Terrestrial Laser Scanner and Airborne Laser Scanning is one of the state of art surveying equipments. So This study deals with the combined use of mobile TLS(Terrestrial Laser Scanner) with ALS(Airborne Laser Scanning) to extract shoreline's topography information. These two systems have their own pros and cons. Mobile TLS can capture the facades of a low story building along the shoreline fast and quickly. Meanwhile, Due to viewpoint restrictions of ALS data collection, the amount of detail, which is available for the building facades is very limited. Therefore, it is recommended that the co-registration and geo-referencing methods of both two should be developed and the application of both system for shoreline mapping also should be investigated.
최근 넓은 지역에 대해 신속하게 3차원 위치좌표 데이터를 취득하기 위하여 항공레이저 스캐닝 시스템에 의해 취득된 데이터가 활용되고 있다. 현재 작업규정에 따르면 GPS 기준국과 항공기 GPS 거리가 반경 30km 이내로 정해져 있다. 본 연구에서는 항공라이다측량을 수행하는 데 있어 국토지리 정보원에서 운영중인 GPS상시관측소를 이용한 데이터와 비교하고자 한다.
최첨단 측량기술인 항공레이저측량, 항공사진측량, 대축척 수치지도의 도입 및 비약적 발달은 대규모 지역에 대해 일반 사용자가 실생활에 활용 가능한 수준의 대축척 영상정보 및 벡터정보들을 제공하는 주요한 수단이 되고 있다. 그러나 서로 각기 다른 측량기술, 센서들로부터 구축된 자료들을 의미 있는 지리정보로 활용하고 상호보완적인 가치를 창출하기 위해서는 이러한 자료들을 같은 좌표계 상에 표현할 수 있도록 기하보정 하는 과정이 선행되어야 한다.본 연구에서는 항공레이저측량 자료,항공사진, 대축척 수치지도를 이용하여 의미가 있는 지리정보를 생성하기 위한 전처리 과정으로써 위의 측량자료들을 공통의 좌표계 상에 기하보정하는 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 선형기하요소를 기하보정의 기본요소로 이용하여 정확하고 효과적으로 기하보정을 수행하였다. 이를 위해 항공레이저측량 자료로부터 선형기하요소를 추출하기 위한 알고리즘을 개발하였으며 추출된 선형요소를 이용하여 항공사진의 단사진과 기하보정하기 위한 방법론을 개발하였고 또한 대축척 수치지도로부터 추출되는 선형요소와의 기하보정을 위한 방법론을 개발하였다. 마지막으로 연구를 위하여 수집된 실제 측량자료에 개발된 방법론들을 적용하고 도출된 결과에 대한 통계평가를 수행함으로써 연구결과의 효용성을 입증하였다.
최근 항공측량분야에서 항공디지털카메라 및 항공레이저측량시스템은 DEM제작 및 지형분석 등의 지리정보 구축에 활용되고 있다. 본 연구에서는 ALS50II에 포함된 중형CCD카메라인 RCD105에 대한 3차원 위치정확도를 고해상도 항공디지털카메라인 DMC와 비교하였다. 이를 위해 촬영지역을 선정 및 항공사진촬영을 실시하였으며 1/1,000 수치지형도에서 지상기준점을 선점하였다. RCD105와 DMC에 대해 항공삼각측량 후 최소제곱오차(RMSE)를 비교하였다.
Multiple strips are required for large area mapping using ALS (Airborne Laser Scanner) system. LiDAR (Light Detection And Ranging) data collected from the ALS system has discrepancies between strips due to systematic errors of on-board laser scanner and GPS/INS, inaccurate processing of the system calibration as well as boresight misalignments. Such discrepancies deteriorate the overall geometric quality of the end products such as DEM (Digital Elevation Model), building models, and digital maps. Therefore, strip adjustment for minimizing discrepancies between overlapping strips is one of the most essential tasks to create seamless point cloud data. This study implemented area-based matching (ABM) to determine conjugate features for computing 3D transformation parameters. ABM is a well-known method and easily implemented for this purpose. It is obvious that the exact same LiDAR points do not exist in the overlapping strips. Therefore, the term "conjugate point" means that the location of occurring maximum similarity within the overlapping strips. Coordinates of the conjugate locations were determined with sub-pixel accuracy. The major drawbacks of the ABM are sensitive to scale change and rotation. However, there is almost no scale change and the rotation angles are quite small between adjacent strips to apply AMB. Experimental results from this study using both simulated and real datasets demonstrate validity of the proposed scheme.
LiDAR (Light Detection And Ranging) strip adjustment is process to improve geo-referencing of the ALS (Airborne Laser Scanner) strips that leads to seamless LiDAR data. Multiple strips are required to collect data over the large areas, thus the strips are overlapped in order to ensure data continuity. The LSA (LiDAR Strip Adjustment) consists of identifying corresponding features and minimizing discrepancies in the overlapping strips. The corresponding features are utilized as control features to estimate transformation parameters. This paper applied SURF (Speeded Up Robust Feature) to identify corresponding features. To improve determination of the corresponding feature, false matching points were removed by applying three schemes: (1) minimizing distance of the SURF feature vectors, (2) selecting reliable matching feature with high cross-correlation, and (3) reflecting geometric characteristics of the matching pattern. In the strip adjustment procedure, corresponding points having large residuals were removed iteratively that could achieve improvement of accuracy of the LSA eventually. Only a few iterations were required to reach reasonably high accuracy. The experiments with simulated and real data show that the proposed method is practical and effective to airborne LSA. At least 80 % accuracy improvement was achieved in terms of RMSE (Root Mean Square Error) after applying the proposed schemes.
