• 대한공간정보학회지
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• 제24권4호
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• pp.67-74
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• 2016

공간해상도가 높은 드론 영상은 수목 밀도가 높은 지역에서 추출 한계를 갖는 기존 연구의 대안으로 떠오르고 있다. 본 연구에서는 드론 영상으로부터 수목이 우거진 산림 지역 내 수목 개체를 추출하였다. 영상 분할 과정을 거쳐서 추출되는 수목 개체 인식을 위해, DSM(digital surface model), 그리고 R, G, B 밴드 모두를 조합한 경우와 각각을 분리 조합한 경우의 영상 분할 결과를 비교하였다. 또한, 낙엽수림의 수목 우거짐의 변화를 시기별 영상별로 실험하였다. 3, 4, 5월 영상 중 숲이 울창한 5월의 경우 현지 측량한 나무를 기준으로 한 수목 개체 추출율은 50%로 나타났고, 수관폭 정확도 분석 결과 RMSE(root mean square error)가 1.5미터 이하로 가장 좋은 결과를 보였다. 실험지역의 추출은 중간 나무, 작은 나무 2가지 크기로 추출하였으며 작은 크기의 나무가 추출 정확도가 더 높았다. 이를 바탕으로 수고 추출을 하고, 수관폭과 흉고직경간의 관계식을 이용하여 흉고직경을 추정한다면, 임목재적 추정 및 산림바이오매스 추정까지 가능할 것으로 보인다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제37권6_1호
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• pp.1731-1738
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• 2021

본 연구에서는 드론 정사영상과 객체추출 기법을 융합하여 개체목을 선별함과 더불어 수고를 추정할 수 있는 방법론을 제시하고자 하였다. 연구대상지는 충청남도 예산군 공주대학교 학술림에 위치한 리기다소나무림으로 간벌을 강도별로(40%, 20%, 10%, 대조구)로 조성한 시험지이다. 정사영상취득은 DJI사의 MAVIC2 PRO 드론을 이용하였으며, 촬영 범위 내 가장 높은 지형지물을 고려하여 고도를 180 m로 설정하였다. 영상왜곡을 방지하기 위하여 지상기준점 설치 및 내중첩(End lap)과 옆중첩(Side lap)을 각각 80%로 설정하였다. 영상분석 통하여 수치표면모델(DSM)과 수치지형 표고모델(DTM)을 추출하고 두 모델의 고도차를 이용해 수고모델(DCHM)을 생성하였다. 본 연구결과에 의하면, 간벌강도별 개체목 추출율은 간벌강도 40%는 109.1%, 간벌강도 20% 87.1%, 간벌강도 10% 63.5%, 대조구 56.0% 수준이었다. 개체목 별 수고특성을 추출한 결과, 간벌강도 40%는 현장조사 결과보다 약 1.43 m 낮았으며, 간벌강도 20%는 1.73 m, 간벌강도 10%는 1.88 m, 대조구는 2.22 m 낮게 측정되었다.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제21권4호
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• pp.65-73
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• 2018

Although the road construction in forest is increasing and there is a need for development ecological restoration on deforest area, no consideration has been given to individual trees in there. This study analyzed aerial photographs of deforest area before and after road construction for determining the degree of forest destruction by extracting individual trees. Study area was selected in the sites where are damaged by road construction in GongJu-si, YuSung-gu, and YeongDong-gun. The aerial photograph taken 1979 before construction is panchromatic image of 80cm in GSD (Ground Sample Distance) and other photograph taken 2016 after construction is multi-spectral image of 10cm in GSD. In order to minimize the difference of GSD, we conducted image re-sampling process for setting to same GSD for the two photographs. After that we carried out visual interpretation method for determining to change of individual tree. The result found that for GongJu-si of the number of individual tree was 1,014 in 1979 and 886 in 2016, which decreased by 128 (12.6%) and the average width of those decreased from 5.77m to 5.75m by 0.47%. In case of YoungDong-gun, the number of it was 761 in 1979 and 746 in 2016, which decreased by 2.0% and the average width of it decreased from 8.99mm to 8.90m by 1.1%. Lastly in case of YuSung-gu, the number of it was 1,578 in 1979 and 988 in 2016, which decreased by 37.4% and the average width of it decreased from 7.09m to 6.65m by 6.21%. these result imply that road construction causes destruction of forests. Since there are limitations such as errors due to researcher, it is necessary to construct a quantitative analysis method for the change of the deforest area. It is need to study the method of extracting individual tree in deforest area more accurately using high-resolution image of GSD 10cm or more as well. This study can be used as a basic data for the ecological restoration of the deforest area considering characteristics of individual tree such as height, diameter at breast height, and biomass.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.3213-3219
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• 2014

