LiDAR 데이터를 활용한 임도 설계 3차원 모델링

이시형1, 손지영2*, 손병택3, 박재금4,

(1동부지방산림청, 2한국치산기술협회 연구조사처, 3하늘숲엔지니어링, 4GEO Systems)

3D Modeling for Forest Road Design Using LiDAR

1Si Hyeong Lee, 2Ji-young Son*, 3Byung-Taek Son, 4Jae-keum Park

(1The Eastern Regional Office of Forest Service

2Division of Research Technical Research Institute, Korea Association of Forest Enviro-conservation Technology

3Skyforest Engineering Corporation, 4DGeosystems Inc)

요약:  최근 산림의 관리는 다양한 스마트 기술을 활용하여 그 효율성과 정확성을 높이고 있다. 본 연구에서는 드론 LiDAR(Light Detection And Ranging)를 이용하여 임도 개설지의 지형 데이터를 취득하고, 설계데이터의 3차원 모델링을 생성하고 검토하였다. 드론 LiDAR 데이터를 이용하여 수목을 제거한 DEM(Digital Elevation Model)을 생성하였으며, 설계데이터의 3차원 모델링을 통해 살펴본 결과, 지반고와 계획고가 불일치하는 일부 지역이 확인되었으며, 해당 불일치의 오차범위는 지반고 대비 약 10m∼20m 가량 높거나 낮은 위치에 있는 것으로 나타났다. 이러한 현상은 현장에 표시된 위치와 도면상 위치가 불일치하는 오류가 발생한 것으로 해당 지점의 계곡부와 능선의 현실 지형과 곡선부 반지름을 고려하여 보완할 필요가 있는 것으로 나타났다. 이 연구는 설계 계획을 실제 지형 조건과 일치시키는 데 있어 정밀한 지형 데이터의 중요성을 강조하였다. 이는 임도 설계에서의 3차원 검토를 통해 시공단계에서 발생할 수 있는 불일치를 방지하고 빈번한 설계변경을 줄일 수 있으며, 임도 설계의 정확성을 높여 산림 관리의 품질을 향상시킬수 있을 것으로 기대한다.

Abstract: Recently, forest management has been significantly enhanced in terms of efficiency and accuracy through the utilization of various smart technologies. In this study, we acquired terrain data of forest road construction sites using drone LiDAR (Light Detection and Ranging) and generated and reviewed a 3D modeling of the design data. Using drone LiDAR data, a Digital Elevation Model (DEM) with vegetation removed was created. Upon reviewing the 3D modeling of the design data, some areas were identified where the ground elevation and the planned elevation did not match, with discrepancies ranging from approximately 10m to 20m higher or lower than the actual ground elevation. This discrepancy was attributed to errors where the on-site marked positions did not correspond with the positions on the drawings. It was determined that these areas need to be adjusted by considering the actual terrain of valleys and ridges and the curvature radius. This study emphasizes the importance of precise terrain data in aligning design plans with actual terrain conditions. Conducting a 3D review in forest road design can prevent inconsistencies during the construction phase, reduce frequent design changes, and improve the accuracy of forest road design, thereby enhancing the quality of forest management.