A comparative study on Tree Height survey using UAV aerial photographs and ALS
- Alternative Title
- A comparative study on Tree Height survey using UAV aerial photographs and ALS (UAV 항공사진과 항공 Lidar를 이용한 수고측량에 대한 비교연구)
- Abstract
- 본 연구의 목적은 현재 만들어지고 있는 산림청 임상도에서 산림경영에 중요한 요소인 임분고(동일 임상에 대한 나무 집단의 높이)를 측정함에 있어 3차원 도화기에 의한 입체시로 나무의 높이를 측정하고 있으나 현장조사를 통한 검증에서 많은 오차를 가지고 있음을 파악하고 이를 개선 할 수 있는 효과적인 방법을 찾기 위하여 시작하였다. 현재 각광받는 항공라이다에 의한 수목의 높이를 데이터 후처리를 통하여 측정 하고 아울러 근래 주목받는 무인비행장치(UAV)를 이용한 PointCloud(점군자료)를 취득하여 분석, 비교하였다. 또한 기존의 임상도에 속성으로 들어있는 입체시를 이용한 3점법 방식으로 추출한 임분고와 비교하였으며, 이 세가지 요소의 정확도 비교를 위하여 나무 110본에 대한 현지조사를 실시하였다. 이는 결과물에 대한 신뢰도를 높이기 위하여 반드시 필요한 공정이다. 현지조사의 결과와 비교하여 높이값의 정확도와 밀도, 영급(나이), 경급(흉고직경)의 산출물을 비교하였으며, 영상분석과 점군데이터의 분석, 비교, Shift 알고리즘을 사용하여 결과를 도출하였다. 항공라이다와 UAV 촬영은 공공측량기준에 맞추어 GCP 측량(기준점)을 실시하였으며, 후처리 또한 측량기준에 맞게 실시하였다. 넓은 면적을 측량하고 결과물을 낼 수 있는 항공라이다와 소면적의 정밀한 결과물을 만들어 낼 수 있는 UAV를 접목하여 비교한 연구이다. 이는 효과적인 결과물 도출에 필요한 연구이다. 실제 현장에서 임분고에 대한 결과물을 취득함에 있어 상황에 맞는 효과적인 수행방안을 제시 할 수 있으며, 비교분석의 결과를 토대로 오차범위를 가늠할 수 있는 기반을 제공한다. 이는 앞으로의 산림 수고측정분야에 새로운 가능성을 제시하고 계속적인 연구를 통하여 적합한 방법을 모색 할 수 있는 기초 연구이다.
- Issued Date
- 2021
- Awarded Date
- 2021. 8
- Type
- Dissertation
- Keyword
- ALS UAV Field Survey PointCloud Tree Height survey
- Publisher
- 부경대학교
- Alternative Author(s)
- Sang Hyun Shin
- Affiliation
- 부경대학교 대학원
- Department
- 대학원 지구환경시스템과학부공간정보시스템공학전공
- Advisor
- 최철웅
- Table Of Contents
- I. Introduction 1
1. Research Background and Purpose 1
2. Related Research Trend 3
A. Study on the Estimation of Tree Height using UAV Photogrammetry 3
B. Estimation of High Quality Forest Spatial Information through Computer Vision Analysis of Aerial Photograph Images 4
C. Comparing RIEGL RiCOPTER UAV LiDAR Derived Canopy Height and DBH with Terrestrial LiDAR 5
3. Composition of Paper 6
II. Acquisition and Processing of Research Data 7
1. Collection of Basic Data to Measure Stand Height 7
A. Observation of Stand Height (Tree Height) Using Digital Plotting Instrument 7
(1) Types of digital aerial photo 8
(2) Measurement of stand height using 3D image (creation of 3D image) 8
(3) Observation of stand height (tree height) 8
B. Scanning of UAV 9
(1) Scanning of UAV photos 10
(2) Measurement of ground control point 12
(3) Data processing procedure 13
(4) Analysis of aerial triangulation accuracy 18
C. LiDAR Measurement 19
(1) LiDAR measurement method 20
D. Field Survey (Measurement) 24
(1) Overview of field survey 25
(2) Field survey equipment 26
III. Research Area and Methodology 29
1. Selection of Research Area 29
2. Explanation of Methodology 31
A. Algorithm Applied to Study 31
B. Processing and Comparison of Basic Data 31
(1) Aerial Lidar and data processing 31
(2) UAV digital image and data processing 36
(3) Field survey 38
(4) Collection of tree height data from existing forest type map 42
IV. Results and Discussion 44
1. Comparison of UAV and AL Point Cloud Results 44
2. Measurement of Trees for Comparison 46
3. Comparison of Tree Height Between Forest Type Map and Field Survey 54
V. Conclusions and Discussion 61
1. Study Results and Discussion 61
2. Necessity of Future Research 62
VI. Reference 64
- Degree
- Master
- Appears in Collections:
- 대학원 > 지구환경시스템과학부-공간정보시스템공학전공
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