Abstract
Surveying by using terrestrial LiDAR(Light Detection And Ranging) is more rapid than by using total station which enables tunnel section profile surveying to be done in suitable time and minimize centerline error, occurrence of overcut and undercut. Therefore, utilization of terrestrial LiDAR has increased more and more in section profile survey and measurement field Moreover, studies of terrestrial LiDAR for accurate and efficient utilization is now ongoing vigorously. Average end area formula, which was generally used to calculate overcut and undercut, was compared with existing methods such as total station survey and photogrammetry. However, there are no criteria of spacing distance for calculating overcut and undercut through terrestrial LiDAR surveying which can acquire 3D information of whole tunnel. This research performed reverse engineering to decide optimal spacing distance when surveying tunnel section profile by comparing whole tunnel volume and tunnel volume in difference spacing distance. This result was utilized to produce CAD drawing for the test tunnel site where there is no design drawings. In addition to this, efficiency of LiDAR and accuracy of CAD drawing was compared with targetless total station surveying of tunnel section profile. Finally, error analysis of target coordinate's accuracy and incidence angle was done in order to verify the accuracy of terrestrial LiDAR technology.
지상LiDAR는 토탈스테이션에 비해 신속한 측량이 가능하기 때문에 터널의 내공단면 측량을 적기에 수행하고 중심선 오차와 여 미굴량 발생을 최소화할 수 있는 강점을 가지고 있어 지상LiDAR를 이용한 터널의 내공단면 측량 및 계측이 점점 증대되고 있으며 보다 효율적이고 정확한 지상LiDAR 활용을 위한 연구도 활발하게 진행 중이다. 현재 일반적으로 터널의 여 미굴량을 계산할 때 사용되는 양단면 평균법의 경우 기존 측량 방식인 토탈스테이션 및 사진측량 등과의 비교는 많이 이루어졌으나 터널 전체의 3차원 위치정보를 얻을 수 있는 지상LiDAR를 이용하여 터널의 내공단면을 측량 체적 및 여 미굴량을 구할 때 관측간격에 따른 기준이 없는 실정이다. 이에 본 연구에서는 시험터널에 대한 reverse engineering을 실시하여 터널 내공단면 측량 시 터널단면의 체적을 비교하여 가장 합리적인 간격을 결정하고 이 결과를 토대로 현재 설계 데이터가 존재하지 않는 시험터널에 대한 CAD도면을 제작하였다. 또한 지상LiDAR 기술의 정확도를 검증하기 위하여 토탈스테이션과의 비교를 통하여 타겟좌표 정확도, 입사각에 따른 정확도 분석을 실시하였다.