상의 메타 정보를 보정하고,
상기 학습정보 생성부는 추출된 키프레임의 영상 정보에 기설정된 재난 위계정보에 따른 재난 유형과 재난 피해 영역을 레이블링하여 학습데이터를 생성하는 재난현장 재구성 및 원인분석 방법.
(a) the drone device captures the disaster site, acquires disaster accident site information and transmits it to the control device;
(b) transmitting, by the control device, the received disaster accident site information to an analysis device;
(c) reconstructing the disaster site by analyzing the disaster site information by the analysis device; and
(d) analyzing, by the analysis device, the cause of the accident based on the reconstructed disaster site;
including,
In step (a), the drone device performs field surveys including inclination angle survey, inclination height survey, natural slope cross-sectional shape survey, slope valley survey, upper external force and surrounding environment survey to obtain disaster accident site information, and ,
The inclination angle investigation measures the height of the lowermost and uppermost vertices of the longitudinal section, and the moving distance from the point where the inclination starts to the uppermost point,
In the inclination angle investigation, the altitude of the drone device is set to 0 m on the ground where the inclination starts, and the altitude value is measured by ascending vertically to the top vertex, and the gimbal and the camera mounted on the drone device are horizontal. Record the height value (H) of the top vertex when the focal length displayed in the image and the target match, and then calculate the inclination angle using a trigonometric function using the horizontally moved distance value (D) to the top vertex,
The incline height investigation is performed by setting the altitude of the drone device to 0 m on the ground where the inclination starts and flying vertically up to the top vertex to measure the height value (H),
The cross-sectional shape of the natural slope is investigated using a visual or topographic map of the shape viewed from the side of the steep slope, and is divided into circular, straight, concave, and complex types according to the longitudinal shape, and descending type and parallel type according to the transverse shape. , ascending type, and complex type. Approaching steep slopes, fall risk sections, and dense vegetation areas where it is difficult for investigators to access due to slope collapse, acquire transverse and longitudinal shapes from the side and various angles,
In the slope valley survey, the distance between the extension and width of the valley adjacent to the starting point and the end point of the steep slope is investigated, but the distance to the target point and location is measured using equipment in principle, and it is impossible to measure the approach and movement of the surveyor In some cases, it is investigated using a topographic map,
The slope valley survey is based on the real-time image information received through the flight of the drone device to determine the location of the valley extension adjacent to the start and end points of the valley, calculate the flight path and altitude for each section, and then By fixing the direction at a right angle (90) to the ground, the length of the valley extension is obtained by using the log value that flies along the path from the bottom to the top of the valley extension close to the horizontal plane,
In the investigation of the upper external force and the surrounding environment, the existence of houses, pylons, farmland, railroads, and roads is checked on the upper part of the steep slope, and the flight zone and route are set on the electronic map for the area that needs investigation, so that the drone device automatically flies and transmits the image of the upper external force from the drone device to the control device in real time so that the investigator can check the upper external force of the field in real time while the drone device flies according to a predetermined route,
The analysis device is
a learning data set construction unit for constructing a plurality of learning data sets based on disaster site reconstruction information; and
Including an artificial intelligence model unit formed by learning a plurality of through the learning data set built in the learning data set construction unit,
The learning data set construction unit includes an information recording unit, an information synchronization unit, an image extraction unit, an image correction unit, a learning information generation unit and a database unit,
The information recording unit records and stores the meta information of the drone's video,
The information synchronization unit finds a first specific point in time in the individual frame of the video in which the amount of change in pixels between each frame is greater than or equal to a certain range, finds a second specific point in time in which the change in attitude of the drone is greater than or equal to a certain range in flight log information of the drone, and the flight of the drone From the log information, find a third specific point in time when the amount of change in the gimbal's posture is within a certain range, and synchronize individual frames of the drone's video with the drone's flight log information using the first, second, and third specific points of view. Synchronize the frame and the flight log information of the drone,
The image extraction unit extracts a specific keyframe from among individual frames of the drone's video, based on preset keyframe extraction reference information,
The image correction unit corrects the meta information of the image by recording log information of the drone corresponding to the image information of the keyframe extracted by the image extraction unit as meta information of the image,
The disaster site reconstruction and cause analysis method for generating learning data by labeling the disaster type and the disaster damage area according to preset disaster hierarchy information to the extracted keyframe image information.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 21 항에 있어서,
상기 (c) 단계에서 상기 분석 장치는, 상기 재난사고 현장 정보를 분석하여 객관적이고 정량적인 조사결과를 도출하는 방식에 따른 정사영상 제작, 피해요인 분석, 평가표 작성 과정을 포함하여 재난 현장을 재구성하는, 재난현장 재구성 및 원인분석 방법.
