Comparative Accuracy of Terrestrial LiDAR and Unmanned Aerial Vehicles for 3D Modeling of Cultural Properties

A terrestrial LiDAR survey was conducted and unmanned aerial vehicle(UAV) images were taken for target cultural properties to present the utilization measures of terrestrial LiDAR and UAV in three-dimensional modeling of cultural properties for the identification of the status and restoration of cultural properties. Then the accuracy of the point clouds generated through this process was compared, an overlap analysis of the 3D model was conducted, and a convergence model was created. According to the results, the modeling with terrestrial LiDAR is more appropriate for precise survey because 3D modeling for the detection of displacement and deformation of cultural properties requires an accuracy of mm units. And UAV model has limitation as the impossibility of detailed expression of parts with sharp unevenness such as cracks of bricks. However, it is found that the UAV model has a wide range of modeling and has the advantage of modeling of real cultural properties. Finally, the convergence model created in this study using the advantages of the terrestrial LiDAR model and the UAV model could be efficiently utilized for the basic data development of cultural properties.

문화재 3차원 모델링을 위한 지상 LiDAR와 UAV 정확도 비교 연구

문화재의 현황 파악 및 복원을 위한 3차원 모델링에 있어서 지상 LiDAR와 UAV의 활용방안을 제시하고자 대상 문화재에 대해 지상 LiDAR 측량을 실시하고 UAV 영상을 취득하였다. 이를 통해 생성된 포인트 클라우드의 정확도를 비교하고 3차원 모델의 중첩분석 및 융합 모델을 생성하였다. 그 결과, 문화재의 변위 및 변형을 감지하기 위해 실시하는 3차원 모델링의 경우에는 지상 LiDAR를 이용한 정밀한 모델링이 적합함을 알 수 있었으며, UAV 모델은 지상 LiDAR 모델에 비해 급격한 굴곡이 발생하는 부분을 상세하게 표현하지 못하는 한계가 있지만 UAV 모델은 모델링을 수행하는 범위가 넓으며 실물 문화재의 모델링이 가능한 이점이 있음을 알 수 있었다. 또한 최종적으로 지상 LiDAR 모델과 UAV 모델의 이점을 살린 융합 모델을 생성함으로써 문화재의 기초자료 구축 분야에서 효율적인 활용이 가능할 것으로 판단된다.