• 제목/요약/키워드: 3D LiDAR

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Accuracy Comparison Between Image-based 3D Reconstruction Technique and Terrestrial LiDAR for As-built BIM of Outdoor Structures

  • Lee, Jisang;Hong, Seunghwan;Cho, Hanjin;Park, Ilsuk;Cho, Hyoungsig;Sohn, Hong-Gyoo
    • 한국측량학회지
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    • 제33권6호
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    • pp.557-567
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    • 2015
  • With the increasing demands of 3D spatial information in urban environment, the importance of point clouds generation techniques have been increased. In particular, for as-built BIM, the point clouds with the high accuracy and density is required to describe the detail information of building components. Since the terrestrial LiDAR has high performance in terms of accuracy and point density, it has been widely used for as-built 3D modelling. However, the high cost of devices is obstacle for general uses, and the image-based 3D reconstruction technique is being a new attraction as an alternative solution. This paper compares the image-based 3D reconstruction technique and the terrestrial LiDAR in point of establishing the as-built BIM of outdoor structures. The point clouds generated from the image-based 3D reconstruction technique could roughly present the 3D shape of a building, but could not precisely express detail information, such as windows, doors and a roof of building. There were 13.2~28.9 cm of RMSE between the terrestrial LiDAR scanning data and the point clouds, which generated from smartphone and DSLR camera images. In conclusion, the results demonstrate that the image-based 3D reconstruction can be used in drawing building footprint and wireframe, and the terrestrial LiDAR is suitable for detail 3D outdoor modeling.

Comparative Analysis of Digital Elevation Models between AW3D30, SRTM30 and Airborne LiDAR: A Case of Chuncheon, South Korea

  • Acharya, Tri Dev;Yang, In Tae;Lee, Dong Ha
    • 한국측량학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.17-24
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    • 2018
  • DEM (Digital Elevation Model) is a useful dataset which represents the earth surface. Beside many applications, production and frequent update of DEM is a costly task. Recently global satellite based DEMs are available which has huge potential for application. To check the accuracy, this study compares two global DEMs: AW3D30 (Advanced Land Observing Satellite World 3D 30m) and SRTM30 (Shuttle Radar Topography Mission Global 30m) with reference resampled LiDAR DEM 30m in a test area around Chuncheon, Korea. The comparison analysis was based on statistics of each DEM, their difference, profiles, slope, basin and stream orders. As a result, it is found that SRTM30 and AW3D30 were much similar but inconsistent in the test area compared to the LiDAR30 DEM. In addition, SRTM30 shows less difference with LiDAR30 compared to the AW3D30 DEM. But, DEMs should be very carefully examined for area which has temporal or season changes. For basin and stream analysis, global DEMs can be used only for regional scale analysis not local large scales.

드론 라이다와 영상에 의한 포장 노면의 평탄성 분석 (Roughness Analysis of Paved Road using Drone LiDAR and Images)

  • 정갑용;박준규
    • 한국측량학회지
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    • 제39권1호
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    • pp.55-63
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    • 2021
  • 도로의 평탄성은 승차감과 직결되는 중요한 요소이며, 도로의 기능평가 및 포장품질 관리를 위한 평가항목이다. 본 연구에서는 지상 LiDAR, 드론 사진측량 및 드론 LiDAR의 최신 3차원 공간정보 구축 기술을 활용하여 도로 노면에 대한 데이터를 취득하고, 각각의 방법에 대한 정확도 및 평탄성을 분석하였다. 정확도 평가 결과 지상 LiDAR는 X, Y, Z 방향으로 각각 0.039m, 0.042m, 0.039m의 RMSE를 나타내었으며 드론 사진측량과 드론 LiDAR는 각각 0.072~0.076m, 0.060~0.068m의 RMSE를 나타내어 측량 및 지도제작 분야에 각각의 방법이 충분히 활용 가능함을 제시하였다. 또한 편평도 분석을 위해 각각의 방법으로 구축된 3차원 공간정보에서 대상 구간에 대한 종방향 경사와 횡방향 경사를 추출하고, 설계값과 비교를 수행하였다. 평탄성 분석 결과 지상 LiDAR는 설계값과 동일한 경사를 나타내었으며, 드론 사진측량 및 드론 LiDAR의 경우 설계값과 다소 차이를 보였다. 도로의 평탄성 분석과 같은 계측 분야에 드론 사진측량 및 드론 LiDAR를 활용하기 위한 정확도를 향상 방안 연구가 필요하다. 향후 정확도 향상을 통한 활용성을 제시할 수 있다면 드론 사진측량 및 드론 LiDAR를 활용하여 취득에 소요되는 시간을 크게 감소시킬 수 있으므로 관련 업무 효율성 향상이 가능할 것이다.