현재 도시화로 급증하는 온실가스는 기후변화에 커다란 영향을 미치고 있다. 이로 인해, 정부에서는 기후변화의 예방을 위하여 산소를 발생시키고 이산화탄소를 저감시키는 수목을 활용하는 다양한 방안을 모색하고 있다. 수목의 이산화탄소 저감량을 산정하기 위해서 개별 수목에 대한 정보를 추출하는 것이 필수적이다. 항공 라이다 자료는 지상의 건물 뿐만 아니라 수목에 대한 3차원 정보를 점군형태로 가지고 있다. 본 연구에서는 항공라이다 자료를 이용하여 개별 수목을 추출하는 자동화 모델을 개발하였다. 이를 위해, 수목을 추출하기 위한 방법론을 설정하고 그것을 모델로 개발하는 과정으로 진행되었으며 자동화된 모델은 ArcGIS의 모델빌더를 기반으로 하였다. 개발된 모델의 적용성을 평가하기 위해서 용인시를 대상으로 상업용 소프트웨어와 비교하였다. 실험결과 본 연구에서 개발한 자동화 모델의 추출율이 9.91% 높은 것으로 확인되었으며 상대적으로 수목추출이 효과적이라는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제28권2호
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• pp.99-110
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• 2023

논문은 LiDAR 점군 데이터를 사용하여 흉고 직경과 수고를 예측하는 ForestLi 시스템을 제안한다. ForestLi 시스템이 LiDAR 점군 데이터를 처리하는 과정은 다음과 같이 여러 단계로 진행된다. 다운샘플링, 이상점 제거, 지표면 분할, 지표면 정규화, 수간 추출, 개체목 분할, 흉고 직경 측정, 수고 측정. LiDAR 점군 데이터를 처리하는 상용 시스템 LiDAR360은 하측 식생과 개체목 분할 오류를 사용자가 직접 수정해야 한다. ForestLi 시스템은 하측 식생에 해당하는 LiDAR 점군 데이터를 자동으로 제거한다. 결과적으로 ForestLi 시스템이 LiDAR360보다 전체 수행시간을 줄이고, 흉고 직경과 수고 예측의 정확성을 높였다. 실험을 통해서 제안된 ForestLi가 LiDAR360 시스템보다 흉고 직경과 수고 측정의 정확성과 전체 실행시간 측면에서 우수하다는 것을 보여주었다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2007년도 Proceedings of ISRS 2007
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• pp.247-249
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• 2007

Crown parameters are important roles in tree species identification, because the canopy is the aggregate of all the crowns. However, crown measurements with spaceborne image data have remained more difficult than on aerial photographs since trees show more structural detail at higher resolutions. This recognized problem led to the initiation of the research to determine if high resolution satellite image data could be used to identify and classify single tree species. In this paper, shape parameters derived from pixel-based crown area measurements and texture features derived from GLCM parameters in QuickBird image were tested and compared for individual tree species identification. As expected, initial studies have shown that the crown parameters and the canopy texture parameters provided a differentiating method between coniferous trees and broad-leaved trees within the compartment(less than forest stand) for single extraction from spaceborne high resolution image.

