• 제목/요약/키워드: height estimation

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계절별 항공라이다 자료에 의한 수고 추정 (Estimation of Tree Heights from Seasonal Airborne LiDAR Data)

  • 전민철;정태웅;어양담;김진광
    • 한국측량학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.441-448
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    • 2010
  • 본 논문은 계절별로 획득된 항공라이다 자료로부터 수고를 추정하여 수관울폐도와 자료융합에 따른 영향을 분석하였다. 수고추정은 수목에서 반사되는 신호(First Return : FR)와 지표에서 반사되는 신호(Last Return : LR)를 추출하고, 영상분할을 통해 수목개체를 가정하여 개체목별 수고를 획득하는 방법을 적용하였다. 계절별 자료를 통해 획득한 각 수고 자료와 융합자료로부터 획득한 수고의 결과를 비교하였으며, 수고측정기를 사용하여 현지 측정을 하여 정확성을 비교하고, 항공라이다를 통해 획득한 자료들을 융합한 결과에 대한 그 활용성을 검토하였다. 실험 결과, 수목개체를 위한 영상분할 결과는 0.5미터 점군간격보다 1미터 간격이 현지조사 결과와 가까웠으며, 수목고의 경우 각 계절별 자료보다 융합자료를 활용한 결과가 현지 측정 결과에 접근하고 있음을 알 수 있었다.

레이저 스캐너를 이용한 벼 군락 초장 추정 (Estimation of Rice Canopy Height Using Terrestrial Laser Scanner)

  • 권동원;상완규;장성율;임우진;박혁진;이지현;조정일
    • 한국농림기상학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.387-397
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    • 2023
  • 식물의 초장은 작물의 생육상태를 가시적으로 파악 할 수 있는 생육지표로 수량과 상관성이 높아 작물 육종이나 재배 연구에 널리 사용된다. 초장과 같은 작물의 생육특성 조사는 전통적으로 자를 이용하여 사람이 직접 조사하였으나 최근 센싱, 영상 기술이 발전하면서 작물의 생육을 효율적으로 조사하기 위해 생육계측 기술을 디지털 전환하려는 연구가 시도되고 있다. 본 연구에서는 넓은 범위에 걸쳐 정밀한 측정이 가능한 레이저 스캐너를 사용하여 다양한 질소 시비 수준에서 재배된 벼 군락의 높이를 측정하고 실측 초장과 비교 분석을 수행하였다. 군락의 높이는 레이저 스캐너로 수집된 포인트 클라우드의 상위 1% 점의 높이를 계산하여 측정하였다. 상위 1% 점의 높이를 이용하여 추정한 초장이 실측 초장과 가장 높은 결정계수를 보였고(R2 = 0.93, RMSE = 2.73), 선형회귀식을 도출하 여 이를 근거로 레이저 스캐너로 측정된 군락의 높이를 실측 초장으로 변환하였다. 질소 시비 조건 및 생육 시기별로 수집된 실측 초장과 추정 값(레이저 스캐너로 측정된 군락 높이 기반으로 계산된 초장)을 종합하여 벼의 생육그래프를 도출한 결과, 레이저 스캐너 기반 초장 측정 기술이 벼의 초장과 생육을 평가하는데 충분히 활용될 수 있음을 확인할 수 있었다. 향후, 레이저 스캐너에서 도출된 3차원 영상은 작물 군락의 생육량 추정, 작물 초형 분석 등에 적용 가능할 것으로 판단되며, 기존 작물 생육조사 방식의 디지털 전환을 위한 기술로 활용될 수 있을 것이다.

