KR20050098111A - 레이저 스캐닝 데이터를 이용한 정밀 수치표고모델 제작장치 및 그 제작 방법 - Google Patents

레이저 스캐닝 데이터를 이용한 정밀 수치표고모델 제작장치 및 그 제작 방법 Download PDF

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KR20050098111A
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Abstract

본 발명은 다양한 지형지물에 대한 레이저 스캐닝 데이터를 자동으로 추출하며, 이 추출된 데이터와 수치지형도의 표고정보를 편집 및 병합하여 보다 정밀한 수치표고모델(Digital Elevation Model, DEM)을 제작하는 것으로, 이를 위한 구성은 정밀 DEM 제작 장치와 사용자간의 임의의 정보를 교환하는 GUI와, 수치지형도와 레이저 스캐닝 데이터 및 DEM 데이터를 저장하는 DEM DB와, DEM DB에 저장된 도로 지형에 대한 레이저 스캐닝 데이터를 추출하며, 추출된 레이저 스캐닝 데이터와 수치지형도의 표고정보를 이용하여 정밀 DEM을 제작하는 DEM 제작 모듈과, DEM 제작 모듈에 의해 제작된 정밀 DEM을 출력하는 화면 출력 모듈을 포함한다. 따라서, 표고점의 분포도 및 균일한 정도를 극대화시킬 수 있으며, 지구좌표계의 3차원 레이저 스캐닝 데이터의 각 포인트 정보를 이용하여 자동기법으로 지형지물의 분류를 위한 도로형상을 추출함에 따라 기존의 사진측량학에서 반자동으로 도화를 통해 얻는 방법과 비교하여 매우 편리하면서 신속하게 최종 결과물을 추출할 수 있는 효과가 있다.

Description

레이저 스캐닝 데이터를 이용한 정밀 수치표고모델 제작 장치 및 그 제작 방법{APPARATUS AND METHOD FOR GENERATING DIGITAL ELEVATION MODEL WITH HIGH ACCURACY BY USING LASER SCANNING DATA}
본 발명은 레이저 스캐닝 데이터를 이용한 정밀 수치표고모델(Digital Elevation Model, DEM) 제작 장치 및 그 제작 방법에 관한 것으로, 특히 다양한 지형지물에 대한 레이저 스캐닝 데이터를 자동으로 추출하며, 이 추출된 데이터와 수치지형도의 표고정보를 편집 및 병합하여 보다 정밀한 DEM을 제작하도록 하는 장치 및 그 제작 방법에 관한 것이다.
통상적으로, 국가지리정보체계(NGIS) 구축사업에 기반이 되는 지형정보는 국가지리정보체계 사업의 일환인 지형도 국가수치지도 사업으로 이미 전국에 대한 1/5,000 수치지도 제작을 완료하고, 기 구축된 국가수치지도를 다양한 분야에서 활용할 수 있도록 하는 방안이 검토되고 있다.
상술한, 지형정보는 공간분석과 3차원 모델링 및 수리분석 등 많은 분야에서 이용되는데, 이중 격자형 DEM을 주로 사용한다. 특히 건설분야의 지리정보체계 활용에 있어서, 도로계획수립, 도로공사, 도로사면분석, 도로현황파악 및 관리 등을 위한 지형정보로서 도로 면에 대한 정밀 DEM은 필수적이지만, 이러한 정밀 DEM은 사실상 그 제작이 불가능한 것이 현 실정이다.
여기서, DEM에 대하여 살펴보면, DEM은 특정영역에 대한 지형의 고도정보를 표현하는 데이터 형태로서, 대상지역을 일정 크기의 격자로 나누어 공간상에 나타나는 연속적인 기복의 변화의 값을 해당 격자에 수치적으로 표현한 것이다.
상술한 바와 같이 설명된 DEM을 생성하기 위한 방법에는 등고선의 입력 점(data point)만을 이용하는 방법과, 불규칙 삼각망(Triangular Irregular Network, TIN)을 구성하여 생성하는 방법이 있으며, 격자형 DEM을 생성하는 방법으로는 수치지형도에서 표고점 레이어를 추출하여 보간법을 이용하는 DEM 제작방법이며, 선진외국에서는 수치사진영상 및 고해상도 인공위성영상, LIDAR/SAR를 이용한 DEM 생성 등 많은 연구가 이루어지고 있다.
