$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

UAS 영상 및 지상 LiDAR 조합한 3D 수치모형 기반 비탈면 앵커의 손상인자 분석에 관한 연구
A Study on Damage factor Analysis of Slope Anchor based on 3D Numerical Model Combining UAS Image and Terrestrial LiDAR 원문보기

韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society, v.38 no.7, 2022년, pp.5 - 24  

이철희 (한국건설기술연구원 지반연구본부) ,  이종현 (한국건설기술연구원 지반연구본부) ,  김달주 ((주)코매퍼) ,  강준오 ((주)코매퍼) ,  권영훈 ((주)코매퍼)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

현행 비탈면 앵커공법의 보강성능평가는 앵커 두부와 지반밀착도, 앵커 두부의 균열 및 파손에 대해서 정성적으로 성능을 평가하고 있다. 이로 인해 성능저하 상태 점검을 위한 정량적 데이터베이스화와 이를 이용한 시간이력 관리는 어려운 실정이다. 이에 본 연구에서는 비탈면에 설치된 앵커공법의 정량적 유지관리에 활용하기 위하여 UAS 영상과 지상 LiDAR의 사각지대를 보완하기 위한 SfM기반의 조합 3차원 수치모형을 구현하여 손상인자의 수치데이터를 검출하였다. 비탈면과 같은 수직구조물에서 상대적으로 높은 z 좌표 오차를 갖는 UAS 3차원 수치모형에서 사각지대 데이터 공백을 상호 보완하기 위하여 지상 LiDAR 스캔 데이터를 조합하였고 z 좌표 정확도의 향상을 확인하였다. 비탈면에 설치된 10공의 앵커에 임의로 손상을 발생시킨 후에 3차원 수치모형을 구축하였고 정사투영을 통해 균열, 파손, 회전변위와 지반 밀착도에 대한 수치 값을 검출하였다. 8K 해상도로 균열 실측값과 비교시 ±0.05mm의 오차범위에서 0.3mm 미만의 균열 검출이 가능하였다. 앵커 두부의 최대 파손 면적은 설계대비 3% 이내로 발생된 것을 확인하였고, 파손부의 체적 또한 검출하였다. 특히 z 좌표 데이터가 중요한 지반밀착도의 경우 UAS 3차원 수치모형에서는 사각지대로 인한 데이터 공백으로 측정이 불가능하였지만 지상 LiDAR를 조합할 경우 앵커 저면과 지반의 불규칙한 표면에서 표고차 확인이 가능하여 임의의 20개 지점의 평균 표고차를 지반밀착도로 도출하였다. 또한, 앵커 두부의 1° 미만의 회전각과 이동 변위 값도 검출하였다. 이에 본 연구에서 구축한 3차원 수치모형에서 앵커 손상인자의 정량적 데이터 추출이 가능하였고, 이를 데이터베이스화 한다면 정량적 평가지표의 기초자료로써 활용이 가능할 것으로 판단된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The current performance evaluation of slope anchors qualitatively determines the physical bonding between the anchor head and ground as well as cracks or breakage of the anchor head. However, such performance evaluation does not measure these primary factors quantitatively. Therefore, the time-depen...

주제어

표/그림 (21)

참고문헌 (29)

  1. Cho, H.K., Jang, K.T., Hong, S.J., Hong, G.P., Kim, S.H., and Kwon, S.H. (2020), "Accuracy Analysis for Slope Movement Characterization by Comparing the Data from Real-time Measurement Device and 3D Model Value with Drone based Photogrammetry", J. of the Korean Association of Geographic Information Studies, Vol.23, No.4, pp.234-252. 

  2. Hayakawa, Y.C. and Obanawa, H. (2020), "Volumetric Change Detection in Bedrock Coastal Cliffs Using Terrestrial Laser Scanning and UAS-Based SfM", Sensor, Vol.20, No.12, 3403. 

  3. Jang Y.G., Kwak, Y.J., and Kang, I.J. (2006), "GIS Management on Risk Evaluation of a Road Slope using Terrestrial LiDAR", J. of Civil and Environment Engineering Research, Vol.26, Issue.1, pp.169-175. 

  4. Jo, J.G. (2011), "A Study on the Spatial Data Convergence for the Establishment of the Building Modeling of 3D Cadastre", Doctor Thesis, Mokpo National University. 

  5. Kang, I.K. and Kim, T.S. (2020), "Accuracy Evaluation of 3D Slope Model Produced by Drone taken Images", J. of the Korean GEO-environmental Society", Vol.21, No.6, pp.13-17. 

  6. Kang, J.O. and Lee, Y.C. (2019), "Construction of 3D Spatial Information of Vertical Structure by Combining UAS and Terrestrial LiDAR", J. of Cadastre & Land Information, Vol.49, No.2, pp. 57-66. 

  7. Kim, S. H. (2008), DEM Fusion of Airborne and Terrestrial LiDAR Data, M.D. Thesis, Kwandong University, Korea. 

  8. Kim, S.S., Kim, D.M., Shin, D.Y., and Nho, H.J. (2020), "Assessment and Analysis of Disaster Risk for Steep Slope using Drone and Terrestrial LiDAR", Journal of Korean Society for Geospatial Information Science, Vol.28, No.4, pp.13-24. 