UNCERTAINTIES IN AMV ESTIMATION

  • Sohn, Eun-Ha;Cho, Hee-Je;Ou, Mi-Lim;Kim, Yoon-Jae
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2007년도 Proceedings of ISRS 2007
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    • pp.153-155
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    • 2007
  • Korea Meteorological Administration (KMA) has operationally produced Atmospheric Motion Vector (AMV) from the consecutive MTSAT-1R satellite image dataset. Comparing with radiosonde data, our current AMV scheme shows more than 10 m/s RMSE. Therefore we need to improve continuously its accuracy. Many AMV producers have stated that the bad performance of the Height Assignment (HA) algorithm is the main reason of degrading the accuracy of AMV. The uncertainties in AMV HA can occur in the algorithm itself, used NWP profiles, and the performance of Radiative Transfer Model (RTM) etc. This study introduces currently operated AMV HA schemes and the impacts of NWP profile data and RTM that these schemes use were investigated. Finally we analyzed the relationship between vectors by vector tracking and heights assigned to each vector by using collocated wind profile dataset with radiosonde data. This study is a preliminary work to improve the accuracy of AMV by removing or decreasing the uncertainties in AMV estimation.

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Estimation Model and Vertical Distribution of Leaf Biomass in Pinus sylvestris var. mongolica Plantations

  • Liu, Zhaogang;Jin, Guangze;Kim, Ji Hong
    • 한국산림과학회지
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    • 제98권5호
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    • pp.576-583
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    • 2009
  • Based on the stem analysis and biomass measurement of 36 trees and 1,576 branches in Pinus sylvestris var. mongolica (Mongolian pine) plantations of Northeast China, this study was conducted to develop estimation model equation for leaf biomass of a single tree and branch, to examine the vertical distribution of leaf biomass in the crown, and to evaluate the proportional ratios of biomass by tree parts, stem, branch, and leaf. The results indicated that DBH and crown length were quite appropriate to estimate leaf biomass. The biomass of single branch was highly correlated with branch collar diameter and relative height of branch in the crown, but not much with stand density, site quality, and tree height. Weibull distribution function would have been appropriate to express vertical distribution of leaf biomass. The shape parameters from 29 sample trees out of 36 were less than 3.6, indicating that vertical distribution of leaf biomass in the crown was displayed by bell-shaped curve, a little inclined toward positive side. Apparent correlationship was obtained between leaf biomass and branch biomass having resulted in linear function equation. The stem biomass occupied around 80% and branch and leaf made up about 20% of total biomass in a single tree. As the level of tree class was increased from class I to class V, the proportion of the stem biomass to total biomass was gradually increased, but that of branch and leaf became decreased.

항공 LiDAR 자료를 이용한 산림재적추정 모델 개발 - 봉화군 춘양면 애당리 혼효림을 대상으로 - (Development of Forest Volume Estimation Model Using Airborne LiDAR Data - A Case Study of Mixed Forest in Aedang-ri, Chunyang-myeon, Bonghwa-gun -)

  • 조승완;김용구;박주원
    • 한국지리정보학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.181-194
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    • 2017
  • 본 연구의 목적은 산림재적 현장자료와 항공 LiDAR 자료 기반의 산림재적 추정을 위한 회귀모델의 개발이다. 추정 모델은 경상북도 봉화군 지역에서 임의추출법에 의해 선정된 30개의 원형 표본지로부터 산출한 표본지별 산림재적을 반응변수로 하고, 항공 LiDAR 원자료로부터 개별 표본지의 고도분포 백분위수(Height Percentiles, HP) 및 층위 단위 점 개체수 백분율(Height Bin, HB)을 추출하여 예측변수로 사용하여 구성하였다. 단순선형회귀분석, 이차 다항회귀분석 및 단계적 회귀분석 방법을 이용한 다중회귀분석을 실시하여 적합모델들의 후보들을 도출하였으며, 검증을 위하여 각 모델별로 교차 타당성 검증을 실시하여 PRESS 통계치를 구하였다. 모델의 $R^2$ 및 PRESS을 비교하여 적합성을 검토한 결과, $HB_{5-10}$, $HB_{15-20}$, $HB_{20-25}$, $HBgt_{25}$의 다중회귀모델의 $R^2$이 0.509로 가장 높고, $HP_{25}$ 단순회귀모델의 PRESS 값이 122.352으로 가장 낮은 것으로 나타났다. 수직구조가 복잡한 우리나라 산림재적을 추정하는 모델로는 다양한 수직적 정보를 포함하고 있는 $HB_{5-10}$, $HB_{15-20}$, $HB_{20-25}$, $HBgt_{25}$이 상대적으로 보다 적합하다고 사료된다.