그러나, 상술한 등고선의 입력점만을 이용하는 방법은 참조점의 부족으로 많은 오차가 발생하는 단점이 있으며, TIN을 구성하는 방법은 소요되는 시간과 경비가 많다는 결점이 있다. 그리고, 수치지형도를 이용한 DEM의 제작방법은 표고점에 의한 보간법을 적용함으로 정밀도가 떨어지며, 수치사진영상 및 고해상도 인공위성 영상, LIDAR/SAR를 이용한 DEM 생성에 의한 제작은 자동 제작이 어려우며 만약 제작하더라도 그 비용이 많이 들게되는 문제점을 갖는다.
이에, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 다양한 지형지물에 대한 레이저 스캐닝 데이터를 자동으로 추출하며, 이 추출된 데이터와 수치지형도의 표고정보를 편집 및 병합하여 보다 정밀한 DEM을 제작하도록 하는 레이저 스캐닝 데이터를 이용한 정밀 DEM 장치 및 그 제작 방법을 제공함에 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에서 레이저 스캐닝 데이터를 이용한 정밀 DEM 제작 장치는 정밀 DEM 제작 장치와 사용자간의 임의의 정보를 교환하는 GUI와, 수치지형도와 레이저 스캐닝 데이터 및 DEM 데이터를 저장하는 DEM DB와, DEM DB에 저장된 도로 지형에 대한 레이저 스캐닝 데이터를 추출하며, 추출된 레이저 스캐닝 데이터와 수치지형도의 표고정보를 이용하여 정밀 DEM을 제작하는 DEM 제작 모듈과, DEM 제작 모듈에 의해 제작된 정밀 DEM을 출력하는 화면 출력 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시 예에서 레이저 스캐닝 데이터를 이용한 정밀 DEM 제작 방법은 수치지형도 및 레이저 스캐닝 데이터를 입력하는 제1단계와, DEM DB에 저장된 수치지형도에서 표고정보를 추출하는 제2단계와, DEM DB에 저장된 레이저 스캐닝 데이터에서 도로지형 정보를 추출하는 제3단계와, 추출된 표고정보와 추출된 도로지형 정보를 이용하여 표고자료 정보로 편집하는 제4단계와, 표고자료 정보를 이용하여 TIN을 생성하는 제5단계와, 생성된 TIN에 선형 보간법을 적용시켜 정밀 DEM을 제작하는 제6단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 동작에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 레이저 스캐닝 데이터를 이용한 정밀 수치표고모델 장치를 도시한 도면으로서, 정밀 DEM 제작 시스템(100)내에는 사용자(S1)와 DEM 제작 모듈(120)간의 아이콘이나 메뉴 등의 그래픽 화면을 통해 정보를 교환하도록 하는 그래픽 유저 인터페이스(Graphic User Interface, GUI)(110)와, 사용자(S1)의 기능 제어에 따라 DEM 데이터베이스(DB)(140)를 참조하면서 정밀 DEM을 제작하도록 하는 DEM 제작 모듈(120)과, DEM 제작 모듈(120)에 의해 제작되어 생성된 정밀 DEM을 출력 제어하는 화면 출력 모듈(130)과, 수치지형도 DB(141)와 레이저 스캐닝 데이터 DB(143)와 DEM 데이터 DB(145)를 구비하면서 수치지형도, 레이저 스캐닝 데이터, DEM 데이터를 효율적으로 관리하는 DEM DB(140)를 포함한다.
이중, DEM 제작 모듈(120)에는 정밀 DEM 제작 시스템(100)에 필요한 수치지형도 및 레이저 스캐닝 데이터를 DEM DB(140)에 입력하기 위한 자료입력모듈(121)과, 수치지형도 DB(141)에 저장된 수치지형도 데이터로부터 표고정보를 추출하는 표고정보추출모듈(122)과, 레이저 스캐닝 데이터 DB(143)에 저장된 레이저 스캐닝 데이터로부터 도로지형에 대한 정보만을 자동 추출하는 데이터 처리모듈(123)과, 표고정보추출모듈(122)에 의해 추출된 표고정보와 데이터 처리모듈(123)에 의해 추출된 레이저의 도로지형정보에 대한 편집 작업 및 병합작업을 수행하는 자료처리모듈(124)과, 자료처리모듈(124)에 의해 편집 작업 및 병합작업을 거쳐 완료된 최상의 표고자료 정보를 이용하여 TIN을 생성하는 TIN생성모듈(125)과, TIN 생성모듈(125)에 의해 생성된 TIN에 대하여 선형 보간법을 적용하여 최종결과물인 정밀 DEM을 제작하여 화면출력모듈(130)에 제공하는 DEM제작모듈(126)을 구비한다.