• 한국산림과학회지
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• 제96권3호
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• pp.251-258
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• 2007

항공 Lidar 기술을 이용한 산림조사 기법은 현지조사 및 항공사진을 이용한 기존 조사방법의 한계를 극복할 수 있는 대안으로 떠오르고 있다. 본 연구에서는 국내 산림지형의 특성을 고려하여 개체목 인식 및 수고(樹高)추출을 위한 항공 Lidar자료의 기본적인 처리기법을 제시하고자 한다. 경기도 유명산 조림지를 대상으로 촬영된 항공 Lidar 원시자료로부터 비지면점을 제거하는 기법을 적용하여 순수 지표면을 표현하는 수치표고모형자료(DEM)를 생성하였다. 이렇게 제작된 DEM자료를 기반으로 비지면점에 해당하는 신호값들을 추출한 후 수관고모형(CHM)자료를 생성하였다. CHM자료에 개체목의 수고를 추출하는 필터링 기법을 개발하였다. 연구 지역의 낙엽송 및 잣나무 표본임분을 대상으로 항공사진 및 현지 측정된 자료와 비교한 결과, 개체목의 본수는 90% 이상의 정확도로 추출되었으며, 수고는 평균 1.1m 낮게 추정되었다.

• 한국측량학회지
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• 제33권6호
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• pp.605-614
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• 2015

Drone imaging, which is more cost-effective and controllable compared to airborne LiDAR, requires a low-cost camera and is used for capturing color images. From the overlapped color images, we produced two high-resolution digital surface models over different test areas. After segmentation, we performed tree identification according to the method proposed by , and computed the tree height and the canopy crown size. Compared with the field measurements, the computed results for the tree height in test area 1 (coniferous trees) were found to be accurate, while the results in test area 2 (deciduous coniferous trees) were found to be underestimated. The RMSE of the tree height was 0.84 m, and the width of the canopy crown was 1.51 m in test area 1. Further, the RMSE of the tree height was 2.45 m, and the width of the canopy crown was 1.53 m in test area 2. The experiment results validated the use of drone images for the extraction of a tree structure.

• 지적과 국토정보
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• 제46권1호
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• pp.87-100
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• 2016

산림자원 관련 정보 취득을 위한 산림자료의 조사 및 측정은 방대한 면적, 불리한 접근성 등의 요인에 의하여 많은 시간과 노력이 요구되는 항공사진 분석이나 부분적인 표본조사에 의존하여 왔다. 따라서 정확한 산림자원정보 취득을 위해서는 산림의 수평적 분포에 대한 정보만을 제공하는 광학 원격탐사 기술 및 다중분광영상 보다는 밀도가 높은 산림에서도 산림지형 및 임목의 특성에 관련된 정보의 직접 취득이 가능한 항공라이다와 같은 기술적 접근이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 항공라이다 자료를 이용하여 수목의 개체수 및 높이와 같은 산림정보를 자동으로 추출하기 위한 알고리즘을 제시하였다. 특히 불규칙 점군자료에서 식생점을 추출하기 위한 방법으로 영역확장법을 적용하였고 수목의 수관 모양에 대한 형태학적 특징을 이용하여 수목의 개체수 및 높이를 추출하였다.

• 대한공간정보학회지
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• 제21권2호
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• pp.27-34
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• 2013

지구온난화에 대한 관심이 증가함에 따라 온실가스를 저감할 수 있는 산림자원에 대한 관심도가 증가되고 있다. 이러한 산림자원에 대한 정보는 대부분 항공사진 또는 위성영상을 이용한 도화에 의해 구축되었다. 그러나 영상정보만을 이용한 경우 수목이 울창한 산림지역의 수고정보를 정확하게 구축하지 못하는 단점이 발생하였다. 이에 본 연구에서는 라이다 자료와 정사영상을 이용하여 산림지역에서 개별 수목을 분리하고 수고정보를 효율적으로 획득할 수 있는 자료처리 방법을 제안하였다. 라이다를 이용한 자료처리는 정규화된 수치표면모형을 생성한 후 국지적 최대값 필터링을 통하여 수목점을 추출하였다. 또한 정사영상을 이용한 자료처리는 수목영역을 추출하기 위하여 객체기반 영상분류법을 적용하였다. 그리고 라이다 및 정사영상의 결과를 조합하여 최종 수목점을 추출하였다. 용인지역에 대한 실험을 통하여 라이다 자료와 정사영상을 각각 이용하는 방법에 대한 장단점을 분석하고 두 자료를 융합하여 산림지역에서 개별 수목에 대한 정보를 획득할 수 있었다. 이를 통해 제안한 방법의 효율성을 검증할 수 있었다.