22. The method of claim 21,
In the step (c), the analysis device analyzes the disaster accident site information and reconstructs the disaster site, including the ortho image production, damage factor analysis, and evaluation table preparation process according to a method of deriving objective and quantitative investigation results. , disaster site reconstruction and cause analysis methods.
제 21 항에 있어서,
상기 (d) 단계에서 상기 분석 장치는, 상기 드론 장치에서 취득한 영상정보를 기반으로 사면붕괴 현장을 3차원 영상가공을 통해 정량적으로 조사 및 분석할 수 있는 평가항목 중 경사각, 경사높이, 종단형상, 횡단형상, 지반 변형 및 균열, 비탈면 계곡, 상부외력, 붕괴 및 유실 이력, 주변환경, 및 급경사지와 인접 시설물 간 거리로 분류해 정량적 분석을 실행하는, 재난현장 재구성 및 원인분석 방법.
22. The method of claim 21,
In the step (d), the analysis device is, based on the image information obtained from the drone device, the slope angle, the slope height, the longitudinal shape, A disaster site reconstruction and cause analysis method that performs quantitative analysis by classifying cross-sectional shape, ground deformation and cracks, slope valleys, upper external forces, collapse and loss history, surrounding environment, and distance between steep slopes and adjacent facilities.
제 31 항에 있어서,
상기 경사각의 분석은, 3차원 포인트 클라우드와 매쉬 데이터에서 경사가 발생한 단면을 측정하는 방법으로 하부 정점과 최상부의 정점을 연결한 선과 수평면 사이의 각을 측정하는, 재난현장 재구성 및 원인분석 방법.
32. The method of claim 31,
The analysis of the angle of inclination is a method of measuring a cross section in which an inclination occurs in a three-dimensional point cloud and mesh data, and the angle between the line connecting the lower vertex and the uppermost vertex and the horizontal plane is measured, a disaster site reconstruction and cause analysis method.
제 31 항에 있어서,
상기 경사높이의 분석은, 3차원 포인트 클라우드 상에서 조사대상의 단면을 추출해 수평면을 기준으로 도로에서부터 급경사지 최상부까지 수직으로 연결한 높이로 측정하는, 재난현장 재구성 및 원인분석 방법.
32. The method of claim 31,
The analysis of the slope height is a disaster site reconstruction and cause analysis method that extracts the cross section of the investigation target from the three-dimensional point cloud and measures the height connected vertically from the road to the top of the steep slope based on the horizontal plane.
제 31 항에 있어서,
상기 급경사지의 상기 종단형상의 분석은, 영상정합 처리를 통해 수치표면 모델의 결과물을 활용해 등고선을 5 m 간격으로 추출하고, 이후 ESRI ArcGIS 프로그램을 이용해 정사영상과 등고선을 중첩시키는 방법으로 조사 지점의 상기 종단형상을 분석하는, 재난현장 재구성 및 원인분석 방법.
32. The method of claim 31,
For the analysis of the longitudinal shape of the steep slope, contour lines are extracted at intervals of 5 m using the result of the numerical surface model through image registration processing, and then the orthographic image and the contour line are superimposed using the ESRI ArcGIS program. Analyzing the longitudinal shape, disaster site reconstruction and cause analysis method.
제 34 항에 있어서,
상기 급경사지의 상기 종단형상은, 상기 드론 장치가 조사 현장 상공에서 조사 지점을 다각적으로 촬영한 동영상과 3차원 포인트 클라우드의 결과물을 비교 검토하여, 이미지 프로세싱을 통해 분석된 등고선의 형태가 철형, 직선형, 요형, 및 복합형 중 하나로 분석되는, 재난현장 재구성 및 원인분석 방법.
35. The method of claim 34,
As for the longitudinal shape of the steep slope, the shape of the contour analyzed through image processing is convex, straight, A disaster site reconstruction and cause analysis method, which is analyzed as one of the yaw type and the complex type.