상술한 구성을 바탕으로, 본 발명에 따른 레이저 스캐닝 데이터를 이용한 정밀 수치표고모델 제작 방법에 대하여 보다 상세하게 설명한다.
먼저, DEM 제작 모듈(120)내 자료입력모듈(121)은 정밀 DEM 제작 시스템(100)에 필요한 자료를 입력하기 위한 기본 처리 기술에 대한 모듈로서, 수치지형도 및 레이저 스캐닝 데이터를 기본 입력 데이터로 사용한다.
즉, 자료입력모듈(121)은 사용자(S1)로부터 GUI(110)를 통해 입력되는 수치지형도를 입력받아 DEM DB(140)내 수치지형도 DB(141)에 제공한다. 여기서, 수치지형도는 1/1,000과 1/5,000 및 1/25,000 등 다양한 축척의 수치지형도이다.
그리고, 자료입력모듈(121)은 내부적으로 도 2a와 같이 LD-A 장비인 레이저 스캐너 센서(S3, S4(레이저 스캐너 센서 내부 구조를 도시함))를 구비하고 있으며, 이 레이저 스캐너 센서(S3, S4)를 차량(도시되지 않음)의 특정 부분(예로, 뒷면)에 임의의 개수만큼(예로, 도 2b 우측 상단에 도시된 도면이 차량 뒷면에 장착된 레이저 3대의 도시화면임)을 장착하여 도 2a의 S5의 레이저 스캐너 센서(S3)의 작동 원리와 같이 지형지물에 대해 수직방향으로 최대 20Hz 속도로 360ㅀ회전 스캐닝하면서 레이저 스캐닝 데이터를 획득하여 DEM DB(140)내 레이저 스캐닝 데이터 DB(143)에 제공한다.
여기서, 차량의 이동속도는 양질의 데이터 획득을 위해 시속 40km 이하로 운행하면서 차량의 이동방향인 수평방향으로 대상물을 스캐닝하며, 임의의 개수인 레이저 스캐너 센서(S3)가 한 바퀴를 회전하면서 획득되는 포인트의 개수는 600개로 지형지물에 대한 양질의 데이터를 얻을 수 있으며, 도로면에 대한 현황 및 상태를 도 2b와 같이 정밀하게 스캐닝(S6)하여 자료를 획득한다.
표고정보추출모듈(122)은 수치지형도 DB(141)에 저장된 수치지형도 데이터로부터 TIN을 형성하고, 보간법을 이용하여 DEM을 생성하기 위해 DXF(Drawing Exchange file Format, DXF)의 수치지형도에서 도 3에 도시된 바와 같이 표고 정보(표고점들)를 추출한다. 여기서, 표고 정보를 추출하는 방법은 DXF를 직접 읽어 들여 레이어 코드가 등고선, 표고점, 기준점에 해당하는 레이어만을 추출하여 내부 파일 포맷으로 전환한다. 그리고, 이 내부 파일 포맷은 아스키 파일이며, 표고점 레이어로부터 추출된 표고점들에 대한 x, y, z 정보를 나타낸다.
데이터 처리모듈(123)은 레이저 스캐닝 데이터 DB(143)에 저장된 레이저 스캐닝 데이터의 각 포인트 정보를 이용하여 지형지물분류를 통해 건물, 나무 및 도로형상으로 지형 및 지물의 분류를 위한 전처리 과정은 도 13의 흐름도와 같으며, 그 과정 설명은 하기와 같다.
첫 번째 과정으로, 레이저 스캐닝 데이터의 모든 포인트의 좌표를 비교하여 스캔 영역을 얻어내기 위해 최소 x, y 및 최대 x, y 좌표를 계산한다(SS1).