Land cover classification using LiDAR intensity data and neural network

  • Minh, Nguyen Quang;Hien, La Phu
    • 한국측량학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.429-438
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    • 2011
  • LiDAR technology is a combination of laser ranging, satellite positioning technology and digital image technology for study and determination with high accuracy of the true earth surface features in 3 D. Laser scanning data is typically a points cloud on the ground, including coordinates, altitude and intensity of laser from the object on the ground to the sensor (Wehr & Lohr, 1999). Data from laser scanning can produce products such as digital elevation model (DEM), digital surface model (DSM) and the intensity data. In Vietnam, the LiDAR technology has been applied since 2005. However, the application of LiDAR in Vietnam is mostly for topological mapping and DEM establishment using point cloud 3D coordinate. In this study, another application of LiDAR data are present. The study use the intensity image combine with some other data sets (elevation data, Panchromatic image, RGB image) in Bacgiang City to perform land cover classification using neural network method. The results show that it is possible to obtain land cover classes from LiDAR data. However, the highest accurate classification can be obtained using LiDAR data with other data set and the neural network classification is more appropriate approach to conventional method such as maximum likelyhood classification.

항공LiDAR 시스템 검정 및 정확도 평가 연구 (A Study on Airborne LiDAR System Calibration and Accuracy Evaluation)

  • 최윤수;강인구;이강원
    • 한국측량학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.359-366
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    • 2005
  • 3차원 지형정보에 대한 사용자 요구의 증가에 따라 GPS/INS, 레이저 스캐너 시스템이 조합된 항공레이저측량 기술이 각광받고 있다. 본 논문에서는 항공레이저측량(LiDAR) 시스템의 정확도 확보를 위해 검정장에서의 측량데이터를 바탕으로 시스템 검정을 실시하였다. 검정결과, 수평 정확도는 ${\pm}15{\sim}30\;cm$ 이내, 수직정확도는 ${\pm}15cm$ 이내로 나타났다. 이를 통해 항공레이저측량 데이터를 이용하여 정밀 DEM 및 등고선 제작. 도시지역의 3차원 모델 제작, 엔지니어링 설계 등의 활용에 충분함을 입증하였다.

지상LiDAR와 토탈스테이션에 의한 측량성과의 정확도 비교분석 (Comparison of the Accuracy to the Surveying Data by Terrestrial LiDAR and Total Station)

  • 양인태;신문승;이성구;신명섭
    • 산업기술연구
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    • 제31권B호
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    • pp.9-15
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    • 2011
  • Nowadays, the Surveying field is growing rapidly in terms of technology such as TS(Total Station) surveying, photographic surveying, digital aerial photogrammetry, utilization of GIS(Geographic Information System) using high-resolution satellite imagery, obtaining 3D Coordinate using GPS. But control point surveying, benchmark measuring, and field Surveying are still performed by the engineers in the field. So, 3D yerrestrial laser scanner comes to the fore recently. 3D terrestrial laser scanner can get 3D coordinate about a number of sites of the subject in a short period with high accuracy. This paper compared the accuracy of data from the performance using 3D terrestrial laser scanner with that of TS. It also obtained the geopositioning accuracy result equivalent to the surveying result of TS. With further researches in the future, it is expected to be used not only in LiDAR itself but also in various areas like reconnaissance Surveying and construction by combining with TS or other Surveying equipments.

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건설현장 MMS 라이다 기반 점군 데이터의 정확도 분석 (Accuracy Analysis of Point Cloud Data Produced Via Mobile Mapping System LiDAR in Construction Site)

  • 박재우;염동준
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제25권3호
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    • pp.397-406
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    • 2022
  • Recently, research and development to revitalize smart construction are being actively carried out. Accordingly, 3D mapping technology that digitizes construction site is drawing attention. To create a 3D digital map for construction site a point cloud generation method based on LiDAR(Light detection and ranging) using MMS(Mobile mapping system) is mainly used. The purpose of this study is to analyze the accuracy of MMS LiDAR-based point cloud data. As a result, accuracy of MMS point cloud data was analyzed as dx = 0.048m, dy = 0.018m, dz = 0.045m on average. In future studies, accuracy comparison of point cloud data produced via UAV(Unmanned aerial vegicle) photogrammetry and MMS LiDAR should be studied.