  9. Kwon, O.I. (2021), "Slope Investigation, Inspection and Maintenance Advanced Technology based on Digital Infrastructure Information", J. of Korean Geosynthetics Society, Vol.20, No.1, pp.8-16. 

  10. Kwon, S.W., Park, J.W., Moon, D.Y., Jung, S.W., and Park, H.S. (2017), "Smart Merging Method for Hybrid Point Cloud Data Using UAV and LIDAR in Earth-work Construction", Journal of Procedia Engineering, Vol.196, pp.21-28. 

  11. Lee, D.G., Yu, Y.G., and Lee, H.J. (2017), "Comparison of Modeling Product using Rotary-wing Drone and 3D Scanner", Conference of Korea Institute of Korean, pp.184-186. 

  12. Lee, K.W. and Park, J.K. (2019), "Application of Terrestrial LiDAR for Displacement Detecting on Risk Slope", Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, Vol.20, No.1, pp.323-328. 

  13. Lee, Y.C. and Kang, J.O. (2019), "The Precise Three Dimensional Phenomenon Modeling of the Cultural Heritage based on UAS Imagery", J. of Cadastre & Land Information, Vol.49, No.1, pp. 85-101. 

  14. Liu, P., Chen, A.Y., Huang, Y.N., Han, J.Y., Lai, J.S., and Kang, S.C. (2014), "A Review of Rotorcraft Unmanned Aerial Vehicle (UAV) Developments and Applications in Civil Engineering", Smart Structures and Systems, Vol.13, No.6, pp.1065-1094. 

  15. Mader, D., Blaskow, R., Wesrfeld, P., and Mass, H.G. (2015), "Uav-Based Acquisition of 3d Point Cloud : A Comparison of a Low-Cost Laser Scanner and Sfm-Tools", ISPRS International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, Vol.XL-3/W3, pp.335-341. 

  16. Ministry of Public Safety and Security (2020), The 2020 Annual Natural Disaster Report. 

  17. Moon, J.Y., Kim, K.Y., Choi, Y.G., and Min, S.J. (2020), "The Characteristics of Changma Rainfall in South Korea during the New Climatological Period of 1991-2020", J. of Climate Research, Vol.15, No.3, pp.139-152. 

  18. Morgenthal, G. and Hallermann, N. (2016), "Quality Assessment of Unmanned Aerial Vehicle (UAV) Based Visual Inspection of Structures", Advances in Structural Engineering, Vol.17, No.3, pp. 289-302. 

  19. Niculita, M., Margarint, M.C., and Tarolli, P. (2020), "Using UAV and LiDAR Data for Gully Geomorphic Changes Monitoring", Development in Earth Surface Processes, Vol.23, pp.271-315. 

  20. Park, E.H. (2010), Research about the Analysis of the Characteristics and the Stability on Rock Slope using Terrestrial LiDAR, M.D Thesis, Paichai University, Korea. 

  21. Park, J.K. (2010), "A Study of Monitoring in Slopes of High Collapse Risk Using Terrestrial LiDAR", Journal of Disaster Management, Vol.10, No.6, pp.45-52. 

  22. Saak, J., Gallay, M., Kanuk, J., Hofierka, J., and Minar, J. (2019), "Combined Use of Terrestrial Laser Scanning and UAV Photo-grammetry in Mapping Alpine Terrain", Remote Sensing, Vol.11, No.18, 2154. 

  23. Shigeta, Y., Maeda, K., Yamamoto, H., Yasuda, T., Kaise, S., Maegawa, K., and Ito, T. (2019), "Tunnel Deformation Evaluation by Mobile Mapping System", In Tunnels and Underground Cities: Engineering and Innovation Meet Archaeology, Architecture and Art, pp.3097-3104. 

  24. Tang, P., Huber, D., Akinci, B., Lipman, R., and Lytle, A. (2010), "Automatic Reconstruction of As-built Building Information Models from Laser-scanned Point Clouds: A Review of Related Techniques", Automation in Construction, Vol.19, No.7, pp.829-843. 

  25. Wang, H., Wang, Q.. Zhai, J., Yuan, D., Zhang,W., Xie, X., Zhou, B., Cai, J., and Lei, Y. (2022), "Design of Fast Acquisition System and Analysis of Geometric Feature for Highway Tunnel Lining Cracks based on Machine Vision, J. of applied Sciences, Vol.12, Issue.5, 2516. 

  26. Wefelscheid, C., Hansch, R., and Hellwich, O. (2011), "Three-dimensional Building Reconstruction using Images Obtained by Unmanned Aerial Vehicles", Int Arch Photogramm Remote Sens Spatial Inform Sci, XXXVIII-1. 

  27. Xiao, Y., Kamat, V.R., and Lee, S. (2018), "Monitoring Excavation Slope Stability using Drones", ASCE Construction Research Congress 2018, pp.169-179. 

  28. Xiao, Y., Wang, C., Li, J., Zhang, W., Xi, X., Wang, C., and Dong, P. (2015), "Building Segmentation and Modeling from Airborne LiDAR Data", International Journal of Digital Earth, Vol.8, No.9, pp.694-709. 

  29. Xie, F., Lin, Z., Gui, D., and Lin, H. (2012), "Study on Construction of 3D Building based on UAV Images", Int Arch Photogramm Remote Sens Spatial Inform Sci, XXXIX-B1. 

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

GOLD

오픈액세스 학술지에 출판된 논문

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로