이후, 계산되어 얻어진 레이저 스캐닝 데이터의 영역의 크기를 이용하여 Z-Image의 사이즈를 계산(SS2)하고, Z-Image의 비트맵을 생성하여 메모리 버퍼(도시되지 않음)에 할당한다(SS3). 여기서, Z-Image는 도 4에 도시된 바와 같이 레이저 스캐닝 데이터의 x, y, z 정보를 이용하여 각 점에 대한 고도값인 z값을 나타내는 2차원의 수직영상을 의미한다.
두 번째 과정으로, 도로형상으로 분류된 라인에 해당하는 레이저 스캐닝 데이터에 해당하는 점들에 대해 Z-Image와 대응되는 점들에 대해 해당 데이터의 높이 값이 지면으로부터 0.5m 이상인지를 판단한다(SS4).
상기 판단(SS4) 결과, 형상 분류된 도로데이터가 지면으로부터 너무 높게 되어 있을 경우, 도로형상에서 삭제(SS5)하여 정확한 도로형상을 추출하도록 한다.
상기 판단(SS4) 결과, 형상 분류된 도로데이터가 지면으로부터 0.5m 이상이 아닐 경우, 해당 레이저 스캐닝 데이터의 높이 값인 Z값이 지면으로부터 밑으로 4.0m이하로 지면보다 밑에 있는가를 체크한다(SS6).
상기 체크(SS6) 결과, 4.0m 이하로 지면보다 밑에 있을 경우, Z값을 -4.0m 로 보간(SS7)하며, 이는 높이 값이 허용 오차 이상인 데이터를 보정하기 위한 처리과정이다. 이때 지면의 높이는 GPS 수신기의 높이에서 차량의 높이를 제거함으로서 계산된다.
상기 체크(SS6) 결과, 4.0m 이하로 지면보다 밑에 있지 않을 경우, 마지막 단계로, 도로 형상을 추출(SS8)하여 메모리 버퍼에 저장하고, 이어서, 저장된 도로 형상을 참조하면서 도로 형상의 정밀 3차원 좌표인 레이저 스캐닝 포인트(x, y, z)만을 추출하여 저장한다.
자료 처리 모듈(124)은 표고정보추출모듈(122)에 의해 추출된 표고정보(도 5a에 도시된 바와 같이, 도로 면에 대하여 표고 정보가 매우 부족하게 나타남)와, 데이터 처리모듈(123)에 의해 추출된 레이저의 도로지형정보에 대한 레이저 스캐닝 데이터(도 5b에 도시된 바와 같이, 도로 면을 매우 조밀하게 스캐닝함으로 도로면에 대해 수많은 표고정보를 가짐)를 편집 및 병합하여 정밀 DEM을 제작하도록 하는 최상의 표고자료를 만들어 TIN 생성 모듈(125)에 제공한다.
TIN 생성모듈(125)은 격자형 DEM을 생성하기 위한 선행 단계로서, 자료처리모듈(124)에 의해 편집 작업 및 병합작업을 거쳐 완료된 최상의 표고자료 정보(표고점들)에 대한 x, y, z 정보를 이용하여 불규칙 TIN 구조로 변환한 TIN을 도 6에 도시된 바와 같이 생성하는데, 그 생성 흐름도는 도 14에 도시되어 있으며, 과정 설명은 하기와 같다.
즉, 표고점을 추출(SS10)하고, 이 표고점중 시작점을 선택(SS11)한다.
이후, 시작점을 제외한 다른 두점을 선택한다. 이어서, 시작점과 이를 제외한 두점, 즉 세점을 이용하여 삼각형 외심을 계산한다(SS12).
다음으로, Delaunay 삼각형 조건을 만족하는지를 판단(SS13)하여 만족하지 않으면, 시작점을 선택하는 과정부터 다시 시작하며, 그 조건을 만족할 경우, 생성된 Delaunay 삼각형이 이미 존재하는지를 체크한다(SS14).
체크 과정에서 Delaunay 삼각형이 이미 존재할 경우, 시작점을 선택하는 과정부터 다시 시작하며, 존재하지 않을 경우, TIN 구조로 변환한 TIN을 결정(SS15)하고, 결정된 TIN을 내부 포맷 파일로 변환하여 DEM 생성모듈(126)에 제공한다.