본 논문은 라이다 데이터를 활용하여 지형에 대한 3차원 해석을 보여 주는 것이다. 일반적으로, 라이다 측량은 항공레이저스캐너를 이용하여 지표의 정량 및 정성적 정보를 얻을 수 있는 방법이다 획득된 라이다 데이터를 사용해 불규칙 삼각망, 수치표면모형 및 수치표고모형 등의 지형 데이터를 만들어 지형의 가시성, 음영기복, 경사방향 및 경사도와 같은 요소들을 조사했다. 각 항목으로부터 얻은 해석 결과들은 지형해석에 있어서 주요한 요소로 사용되어지며, 라이다 측량이 지형해석을 위한 새로운 방법으로 이용되기를 기대한다.
항공 레이저 스캐닝(ALS) 시스템으로부터 획득한 LiDAR 데이터를 미용하여 3차원 객체 모델링과 지형도 제작을 위해서는 데이터의 기하학적 및 의미적인 분할과 같은 체계적인 데이터 처리가 선행되어야 한다. ALS로 부터 활용 가능한 LiDAR 데이터를 획득하기 위해서는 GPS, INS 및 레이저 스캐너 데이터의 통합이 필수적이다. 본 연구에서는 건물추출과 지붕 구조물 분할을 위해서 LiDAR 데이터를 영상화하여 디지털 영상처리 기법을 적용하였다. 영상화된 데이터를 사용하는 주요 장점 중 하나는 기존의 다양한 영상처리 알고리즘을 사용할 수 있다는 점이다. 격자화 및 정량화를 거치는 영상화 과정에서 원시 LiDAR 데이터가 한정된 밝기값으로 변환되므로 평활화 및 상세 정보의 손실이 발생될 수 있지만. 평활화된 데이터는 표면분할과 모델링에 오히려 적합하다. 건물의 경계선은 윤곽선 추출 연산자를 이용하여 정확하게 추출하였으며, 건물 모양에 적합하도록 규격화하였다. 건물 지붕의 구조물의 분할은 영역확산을 기반으로 수행하였다. 이 결과 다양한 디지털 영상처리 기법을 복합적으로 적용하여 건물추출과 지붕 구조물의 면분할이 가능함을 보여주었다. 또한 지붕의 형태를 재현하기 위한 특성정보 추출에 관한 개념적 방법을 제안하였다. 지붕 데이터를 분할하고 모델링을 위해 통계적 및 기하적 특성을 이용하였으며. 제안한 방법에 의한 시뮬레이션 결과는 지붕면을 분할하고 모델링하는데 가능함을 보여주고 있다.
LiDAR (Light Detection And Ranging) system has a profound impact on geoinformatics. The laser mapping system is now recognized as being a viable system to produce the digital surface model rapidly and efficiently. Indeed the number of its applications and users has grown at a surprising rate in recent years. Interest is now focused on the reconstruction of buildings in urban areas from LiDAR data. Although with present technology objects can be extracted and reconstructed automatically using LiDAR data, the quality issue of the results is still major concern in terms of geometric accuracy. It would be enormously beneficial to the geoinformatics industry if geometrically accurate modeling of topographic surface including man-made objects could be produced automatically. The objectives of this study are to reconstruct buildings using airborne LiDAR data and to evaluate accuracy of the result. In these regards, firstly systematic errors involved with ALS (Airborne Laser Scanning) system are introduced. Secondly, the overall LiDAR data quality was estimated based on the ground check points, then classifying the laser points was performed. In this study, buildings were reconstructed from the classified as building laser point clouds. The most likely planar surfaces were estimated by the least-square method using the laser points classified as being planes. Intersecting lines of the planes were then computed and these were defined as the building boundaries. Finally, quality of the reconstructed building was evaluated.
Yoo, Eun Jin;Park, So Young;Yom, Jae-Hong;Lee, Dong-Cheon
한국측량학회지
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제31권6_2호
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pp.611-623
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2013
Point cloud data (i.e., LiDAR; Light Detection and Ranging) collected by Airborne Laser Scanner (ALS) system is one of the major sources for surface reconstruction including DEM generation, topographic mapping and object modeling. Recently, demand and requirement of the accurate and realistic Digital Building Model (DBM) increase for geospatial platforms and spatial data infrastructure. The main issues in the object modeling such as building and city modeling are efficiency of the methodology and quality of the final products. Efficiency and quality are associated with automation and accuracy, respectively. However, these two factors are often opposite each other. This paper aims to introduce correction scheme of incorrectly determined Model Key Points (MKPs) regardless of the segmentation method. Planimetric and height locations of the MKPs were refined by surface patch fitting based on the Least-Squares Solution (LESS). The proposed methods were applied to the synthetic and real LiDAR data. Finally, the results were analyzed by comparing adjusted MKPs with the true building model data.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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