맹종죽 시험림의 현존량 추정에 관한 연구 (Biomass Estimation of Phyllostachys pubescens Stands in KFRI, Southern Forest Research Center)

  • 이광수;정수영;손영모;이경학;배은지;윤석락
    • 한국산림과학회지
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    • 제101권1호
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    • pp.138-147
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    • 2012
  • 본 연구는 맹종죽 임분의 현존량을 추정하기 위하여 적절한 줄기 절단부위를 파악하고, 죽령에 따른 지상부 및 지하부의 각 기관별 현존량을 비교분석하였다. 5개 죽령급 별 총 9개의 조사구(각 0.04 ha)에서 표준죽에 대한 상대수고에 의한 결정간별 건중비를 군집분석한 0~55% 구간)과 제 6~8 결정간(수고의 55~100% 구간)으로 두 개의 큰 집단으로 구분되었다. 일반적인 임목에서 매 2m 단위의 결정간을 각각 측정하는 조사 방법에 비하여 대나무의 경우 수고의 55~70% 구간을 기준으로 상단부와 하단부의 2개 결정간에 대한 각 1 kg 시료의 현존량을 조사하는 것이 더욱 효율적이라고 분석되었다. 결정계수가 가장 높은 맹종죽의 생체량 추정식은 $W=aD+bD^2$ 이었으며, 각 수령별 지상부 추정치를 합산한 총량과 수령별 구분 없이 추정한 총량 간에 유의적인 차이가 없었다. 맹종죽의 지상부 바이오메스는 총 57.77 ton/ha로서 줄기 40.47 ton/ha, 가지 9.29 ton/ha, 잎 8.01 ton/ha으로서 줄기부위가 가장 높게 나타났다. 지하부의 생체량은 53.35 ton/ha으로 나타났다.

UAV 식생지수 및 수고 자료를 이용한 엽면적지수(LAI) 추정 연구 (Study on the Estimation of leaf area index (LAI) of using UAV vegetation index and Tree Height data)

  • 문호경;최태영;강다인;차재규
    • 한국지리정보학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.158-174
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    • 2018
  • 엽면적지수(LAI: Leaf Area Index)는 식생의 광합성, 증발산, 지표면과 대기사이의 에너지 교환 등을 설명하는 주요 인자로서, 정확하고 활용성 높은 LAI 추정 기법에 대한 연구들이 진행되었다. 본 연구에서는 UAV를 이용한 LAI 추정 방법을 모색하기 위하여 현장 실측된 LAI 자료와 UAV 영상기반의 식생지수, 수고 및 위성영상(Sentinel-2) LAI 간의 관계성을 파악하고 효과적인 UAV LAI 산정방법을 제시하고자 하였다. 그 결과 연구에 활용된 6종의 식생지수 중 Red-edge band를 포함하고 있는 NDRE ($R^2=0.496$), CIRE ($R^2=0.443$)가 LAI 추정에 효과적인 식생지수로 나타났다. 수고(Canopy Height Model) 자료를 식생지수에 적용하였을 때 LAI에 대한 설명력이 향상되었으며, NDVI의 경우에 LAI와의 선형관계에서 발생되는 포화문제(saturation problem)를 보였던 구간(0.85)이 일부 해소됨을 확인하였다.

Golf Green Slope Estimation Using a Cross Laser Structured Light System and an Accelerometer

  • Pham, Duy Duong;Dang, Quoc Khanh;Suh, Young Soo
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제11권2호
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    • pp.508-518
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    • 2016
  • In this paper, we propose a method combining an accelerometer with a cross structured light system to estimate the golf green slope. The cross-line laser provides two laser planes whose functions are computed with respect to the camera coordinate frame using a least square optimization. By capturing the projections of the cross-line laser on the golf slope in a static pose using a camera, two 3D curves’ functions are approximated as high order polynomials corresponding to the camera coordinate frame. Curves’ functions are then expressed in the world coordinate frame utilizing a rotation matrix that is estimated based on the accelerometer’s output. The curves provide some important information of the green such as the height and the slope’s angle. The curves estimation accuracy is verified via some experiments which use OptiTrack camera system as a ground-truth reference.