여기서, TIN의 형성은 Delaunay 삼각형 생성 알고리즘을 이용하여 구현하는데, 이 Delaunay 삼각형은 불규칙적으로 분포하고 있는 표고점들을 이용하여 생성하며, 이러한 Delaunay 삼각형의 생성 조건으로써 삼각형을 구성하는 세 점에 대한 내접원 안에 다른 어떠한 점도 포함되지 않아야 한다. 그리고, 이러한 조건을 통해 생성된 Delaunay TIN은 내부 파일 포맷인 아스키 파일로 저장되며 TIN을 구성하는 nodes, edges, triangles에 대한 정보를 보유한다.
DEM 생성모듈(126)은 TIN 생성모듈(125)에 의해 생성된 TIN에 대하여 삼각형의 세 점의 고도값(z값)을 가지고 선형 보간법(Linear Interpolation)을 이용하여 삼각형 내부의 임의의 격자에 대한 고도값(z'값)을 구할 수 있어 사용자가 원하는 해상도의 정밀 DEM을 도 8에 도시된 바와 같이 생성하여 화면출력모듈(130) 및 DEM DB(140)내 DEM 데이터 DB(145)에 제공한다.
여기서, 선형 보간법은 이미 속성값을 알고 있는 일정 지역 내에 속한 특정 지점의 속성값을 알기 위해서 사용되는 방법으로, 도 7의 일 실시 예를 바탕으로 고도값을 구하면 하기와 같다.
즉, 도 7의 삼각형 세 점 p1, p2, p3에서 p(i, j)번째 격자의 z값을 위해 p'점의 고도값을 보간법을 이용하여 구하기 위해 세 점을 각각 p1(x1, y1, z1), p2(x2, y2, z2), p3(x3, y3, z3)라 하고, 구하고자 하는 임의의 점을 p'(x', y', z')라 한다.
먼저, p(i, j) 격자의 위치로부터 x', y'를 계산하고, z'를 구하기 위해서 선형 보간법을 적용한다.
이후, 선형 방정식을 z = ax + by + c 라 할 경우, 삼각형의 세 점 p1, p2, p3 를 대입함으로써 상수 a, b, c를 얻을 수 있다. 이어서, 선형 방정식에 p'의 (x',y') 을 대입하여 z'값을 구하게 되어 p(i, j) 격자의 고도값(z')을 구할 수 있다. 이로써, 삼각형의 내부의 어떠한 점에 대한 고도값을 구할 수 있는 것이다.
따라서, 도 6에 도시된 바와 같이, 도로면에 대해 TIN을 생성한 스캐닝 포인트들, 즉 고도값을 지닌 점들의 분포도가 매우 이상적이며 조밀하여 도로의 경사도, 노면상태 및 굴곡 등에 대한 분석이 가능하며, 도 9와 같이 도로 사면까지도 분석 가능한 양질의 결과를 얻을 수 있다.
한편, 도 10을 참조하면, 레이저 스캐닝 데이터를 이용한 DEM 제작 결과이고, 도 11은 수치지형도를 이용한 DEM 제작 결과이며, 도 12는 레이저 스캐닝 데이터와 수치지형도를 편집 작업 및 병합작업을 거쳐 도로사면의 굴곡까지도 정밀하게 표현되는 정밀 DEM을 생성한 도면이다.
화면출력모듈(130)은 DEM 생성모듈(120)에 의해 제작되어 생성된 정밀 DEM을 출력부(S2)를 통해 사용자가 볼 수 있도록 출력한다.
이상, 상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 다양한 지형지물에 대한 레이저 스캐닝 데이터를 자동으로 추출하며, 이 추출된 데이터와 수치지형도의 표고정보를 편집 및 병합하여 보다 정밀한 DEM을 제작함으로서, 표고점의 분포도 및 균일한 정도를 극대화시킬 수 있다.
그리고, 지구 좌표계의 3차원 레이저 스캐닝 데이터의 각 포인트 정보를 이용하여 자동기법으로 지형지물의 분류를 위한 도로형상을 추출함에 따라 기존의 사진측량학에서 반자동으로 도화를 통해 얻는 방법과 비교하여 매우 편리하면서 신속하게 최종 결과물을 추출할 수 있다.
또한, 레이저 센서를 차량에 장착하여 운행함으로써 손쉽게 가장 최신의 자료를 획득할 수 있어 기존 항공사진 및 위성 영상을 이용하는 것에 비하여 매우 효율적이다.
