UAV(Unmanned Aerial Vehicle)는 운용비용이 저렴하고, 데이터 취득의 속도가 빠르며 DSM(Digital Surface Model)의 생성이 가능하기 때문에 토지조사, 시설물 관리, 재난감시 및 복구 등 다양한 분야에 활용이 증가하고 있으며, 최근 건설 분야에서도 공정관리에 UAV 적용을 시도하고 있다. 건설공사 현장은 도심지, 산지, 농어촌 등에 광범위하게 분포되어 있으며, 짧게는 수백 미터에서 길게는 수 킬로미터에 이르기까지 그 범위가 다양하다. 건설공사 현황측량을 위해 기존에는 GPS나 토털스테이션을 이용한 측량방법이 주로 활용되어 왔다. 그러나 이 방법들은 데이터 취득에 많은 시간이 소요되는 단점이 있다. 본 연구에서는 건설공사 현황측량을 위한 UAV DSM의 활용성을 평가하고자 하였다. UAV와 3D 레이저 스캐너를 이용하여 데이터를 취득하고, 데이터 처리를 통해 건설현장의 DSM을 생성하였다. 3D 레이저 스캐너 데이터를 기준으로 UAV DSM를 비교하여 30cm 이내의 정확도를 확인하였으며, 두 작업 방법 간의 공정 비교를 통해 UAV DSM의 건설공사 현황측량 분야 활용성을 제시할 수 있었다. 향후 UAV DSM의 활용은 건설공사 측량에서 작업효율성을 크게 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다.
UAV(Unmanned Aerial Vehicle)는 운용비용이 저렴하고, 데이터 취득의 속도가 빠르며 DSM(Digital Surface Model)의 생성이 가능하기 때문에 토지조사, 시설물 관리, 재난감시 및 복구 등 다양한 분야에 활용이 증가하고 있으며, 최근 건설 분야에서도 공정관리에 UAV 적용을 시도하고 있다. 건설공사 현장은 도심지, 산지, 농어촌 등에 광범위하게 분포되어 있으며, 짧게는 수백 미터에서 길게는 수 킬로미터에 이르기까지 그 범위가 다양하다. 건설공사 현황측량을 위해 기존에는 GPS나 토털스테이션을 이용한 측량방법이 주로 활용되어 왔다. 그러나 이 방법들은 데이터 취득에 많은 시간이 소요되는 단점이 있다. 본 연구에서는 건설공사 현황측량을 위한 UAV DSM의 활용성을 평가하고자 하였다. UAV와 3D 레이저 스캐너를 이용하여 데이터를 취득하고, 데이터 처리를 통해 건설현장의 DSM을 생성하였다. 3D 레이저 스캐너 데이터를 기준으로 UAV DSM를 비교하여 30cm 이내의 정확도를 확인하였으며, 두 작업 방법 간의 공정 비교를 통해 UAV DSM의 건설공사 현황측량 분야 활용성을 제시할 수 있었다. 향후 UAV DSM의 활용은 건설공사 측량에서 작업효율성을 크게 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다.
The unmanned aerial vehicle (UAV) is used in various fields, such as land surveying, facility management, and disaster monitoring and restoration because it has low operational costs, fast data acquisition, and can generate a digital surface model (DSM). Recently, the UAV has been applied to process...
The unmanned aerial vehicle (UAV) is used in various fields, such as land surveying, facility management, and disaster monitoring and restoration because it has low operational costs, fast data acquisition, and can generate a digital surface model (DSM). Recently, the UAV has been applied to process management in construction projects. Construction projects are widely distributed not only in urban areas but also in mountainous areas and rural areas where people are rarely in traffic or in vehicles. Projects range from a few hundred meters to several kilometers long. In order to perform a reconnaissance survey, a surveying method using a global positioning system (GPS) or a total station has mainly been used. However, these methods have a disadvantage in that a lot of time is required for data acquisition. This study's purpose is to evaluate the usability of a UAV DSM for surveying a construction area. Data was acquired using the UAV and a three-dimensional (3D) laser scanner, and the DSM of the construction site was created through data processing. The UAV DSM showed accuracy to within 30 cm based on the 3D laser scanner data, and a process comparison between the two work methods was able to present the usability of the UAV DSM in the field of construction surveying. Future utilization of the UAV DSM is expected to greatly improve the efficiency of work in construction projects.
The unmanned aerial vehicle (UAV) is used in various fields, such as land surveying, facility management, and disaster monitoring and restoration because it has low operational costs, fast data acquisition, and can generate a digital surface model (DSM). Recently, the UAV has been applied to process management in construction projects. Construction projects are widely distributed not only in urban areas but also in mountainous areas and rural areas where people are rarely in traffic or in vehicles. Projects range from a few hundred meters to several kilometers long. In order to perform a reconnaissance survey, a surveying method using a global positioning system (GPS) or a total station has mainly been used. However, these methods have a disadvantage in that a lot of time is required for data acquisition. This study's purpose is to evaluate the usability of a UAV DSM for surveying a construction area. Data was acquired using the UAV and a three-dimensional (3D) laser scanner, and the DSM of the construction site was created through data processing. The UAV DSM showed accuracy to within 30 cm based on the 3D laser scanner data, and a process comparison between the two work methods was able to present the usability of the UAV DSM in the field of construction surveying. Future utilization of the UAV DSM is expected to greatly improve the efficiency of work in construction projects.
