모의 항공 라이다 자료를 이용한 개별 가로수의 추정

Abstract

도시지역에서 가로수는 이산화탄소를 저감하고 녹지 공간을 제공하는 유용한 도시시설물 중의 하나이다. 가로수는 일반적으로 지자체에서 관리되고 있으며 가로수의 위치, 수고, 수관폭 등의 정보를 체계적으로 획득하기 위하여 항공 라이다를 사용하는 것이 효율적이다. 본 연구에서는 항공 라이다 자료에서 추정한 가로수 꼭대기점을 정제하고, 가로수의 영역을 분리하는 방법을 제안하였다. 제안 방법의 검증을 위하여 가로수의 개수, 수고, 수관폭 등을 수치적으로 정확하게 알 수 있는 모의 항공 라이다 자료를 생성하였다. 자료처리 과정은 먼저 개별 가로수의 영역을 구분하기 위하여 지면과 비지면을 구분하는 필터링을 수행하였다. 그리고 나서 비지면점에서 건물 등의 비가로수 정보를 제거하고, 가로수의 꼭대기점을 추정하였다. 가로수의 영역은 추정된 가로수의 꼭대기점과 지면점을 서로 잇는 직선의 교차점을 이용하여 설정하였다. 모의자료를 이용한 실험을 통해 수목의 꼭대기점 추정에서 발생되는 오추정점을 정제하고, 가로수의 영역설정을 통해 수고, 수관폭, 가로수의 위치정보를 획득할 수 있었다. Street trees are one of useful urban facilities that reduce carbon dioxide and provide green space in urban areas. They are usually managed by local government, and it is effective to use aerial LIDAR data in order to acquire information such as the location, height and crown width of street tree systematically. In this research, algorithm was proposed that improves the accuracy of extracting top points of street trees and separates the region of individual street trees from aerial LIDAR data. In order to verify the proposed algorithm, a simulated aerial LIDAR data that exactly knows the number, height and crown width of street trees was created. As for the procedure of data processing, filtering that separates ground and non-ground points from LIDAR data was first conducted in order to separate the region of individual street trees. An estimated non-street tree points were then removed from non-ground points, and the top points of street trees were estimated. Region of individual street trees was determined by using the intersecting point of straight line that connects top point and ground point of street tree. Through the experiment by using simulated data, it was possible to refine wrongly estimated points occurred by determining tree tops and to determine the positional information, height, crown width of street trees through the determination of region of street trees.