더불어, 다양한 지형지물에 대한 형상을 추출하고, 추출된 형상을 통해 정밀고도자료 추출방법을 얻을 수 있으며, 향상된 레이저 자료처리기술을 응용한 지형정보, DSM, DTM, DEM을 보다 정밀하게 제작할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 레이저 스캐닝 데이터를 이용한 정밀 수치표고모델 제작 장치를 도시한 도면이고,
도 2는 본 발명에 따른 레이저 스캐닝 데이터 획득 및 작동 원리를 도시한 도면이며,
도 3은 본 발명에 따른 표고점들에 대한 x, y, z 정보를 도시한 도면이며,
도 4는 본 발명에 따른 Z-Image 영상을 도시한 도면이며,
도 5는 본 발명에 따른 수치지형도 표고점 정보와 레이저 스캐닝 데이터의 표고정보 편집 및 병합 작업 화면을 도시한 도면이며,
도 6은 본 발명에 따른 도로에 대한 TIN을 생성한 도면이며,
도 7은 본 발명의 일실시 예에 따른 TIN을 이용한 선형 보간법 적용 도면이며,
도 8은 본 발명에 따른 정밀 DEM 제작 결과를 도시한 도면이며,
도 9는 본 발명에 따른 도로 사면을 도시한 도면이며,
도 10은 본 발명에 따른 레이저 스캐닝 데이터를 이용한 DEM 제작 결과이며,
도 11은 본 발명에 따른 수치지형도를 이용한 DEM 제작 결과 도면이며,
도 12는 본 발명에 따른 레이저 스캐닝 데이터와 수치지형도를 편집 작업 및 병합작업을 거쳐 도로사면의 굴곡까지도 정밀하게 표현되는 정밀 DEM을 생성한 도면이며,
도 13은 본 발명에 따른 도로 형상 추출 과정의 상세 흐름도이며,
도 14는 본 발명에 따른 TIN 생성 과정의 상세 흐름도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 정밀 DEM 제작 시스템 110 : GUI
120 : DEM 제작 모듈 121 : 자료입력모듈
122 : 표고정보추출모듈 123 : 데이터 처리모듈
124 : 자료처리모듈 125 : TIN 생성모듈
126 : DEM 생성모듈 130 : 화면출력모듈
140 : DEM DB 141 : 수치지형도 DB
143 : 레이저 스캐닝 데이터 DB 145 : DEM 데이터 DB

Claims (10)

  1. 정밀 수치표고모델(Digital Elevation Model, DEM)을 제작하는 장치로서,
    상기 정밀 DEM 제작 장치와 사용자간의 임의의 정보를 교환하는 그래픽 유저 인터페이스(GUI)와,
    수치지형도와 레이저 스캐닝 데이터 및 DEM 데이터를 저장하는 DEM 데이터베이스(DB)와,
    상기 DEM DB에 저장된 도로 지형에 대한 레이저 스캐닝 데이터를 추출하며, 상기 추출된 레이저 스캐닝 데이터와 수치지형도의 표고정보를 이용하여 정밀 DEM을 제작하는 DEM 제작 모듈과,
    상기 DEM 제작 모듈에 의해 제작된 정밀 DEM을 출력하는 화면 출력 모듈
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 스캐닝 데이터를 이용한 정밀 DEM 제작 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 DEM 제작 모듈은,
    상기 수치지형도 및 레이저 스캐닝 데이터를 입력하기 위한 자료입력모듈과,
    상기 DEM DB에 저장된 수치지형도에서 표고정보를 추출하는 표고정보추출모듈과,
    상기 DEM DB에 저장된 레이저 스캐닝 데이터에서 도로지형에 대한 정보를 추출하는 데이터 처리모듈과,
    상기 표고정보추출모듈에 의해 추출된 표고정보와 상기 데이터 처리모듈에 의해 추출된 도로지형정보를 이용하여 표고자료 정보로 편집하는 자료처리모듈과,
    상기 편집된 표고자료 정보를 이용하여 TIN을 생성하는 TIN생성모듈과,
    상기 생성된 TIN에 선형 보간법을 적용시켜 정밀 DEM을 제작하는 DEM생성모듈
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 스캐닝 데이터를 이용한 정밀 DEM 제작 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 자료입력모듈은, 레이저 스캐너 센서를 구비하고, 상기 레이저 스캐너 센서를 차량에 임의의 개수만큼 장착하여 지형지물에 대해 수직방향으로 임의의 속도로 회전 스캐닝하면서 레이저 스캐닝 데이터를 획득하여 상기 DEM DB에 입력하는 것을 특징으로 하는 레이저 스캐닝 데이터를 이용한 정밀 DEM 제작 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 데이터 처리모듈은,