UAV는 빠른 데이터 취득으로 최근 건설, 재난, 지도제작 등 많은 분야에 적용을 위한 연구가 진행되고 있으나 성과물에 대한 정량적인 분석은 부족한 실정이다[10-14]. 이에 본 연구에서는 UAV를 통해 건설현장의 데이터를 취득하여 DSM을 생성하고, 정확도를 분석하였다. 정확도 분석을 위해 많은 연구를 통해 성과물의 정확도가 검증된 3D 레이저 스캐너 DSM을 기준으로 UAV DSM의 정확도를 평가하고, 작업공정의 비교를 통해 그 활용성을 제시하고자 하였다[15-16].
이에 본 연구에서는 UAV를 통해 건설현장의 데이터를 취득하여 DSM을 생성하고, 정확도를 분석하였다. 정확도 분석을 위해 많은 연구를 통해 성과물의 정확도가 검증된 3D 레이저 스캐너 DSM을 기준으로 UAV DSM의 정확도를 평가하고, 작업공정의 비교를 통해 그 활용성을 제시하고자 하였다[15-16]. Fig.
대상 데이터
본 연구에서는 강원도 춘천시 일원의 건설현장을 연구대상지로 하여 3D 레이저 스캐너와 UAV로 데이터를 취득하였다. Fig.
데이터처리
UAV 데이터 처리를 통해 생성된 DSM은 정확도 평가를 위해 3D 레이저 스캐너 DSM을 기준으로 높이에 대한 차이를 비교하였다. 총 10점의 검사점을 선정하고, 3D 레이저 스캐너 데이터와 비교하였다.
10회에 걸쳐 취득된 데이터는 각각의 데이터를 형상기반으로 정합하여 DSM을 생성하였다. UAV 데이터는 INPHO의 UAS Master 소프트웨어를 이용하여 접합점 추출, GCP 입력을 통한 항공삼각측량을 수행하고, DSM을 생성하였다. Fig.
성능/효과
3D 레이저 스캐너 및 UAV를 이용하여 연구대상지역에 대한 데이터를 취득하였으며, 데이터 처리를 통해 DSM을 제작하였다. 3D 레이저 스캐너 DSM을 기준으로 10개 검사점을 선정하고, UAV DSM의 정확도를 평가하여 30cm 이내의 정확도를 확인하였다. 이러한 결과는 건설공사 현황측량에 UAV DSM이 활용 가능함을 나타내는 것이다.
UAV는 3D 레이저 스캐너에 비해 데이터 취득에 걸리는 시간을 단축시킬 수 있으며, 단위 시간당 넓은 지역의 데이터를 취득할 수 있어 작업의 효율성을 크게 증가시킬 수 있었다. 향후 추가적인 연구를 통해 UAV DSM 의 정확도가 개선된다면 정밀한 측량성과를 요구하는 분야에도 활용이 가능할 것이다.
3D 레이저 스캐너 DSM을 기준으로 10개 검사점을 선정하고, UAV DSM의 정확도를 평가하여 30cm 이내의 정확도를 확인하였다. 이러한 결과는 건설공사 현황측량에 UAV DSM이 활용 가능함을 나타내는 것이다.
후속연구
UAV는 3D 레이저 스캐너에 비해 데이터 취득에 걸리는 시간을 단축시킬 수 있으며, 단위 시간당 넓은 지역의 데이터를 취득할 수 있어 작업의 효율성을 크게 증가시킬 수 있었다. 향후 추가적인 연구를 통해 UAV DSM 의 정확도가 개선된다면 정밀한 측량성과를 요구하는 분야에도 활용이 가능할 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
UAV의 장점은 무엇인가?
UAV(Unmanned Aerial Vehicle)는 운용비용이 저렴하고, 데이터 취득의 속도가 빠르며 DSM(Digital Surface Model)의 생성이 가능하기 때문에 토지조사, 시설물 관리, 재난감시 및 복구 등 다양한 분야에 활용이 증가하고 있으며, 최근 건설 분야에서도 공정관리에 UAV 적용을 시도하고 있다. 건설공사 현장은 도심지, 산지, 농어촌 등에 광범위하게 분포되어 있으며, 짧게는 수백 미터에서 길게는 수 킬로미터에 이르기까지 그 범위가 다양하다.
토털스테이션의 측량 방법은 무엇인가?
현재 건설현장에서 측량을 위해 주로 활용되는 장비는 GPS와 토털스테이션이 있다. 토털스테이션은 측량하고자 하는 위치를 시준하고 전자파를 이용하여 거리를 측정한 후에 측정된 거리와 각도를 이용하여 목표물의 좌표를 계산한다[1-3]. GPS는 위성에서부터 지상의 수신기까지 거리를 측정하여 측점의 3차원 위치를 결정한다[4-6].
GPS나 토털스테이션을 이용한 측량방법의 단점은 무엇인가?
건설공사 현황측량을 위해 기존에는 GPS나 토털스테이션을 이용한 측량방법이 주로 활용되어 왔다. 그러나 이 방법들은 데이터 취득에 많은 시간이 소요되는 단점이 있다. 본 연구에서는 건설공사 현황측량을 위한 UAV DSM의 활용성을 평가하고자 하였다.
참고문헌 (16)
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