지상 LiDAR 자료의 절토량 산정 실험 (Experiment of Computation of Ground Cutting Volume Using Terrestrial LiDAR Data)

  • 김종화;편무욱;김상국;황연수;강남기
    • 대한공간정보학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.11-17
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    • 2009
  • 지상라이다는 대용량 3차원 지형좌표의 획득이 가능하여 이를 활용한 터널계측, 시설물 변위 측정 등 각종 토목공사에서의 적용이 시도되고 있다. 본 실험에서는 토목 공사 공정 중 많은 시간과 자본은 필요로 하는 토공 과정 중 지상 라이다를 이용하여 절토량을 구하는 방법에 대해서 다루었다. 실험방법은 절토지역에 대하여 지상라이다 측량을 실시하고, 현황도, 계획평면도의 3D Cad 데이터와 획득한 라이다 자료를 비교하여 절토현황을 계산하였다. 사용된 라이다가 보유한 해상도별 절토량 계산 값들을 실험을 통해 비교하였다.

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3D 지형데이터를 활용한 산지유역 토석류 흐름 모의에 관한 연구 (Simulation of the Debris Flow Diffusion in the Mountainous Watershed Using 3D Terrain Data)

  • 오채연;전계원
    • 한국방재안전학회논문집
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    • 제12권3호
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    • pp.1-11
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    • 2019
  • 본 연구는 집중호우로 인해 많은 토석류가 발생한 강원도 인제군에 속한 설악산 국립공원 일대를 선정하고 현장 조사를 실시하였다. 유역의 특징을 분석하기 위해 GIS 기법을 이용하여 지형 공간자료를 구축하였으며, 재해 발생 이후의 지형자료 구축을 위하여 지상 LiDAR를 활용하여 토석류 발생 구간을 스캔하고 3D 지형자료를 생성하였다. LiDAR 지형자료는 기존 수치 지도(재해발생 이전)와 비교하여 정밀도를 평가하고 재해 발생 전·후의 지형자료를 비교 분석하였다. 그리고 FLO-2D 모형을 활용하여 토석류 확산면적을 산정하고 실제 토석류 발생 구간과 비교 분석하였다.

지상LiDAR를 이용한 터널의 Reverse Engineering (Tunnel Reverse Engineering Using Terrestrial LiDAR)

  • 조형식;손홍규;김종석;이석군
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권6D호
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    • pp.931-936
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    • 2008
  • 지상LiDAR는 토탈스테이션에 비해 신속한 측량이 가능하기 때문에 터널의 내공단면 측량을 적기에 수행하고 중심선 오차와 여 미굴량 발생을 최소화할 수 있는 강점을 가지고 있어 지상LiDAR를 이용한 터널의 내공단면 측량 및 계측이 점점 증대되고 있으며 보다 효율적이고 정확한 지상LiDAR 활용을 위한 연구도 활발하게 진행 중이다. 현재 일반적으로 터널의 여 미굴량을 계산할 때 사용되는 양단면 평균법의 경우 기존 측량 방식인 토탈스테이션 및 사진측량 등과의 비교는 많이 이루어졌으나 터널 전체의 3차원 위치정보를 얻을 수 있는 지상LiDAR를 이용하여 터널의 내공단면을 측량 체적 및 여 미굴량을 구할 때 관측간격에 따른 기준이 없는 실정이다. 이에 본 연구에서는 시험터널에 대한 reverse engineering을 실시하여 터널 내공단면 측량 시 터널단면의 체적을 비교하여 가장 합리적인 간격을 결정하고 이 결과를 토대로 현재 설계 데이터가 존재하지 않는 시험터널에 대한 CAD도면을 제작하였다. 또한 지상LiDAR 기술의 정확도를 검증하기 위하여 토탈스테이션과의 비교를 통하여 타겟좌표 정확도, 입사각에 따른 정확도 분석을 실시하였다.