제 31 항에 있어서,
상기 횡단형상의 분석은, 자연 비탈면의 횡단 형상에 대하여, 상기 경사각의 분석과 동일한 방법으로 실행하되, 조사 대상지의 단면을 추출해 횡단형상을 분석하고, 대상 지점을 다각적으로 촬영한 드론 영상과 3차원 포인트 클라우드 상에서 표현되는 형상 정보를 활용해 분석한 결과, 급경사지의 형태가 하강형, 평행형, 상승형, 복합형 중 하나로 분석되는, 재난사고 현장 정보 취득 및 분석 방법
32. The method of claim 31,
The analysis of the transverse shape is performed in the same way as the analysis of the inclination angle with respect to the transverse shape of the natural slope, but extracts the cross section of the investigation target to analyze the transverse shape, and the drone image and 3D image of the target point taken from various angles As a result of analysis using the shape information expressed on the point cloud, the shape of the steep slope is analyzed as one of descending type, parallel type, rising type, and complex type. Disaster accident site information acquisition and analysis method
제 31 항에 있어서,
상기 비탈면 계곡의 분석은, 상기 비탈면 계곡의 연장과 폭에 대하여, 사면피해가 발생한 급경사지의 시작점과 종점에 인접한 계곡을 대상으로 결과를 분석하되, 3차원 포인트 클라우드 상에서 비탈면 계곡의 시작점과 종점부 간 길이를 측정하는 방법으로 결과를 분석하고,
상기 비탈면 계곡의 연장 길이는 계곡이 시작하는 최상부에서부터 최하부까지의 거리를 측정하는 방법으로 계곡이 형성된 경로를 따라 3차원 포인트 클라우드 상에서 대상 포인트를 지정하고, 포인트 간의 길이를 모두 연결한 값으로 결과를 분석하는, 재난현장 재구성 및 원인분석 방법.
32. The method of claim 31,
In the analysis of the slope valley, the results are analyzed for the valleys adjacent to the start and end points of the steep slope where the slope damage has occurred with respect to the extension and width of the slope valley, but the length between the starting point and the ending point of the slope valley on the three-dimensional point cloud Analyze the results by measuring
The extension length of the slope valley is a method of measuring the distance from the top to the bottom where the valley starts, and the target point is specified on the 3D point cloud along the path where the valley is formed, and the result is a value obtained by connecting all the lengths between the points. Analyzing, disaster site reconstruction and cause analysis method.
제 31 항에 있어서,
상기 상부외력의 분석에서 상기 급경사지의 상기 상부외력에 영향을 미치는 요인은 주택, 철탑, 농경지, 철도, 봉분을 포함하고,
상기 상부외력의 분석은 현장에서 촬영된 드론 영상과 이미지 프로세싱 과정을 거쳐 생성된 정사영상과 3차원 포인트 클라우드를 활용해 상기 상부외력의 유무와 위치, 면적을 분석하는, 재난현장 재구성 및 원인분석 방법.
32. The method of claim 31,
In the analysis of the upper external force, factors affecting the upper external force of the steep slope include houses, pylons, farmland, railways, and mounds,
The analysis of the upper external force is a disaster site reconstruction and cause analysis method that analyzes the presence, location, and area of the upper external force using a drone image taken at the site, an ortho image generated through an image processing process, and a three-dimensional point cloud .
제 31 항에 있어서,
상기 붕괴 및 유실 이력의 분석은, 상기 급경사지 내에서 붕괴, 낙석, 표층유실의 흔적을 조사하고 이에 따른 피해규모를 분석하되, 상기 급경사지 내에서 사면유실 피해가 발생한 지점에서 일정 거리 이내에 위치하고 있는 지점을 대상으로 사면유실 피해 발생 이전의 이미지와 이후 이미지를 비교하여 분석하는, 재난현장 재구성 및 원인분석 방법.
32. The method of claim 31,
The analysis of the collapse and loss history examines the traces of collapse, rockfall, and surface loss within the steep slope and analyzes the damage scale accordingly, but is located within a certain distance from the point where the slope loss damage occurred within the steep slope. A disaster site reconstruction and cause analysis method that compares and analyzes images before and after slope loss at a point.
제 31 항에 있어서,
상기 급경사지와 인접 시설물 간 거리의 분석은, 상기 급경사지 붕괴 시 피해 영향권에 있는 시설물의 유무를 확인하고, 상기 급경사지와 인접한 시설물과의 거리를 분석하는, 재난현장 재구성 및 원인분석 방법.
32. The method of claim 31,
The analysis of the distance between the steep slope and the adjacent facility is a disaster site reconstruction and cause analysis method of confirming the presence or absence of a facility in the damaged area when the steep slope collapses, and analyzing the distance between the steep slope and adjacent facilities.
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KR20190037212A (en) 2019-03-27 2019-04-05 군산대학교산학협력단 System for exploring disaster site usinig drone
KR20190061791A (en) * 2017-11-28 2019-06-05 네이버시스템(주) Algorithm and tool development for side-image analysis captured by Unmanned Aerial Vehicle
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