드론 측량에 대해 알아야 할 모든 것

한빛드론
2024-03-08
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드론 측량, 결과물, 정확성 및 작업 흐름에 대한 가이드

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드론은 사용자에게 효율성과 안전성의 증가를 동시에 제공하면서 강력한 상업용 도구임이 지속적으로 입증되고 있습니다.
측량 및 매핑 산업도 예외는 아닙니다.

공중에서 데이터를 캡처하는 기능을 통해 드론은 측량 워크플로우에 성공적으로 통합되어 토지 측량, 사진 측량, 3D 매핑, 지형 측량 등을 수행했습니다.

측량 제품을 확장하려는 숙련된 측량사거나, 드론을 사용하는 더 많은 방법을 알고 싶어하는 드론 전문가, 아니면 일반적으로 이 드론 응용 프로그램에 관심이 있는 사람 모두, 우리는 여러분을 도와드릴 것입니다. 


드론 측량을 시작하기 위해 알아야 할 모든 내용을 읽어보세요.

 

드론 측량

 

드론 조사란 무엇입니까?

측량은 2D 및 3D 공간에서 점의 위치와 점 사이의 거리를 결정하는 정밀한 기술입니다. 항공 사진과 측량 사이에는 큰 차이가 있습니다. 설문조사는 건설 현장 계획부터 인프라 설계 및 유지, 지적 재산 경계 묘사 등에 이르기까지 정보에 입각한 의사 결정을 가능하게 하는 중요한 정보를 제공합니다.

드론 측량은 간단히 말해서 드론을 사용하여 공중에서 수행되는 측량입니다.

최근 기술은 측량 목적을 위한 드론의 기능을 크게 향상시켜 전통적인 측량 방법에 대한 비용 효율적이고 효율적인 대안이 되었습니다. 고해상도 카메라, GPS 및 고급 매핑 소프트웨어를 갖춘 드론은 정확한 측정값과 상세한 항공 이미지를 생성할 수 있습니다. 이를 통해 정확한 지형 지도, 3D 모델 및 체적 측정을 생성할 수 있습니다.

드론 측량의 결과물은 프로젝트 요구 사항에 따라 달라질 수 있지만 일반적으로 정사모자이크 지도, 디지털 고도 모델(DEM), 포인트 클라우드 및 3D 재구성이 포함됩니다. 이러한 출력은 다양한 분야의 기반 기술로, 정밀한 토지 측량, 건설 모니터링, 환경 보전, 재난 관리 등의 작업을 촉진합니다.

 

매빅 3의 GIF

DJI 매빅 3 엔터프라이즈

 

측량에 드론을 사용하는 것이 전통적인 방법보다 우수한 이유는 무엇입니까?

무인 항공기(UAV)는 사람이 접근할 수 없는 유리한 지점에서 데이터를 신속하게 수집하는 데 탁월합니다.

드론을 사용하면 위험하거나 사람이 접근하기 어려운 까다로운 지형을 훨씬 쉽게 조사할 수 있습니다. 또한 기존 측량 방법에는 세심한 측정, 준비 및 계획이 필요하지만 드론은 훨씬 더 짧은 시간 내에 비슷한 데이터를 캡처할 수 있습니다.

예를 들어, 오스트리아의 선도적인 건설 회사인 STRABAG는 드론을 사용하면 GCP 설정 시간을 75% 단축하면서 측량을 수행할 수 있다고 추정합니다.  STRABAG의 효율성 향상에 대해 자세히 알아보려면 여기를 클릭하십시오 .

 

드론 측량 모델

Matrice 350 RTK는 공중 미션의 정확성과 효율성을 위해 설계된 최첨단 드론입니다. 최대 비행 시간 55분, 까다로운 기상 조건에서도 작동할 수 있는 IP55 등급, 장거리에서 안정적인 고품질 비디오 피드를 제공하는 DJI O3 Enterprise 전송 등의 고급 기능을 갖추고 있습니다. 이러한 기능과 여러 페이로드 지원 기능이 결합되어 Matrice 350 RTK는 상세한 고해상도 데이터를 빠르게 수집할 수 있습니다. 

