Characteristics of Airborne Lidar Data and Ground Points Separation in Forested Area

Lidar point clouds provide three dimensional information of terrain surface and have a great advantage to generate precise digital elevation model (DEM), particularly over forested area where some laser signals are transmitted to vegetation canopy and reflected from the bare ground. This study initially investigates the characteristics of lidar-derived height information as related to vertical structure of forest stands. Then, we propose a new filtering method to separate ground points from Lidar point clouds, which is a prerequisite process both to generate DEM surface and to extract biophysical information of forest stands. Laser points clouds over the forest stands in central Korea show that the vertical distribution of laser points greatly varies by the stand characteristics. Based on the characteristics, the proposed filtering method processes first and last returns simultaneously without setting any threshold value. The ground points separated by the proposed method are used to generate digital elevation model, furthermore, the result provides the possibilities to extract other biophysical characteristics of forest.

산림지역에서의 항공 Lidar 자료의 특성 및 지면점 분리

Lidar는 정확도 높은 고밀도의 점 자료를 제공함으로써 지형공간에 대한 3차원 정보를 제공한다. 특히, 산림과 같은 식생 지역에서는 레이저 신호가 투과되어 지면에서 반사되는 자료가 기록되므로 산림이 밀집하여 존재하는 공간에 대한 수치고도모델 제작에 용이하다. 이 연구에서는 우리 나라 중부지역의 산림에서 획득한 Lidar자료의 수직적 분포 특성을 살펴보고자 하며, 산림자원정보를 추출 및 수치고도자료(DEM)를 획득하기 위한 필수 과정인 지면점들을 분리하는 방법을 제안하고자 한다. Lidar 자료의 수직적인 분포는 산림을 구성하는 수종, 밀도 및 수관의 형태 등에 따라 영향을 많이 받으며, 이러한 산림에서 나타나는 Lidar 자료의 특성을 이용하여 제안된 지면점 분리 방법은 초기 수신신호(First return: FR) 및 말기 수신신호(Last Return: LR)를 함께 이용함으로써 일반적으로 지면점을 분리하는데 요구되는 임계치를 고려하지 않아도 된다는 효율성을 가진다. 제시된 방법으로 분리된 지면점을 이용하여 수치고도모델을 제작하였으며, 이를 기반으로 산림의 중요한 정보가 되는 수고, 수관울폐도 등의 임목의 생물리학적 인자를 보다 정확하게 추출할 수 있다.