    상기 레이저 스캐닝 데이터의 최소 x, y 포인트 좌표와 최대 x, y 포인트 좌표를 이용하여 스캔 영역을 계산하는 수단과,
    상기 계산된 스캔 영역의 크기를 이용하여 Z-Image의 비트맵을 생성하여 메모리 버퍼에 할당하는 수단과,
    상기 Z-Image와 대응되는 포인트의 높이가 지면으로부터 임의의 높이 이상인지를 판단하는 수단과,
    상기 판단 결과, 임의의 높이 이상이 아니면서 지면보다 밑에 있지 않을 경우, 도로 형상의 정밀 레이저 스캐닝 포인트(x, y, z)를 추출하는 수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 스캐닝 데이터를 이용한 정밀 DEM 제작 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 TIN생성모듈은,
    상기 표고자료 정보의 표고점을 추출하고, 상기 추출된 표고점중 시작점을 선택하는 수단과,
    상기 선택된 시작점 이외의 다른 두점을 선택하고, 상기 시작점과 다른 두점을 이용하여 삼각형 외심을 계산하는 수단과,
    상기 계산된 삼각형 외심이 Delaunay 삼각형 조건에 만족할 경우, TIN을 결정하여 제공하는 수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 스캐닝 데이터를 이용한 정밀 DEM 제작 장치.
  6. 정밀 DEM을 제작하는 방법으로서,
    수치지형도 및 레이저 스캐닝 데이터를 입력하는 제1단계와,
    상기 DEM DB에 저장된 수치지형도에서 표고정보를 추출하는 제2단계와,
    상기 DEM DB에 저장된 레이저 스캐닝 데이터에서 도로지형 정보를 추출하는 제3단계와,
    상기 추출된 표고정보와 상기 추출된 도로지형 정보를 이용하여 표고자료 정보로 편집하는 제4단계와,
    상기 표고자료 정보를 이용하여 TIN을 생성하는 제5단계와,
    상기 생성된 TIN에 선형 보간법을 적용시켜 정밀 DEM을 제작하는 제6단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 스캐닝 데이터를 이용한 정밀 DEM 제작방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1단계는, 레이저 스캐너 센서를 차량에 임의의 개수만큼 장착하여 지형지물에 대해 수직방향으로 임의의 속도로 회전 스캐닝하여 레이저 스캐닝 데이터를 획득하는 것을 특징으로 하는 레이저 스캐닝 데이터를 이용한 정밀 DEM 제작방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제2단계는, 수치지형도에서 TIN을 형성하고, 상기 형성된 TIN에 선형 보간법을 적용시킨 DXF의 수치지형도에서 표고 정보를 추출하는 것을 특징으로 하는 레이저 스캐닝 데이터를 이용한 정밀 DEM 제작방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 제3단계는, 상기 레이저 스캐닝 데이터의 최소 x, y 포인트 좌표와 최대 x, y 포인트 좌표를 이용하여 스캔 영역을 계산하는 단계와,
    상기 계산된 스캔 영역의 크기를 이용하여 Z-Image의 비트맵을 생성하여 메모리 버퍼에 할당하는 단계와,
    상기 Z-Image와 대응되는 포인트의 높이가 지면으로부터 임의의 높이 이상인지를 판단하는 단계와,
    상기 판단 결과, 임의의 높이 이상이 아니면서 지면보다 밑에 있지 않을 경우, 도로 형상의 정밀 레이저 스캐닝 포인트(x, y, z)를 추출하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 스캐닝 데이터를 이용한 정밀 DEM 제작방법.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 제5단계는, 상기 표고자료 정보의 표고점을 추출하고, 상기 추출된 표고점중 시작점을 선택하는 단계와,
    상기 선택된 시작점 이외의 다른 두점을 선택하고, 상기 시작점과 다른 두점을 이용하여 삼각형 외심을 계산하는 단계와,
    상기 계산된 삼각형 외심이 Delaunay 삼각형 조건에 만족할 경우, TIN을 결정하여 제공하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 스캐닝 데이터를 이용한 정밀 DEM 제작방법.
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