기존 측량 방법에 비해 Matrice 350 RTK는 넓은 지역에 대한 데이터 수집의 효율성과 정확성을 향상시킵니다. 고급 기능을 통합함으로써 지상 측량 팀에 대한 의존도를 줄이고 인적 오류의 위험을 최소화하여 시간 효율적이고 다양한 환경 조건에서 정확한 데이터를 제공할 수 있는 기존 측량 방법에 대한 실용적인 대안을 제공합니다.

또한 고정밀 RTK(실시간 GNSS 보정기술) 내비게이션 시스템은 측량 및 매핑 데이터의 정확성을 더욱 향상시켜 효율성과 데이터 품질 측면에서 기존 측량 방법보다 훨씬 우수합니다.

 

매트리스 350 RTK

매트리스 350 RTK

 

마찬가지로,  DJI Mavic 3 Enterprise 시리즈 모델은  기존 방식과 달리 다양한 상업용 애플리케이션에 맞춰진 기능을 갖춘 고급 측량 기능을 제공합니다. 이 시리즈에는 Mavic 3E 및 Mavic 3T와 같은 모델이 포함되어 있으며 둘 다 항공 측량 및 검사 작업에서 높은 효율성과 정밀도를 제공하도록 설계되었습니다. 4/3 CMOS 와이드 카메라와 기계식 셔터를 탑재한 매빅 3E는 모션 블러를 최소화하고 빠른 간격 촬영을 지원해 매핑 임무에 매우 효율적입니다. RTK 모듈은 센티미터 수준의 위치 정확도를 보장하여 수집된 데이터의 품질을 향상시킵니다.

 

매빅 3E

매빅 3 Enterprise

 

반면 Mavic 3T는 무기고에 640 × 512픽셀 열화상 카메라를 추가하여 소방, SAR, 야간 작전 등 특수 용도에 이상적입니다. 고해상도 줌 기능과 함께 지점 및 영역 온도를 측정하는 이 모델의 기능을 통해 안전한 거리에서 자세한 검사가 가능합니다. 두 드론 모두 56배 하이브리드 줌, 전방향 장애물 감지, 최대 45분의 비행 시간을 특징으로 하여 궁극적으로 복잡한 환경에서 광범위한 적용 범위와 안전한 작동을 보장합니다.

 

매빅 3T

매빅 3 Thermal

 

드론 측량으로 어떤 결과물을 얻을 수 있나요?

선택한 데이터 센서와 측량 소프트웨어에 따라 드론 측량은 다양한 산업 분야의 사용 사례를 통해 다양한 결과물을 생산할 수 있습니다.

2D 정사모자이크 지도:  측량 소프트웨어는 드론으로 캡처한 수백 또는 수천 장의 디지털 사진을 결합하여 고품질 2D 정사모자이크 지도를 생성할 수 있습니다. 중요한 점은 이러한 지도가 조사 대상 지역의 정확한 데이터 표현을 제공하고 모든 개체가 실제와 같이 올바르게 축척 및 위치가 조정되어 계획 및 분석 목적으로 귀중한 데이터를 제공한다는 것입니다.

3D 정사모자이크 지도:  조사 지역의 디지털 사진을 3D 정사모자이크 지도로 편집하고 실행 가능한 지형 데이터를 제공할 수 있습니다. 이러한 이미지는 사진 측량법을 사용하여 생성되어 겹치는 항공사진을 처리하여 부피 측정, 지형 분석, 풍경의 3D 지도 시각화 등 다양한 목적으로 사용할 수 있는 상세한 고도 모델을 생성합니다.

3D 모델:  BIM과의 빠른 비교를 위해 측량 현장에서 대상의 3D 모델을 생성합니다. 2D 모델과 달리 이러한 3D 모델은 포괄적인 보기를 제공하므로 프로젝트 계획, 설계 조정 및 이해관계자 프리젠테이션의 기본인 세부 분석 및 가상 연습이 가능합니다.

 

3D 모델

Jiayu Pass의 3D 모델

 

열화상 매핑: 열화상 카메라를 사용한 측량을 통해 비정상적인 열 신호가 있는 대상을 빠르게 식별할 수 있습니다. Matrice 350 RTK는  야간 투시 기능을 제공하며 Zenmuse H20N 과 같은 올바른 열화상 페이로드가 장착된 경우 상세한 열 조사를 수행할 수 있습니다. 이는 작물 상태를 평가하기 위한 농업, 단열 결함 식별을 위한 건설, 전력선 및 변전소 과열 구성 요소를 모니터링하기 위한 에너지 부문 등 정확한 온도 판독이 필요한 응용 분야에 기본입니다.

LiDAR 포인트 클라우드: 드론에 Zenmuse L2 LiDAR 카메라를 장착하여 고밀도 포인트 클라우드를 생성하세요. 즉, 조사 대상 지역 내의 모든 지점이 캡처되어 지형과 모든 구조물에 대한 매우 상세한 3D 모델이 생성됩니다. 이는 도시 계획, 환경 관리, 가상 현실 시뮬레이션 구축 등 다양한 목적으로 사용할 수 있는 물리적 공간의 정확한 데이터 표현을 생성하는 데 사용됩니다. 드론 LiDAR에 대해 자세히 알아보려면 여기를 클릭하세요 . 

 

Zenmuse L2의 포인트 클라우드 데이터

송전탑의 LiDAR 포인트 클라우드 모델

 

다중 스펙트럼 매핑:  가시광선 스펙트럼을 넘어서는 다중 스펙트럼 데이터를 캡처하여 농업 및 작물 관리에 대한 통찰력을 제공합니다. 특히 다중 스펙트럼 매핑은 환경 모니터링, 식생 상태 평가 및 보다 일반적으로 자원을 효율적으로 관리하기 위해 일반적으로 채택됩니다. 다중 스펙트럼 매핑 드론 기술은 식물 스트레스, 물 분배 문제, 해충 침입 등 육안으로 볼 수 없는 문제를 감지할 수 있기 때문입니다. 파장 변화를 분석함으로써 이 현대 드론 기술은 목표 개입에 대한 정보를 제공하고 작물 수확량을 최적화하며 지속 가능한 측량 관행에 기여할 수 있는 실행 가능한 데이터를 제공합니다.

 

다중 스펙트럼 보기

한국 차 농장의 다중 스펙트럼 보기


드론과 BIM

건설 및 프로젝트 관리에서 드론 측량은 BIM(빌딩 정보 모델링) 과 함께 사용되는 중요한 데이터를 제공할 수 있습니다 .

건설 프로세스의 각 단계에서 드론으로 캡처한 고해상도 3D 사진 측량 또는 레이저 모델을 미리 계획된 BIM 객체 위에 중첩하고 비교할 수 있습니다. 이를 통해 계획과 현실 사이의 불일치를 식별할 수 있습니다.

이러한 문제를 조기에 발견하면 시공 오류, 누락, 재작업을 줄일 수 있습니다. 이 프로젝트 감독으로 인해 드론은 현대 건설의 필수적인 부분이 되었습니다. 또한, 드론으로 캡처한 데이터를 BIM과 통합하면 건설 프로젝트를 보다 정확하게 모니터링하고 관리할 수 있습니다. 계획된 모델과 실제 현장 조건을 정확하게 비교할 수 있어 의사결정 프로세스가 향상됩니다. 이 조합은 작업 흐름을 간소화하고 프로젝트 추적의 정확성을 높여 프로젝트 지연과 비용 초과를 최소화하는 데 크게 기여합니다.


드론 조사는 얼마나 정확합니까?

드론을 업무 흐름에 도입하기 전에 많은 측량사들이 항공 측량의 정확성에 대해 질문합니다. 드론 측량 기술은 어느 정도 정확도를 달성할 수 있나요?

측량 드론 솔루션은 프로젝트 요구 사항에 따라 다양한 정확도의 측량을 생성할 수 있습니다. DroneDeploy의 자체 연구에서 DJI Phantom 4 RTK는 2cm의 상대 수직 정확도와 1.20cm의 상대 수평 정확도를 달성했습니다. 작물 성장이나 건설 진행 상황 확인과 같은 일부 애플리케이션의 경우 높은 상대 정확도로 충분합니다. 높은 절대 정확도가 필요한 다른 작업의 경우 RTK(실시간 운동학) 및 PPK(후처리 운동학) 기능을 갖춘 드론이 있습니다. 몇 개의 GCP와 결합하면 측량 수준의 정확도를 달성할 수 있습니다. 


일반적인 드론 측량 작업 흐름은 어떤 모습 인가요 ?

드론이 일반적으로 측량 작업 흐름에 어떻게 통합되는지에 대한 아이디어는 다음과 같습니다. 다양한 드론 솔루션과 드론 지원 작업 흐름은 다양한 수준의 정확도를 제공할 수 있습니다. 측량 드론을 선택할 때 귀하의 요구 사항, 고객의 요구 사항, 속도와 정확성 사이의 균형을 인식하는 것이 중요합니다.


현장 데이터 수집

현장 데이터 수집 단계는 매핑 임무를 식별하고 항공 측량의 목적과 범위를 설정하는 것부터 시작됩니다. 그 후, 고려 중인 사이트를 주의 깊게 조사하여 데이터 수집 프로세스에 영향을 미칠 수 있는 필수 정보를 수집합니다. 지상 기준점(GCP) 설정은 항공 데이터의 정밀도를 크게 향상시킬 수 있는 선택적인 단계입니다. 이는 항공사진에서 식별할 수 있는 지상에 배치된 물리적 마커입니다. 비행 임무 계획에는 드론이나 항공기가 이미지를 캡처하기 위해 따를 경로와 패턴을 전략화하는 것이 포함됩니다.

비행 계획이 수립되면 POS(위치 및 방향 시스템) 데이터가 수집되어 고소 플랫폼의 정확한 위치와 각도 방향이 기록됩니다. 이어서 현장의 항공 이미지를 획득하기 위한 비행 임무를 수행합니다.

 

DJI 지역 측량

 

데이터 처리

현장 데이터 수집 후 데이터 처리 단계가 시작됩니다. 여기에는 POS 데이터와 함께 항공 이미지를 분석하고, 사용되는 경우 항공 삼각 측량을 수행하기 위한 GCP의 측정이 포함됩니다. 항공 삼각측량은 다양한 각도에서 촬영된 영역의 기하학적 구조를 수학적으로 설정하는 방법이며 매핑의 기초가 됩니다. 이 프로세스는 정확성을 위해 면밀히 조사되며 필요한 표준을 충족하지 못하는 경우 선택적 체크포인트 측정을 구현하여 불일치를 수정할 수 있습니다. 삼각 측량이 정확성 검사를 통과하면 워크플로는 DSM(Digital Surface Model), DOM(Digital Orthophoto Map) 및 3D 지형 모델을 생성합니다.

 

Zenmuse L2를 사용한 측량 및 매핑

Zenmuse L2로 캡처한 3D 지형 모델

 

DJI의 드론 측량 솔루션

드론이 가져오는 모든 이점과 측량 드론 옵션이 너무 많아서 다음과 같은 질문이 제기됩니다. 측량에 가장 적합한 드론은 무엇입니까?

대답은 궁극적으로 귀하의 우선순위에 있습니다. DJI M350/M300용 DJI Zenmuse L2 LiDAR 시스템에 대한 심층 분석 및 평가 백서를 읽고 이것이 귀하의 요구 사항에 어떻게 부합하는지 알아보려면 여기를 클릭하세요.

 

젠뮤즈 L2

젠뮤즈 L2 LiDAR 시스템

 

백서는 정확성과 정밀한 측정 기술, 이전 제품인 DJI Zenmuse L1과의 포괄적인 비교, 그리고 빔 발산, 식생 침투 기능, LiDAR 강도를 포함한 심층 기능 분석을 다루고 있습니다. 추가 테스트와 결론은 L2의 성능과 기능에 대한 추가 통찰력을 제공하여 측량 프로젝트에 적합한 선택인지 판단하는 데 도움이 됩니다.




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