Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies (한국지리정보학회지)

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Mapping Man-Made Levee Line Using LiDAR Data and Aerial Orthoimage

라이다 데이터와 항공 정사영상을 활용한 인공 제방선 지도화

  • Choung, Yun-Jae (Institute of Spatial Information Technology Research, U&GIT Co., Ltd.) ;
  • Park, Hyen-Cheol (Institute of Spatial Information Technology Research, GEO C&I Co., Ltd.) ;
  • Chung, Youn-In (Dept. of Civil Engineering, Keimyung University) ;
  • Jo, Myung-Hee (Dept. of Satellite Geoinformatics Engineering, Kyungil University)
  • 정윤재 ((주)유앤지아이티 공간정보기술연구소) ;
  • 박현철 ((주)지오씨엔아이 공간정보기술연구소) ;
  • 정연인 (계명대학교 토목공학과) ;
  • 조명희 (경일대학교 위성정보공학과)
  • Received : 2011.01.09
  • Accepted : 2011.03.10
  • Published : 2011.03.31
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Abstract

Levee line mapping is critical to the protection of environments in river zones, the prevention of river flood and the development of river zones. Use of the remote sensing data such as LiDAR and aerial orthoimage is efficient for river mapping due to their accessibility and higher accuracy in horizontal and vertical direction. Airborne laser scanning (LiDAR) has been used for river zone mapping due to its ability to penetrate shallow water and its high vertical accuracy. Use of image source is also efficient for extraction of features by analysis of its image source. Therefore, aerial orthoimage also have been used for river zone mapping tasks due to its image source and its higher accuracy in horizontal direction. Due to these advantages, in this paper, research on three dimensional levee line mapping is implemented using LiDAR and aerial orthoimage separately. Accuracy measurement is implemented for both extracted lines generated by each data using the ground truths and statistical comparison is implemented between two measurement results. Statistical results show that the generated 3D levee line using LiDAR data has higher accuracy than the generated 3D levee line using aerial orthoimage in horizontal direction and vertical direction.

제방선 지도화는 하천지역의 환경보호와 하천 범람 방지, 그리고 하천 개발에 있어 매우 중요하다. 라이다(LiDAR)와 항공 정사영상(aerial ortho-image)과 같은 원격탐사 데이터의 활용은 대상 지역에 접근하지 않고도 대상 지역에 관한 지형 정보를 얻을 수 있다는 점 때문에, 하천 지도화 작업에 효율적이다. 라이다 자료는 얕은 물을 관통하는 능력과 높은 수직 정확도 때문에 하천구역 지도화 작업에 활용되어 오고 있다. 영상자료의 활용 또한 영상처리 기법을 이용하여 여러 특징들을 추출할 수 있다는 점 때문에 하천 지도화 작업에 효율적이다. 본 논문에서는 라이다와 항공 정사영상을 각각 활용하여 3차원 제방선 지도화 작업을 수행하였다. 그리고 지상 실측정보들을 통해 두 자료로부터 추출된 제방선들의 정확도를 측정하고, 두 측정 결과들을 비교한다. 통계적인 결과에서 나타나듯이 라이다를 활용하여 추출된 3차원 제방선이 항공 정사영상을 활용하여 추출된 3차원 제방선에 비해 수평 및 수직 정확도가 훨씬 더 높다는 것을 보여준다.

Keywords

References

  1. 안승섭, 조명희. 1999. 지리정보시스템을 이용한 하천유역의 지상학적 특성분석. 한국지리정보학회지 2(3):23-34.
  2. 윤희천, 박준규. 2007. LiDAR에 의한 3차원 GIS DB 구축에 관한 연구. 한국지리정보학회지 10(2):171-182.
  3. ArcGIS 9.2 Desktop Help. 2010. Smooth Line (Data Management).
  4. Choung, Y.J. 2009. Extraction of blufflines from 2.5 dimensional Delaunay triangle mesh using LiDAR data. Master Thesis, The Ohio State University, USA. 122pp.
  5. Comaniciu, D. and P. Meer. 1999. Mean shift analysis and applications. In Proceedings of the Seventh IEEE International Conference on Computer Vision. Vol.2, pp.1197-1203.
  6. Comaniciu, D. and P. Meer. 2002. Mean shift: A robust approach toward feature space analysis. IEEE Transactions Pattern Analysis Machine Intelligence. 24(5):603-619. https://doi.org/10.1109/34.1000236
  7. Di, K., J. Wang, R. Ma and R. Li. 2003. Automatic Shoreline Extraction From High-Resolution IKONOS Satellite Imagery. In Proceedings of the 2003 annual national conference on Digital government research. pp.1-4.
  8. Fukunaga, K. and L.D. Hostetler. 1975. The estimation of the gradient of a density function, with applications in pattern recognition. IEEE Transactions on Information Theory. IT-21(1):32- 40.
  9. Hubeli, A. and M. Gross. 2001. Multi-resolution Feature Extraction for Unstructured Meshes. IEEE Visualization. October 21-26, San Diego, California. pp.287-294.
  10. Lee, I.C., B. Wu and R. Li. 2009. Shoreline Extraction from the integration of LiDAR point cloud data and aerial orthophotos using mean shift segmentation. Proceedings of the ASPRS 2009 Annual Conference. March 9-13, Baltimore, Maryland. pp.7.
  11. Lee, I.C., L. Cheng, R. Li. 2010. Optimal Parameter Determination for Mean-Shi f t-S egment at i on-Based Shoreline Extraction Using LiDAR data, Aerial orthophotos, and Satellite imagery. Proceedings of the ASPRS 2010 Annual Conference. April 26-30, San Diego, CA. pp.1-8.
  12. Liu, J.-K., R. Li, S. Deshpande, X. Niu and T.-Y. Shih. 2009. Estimation of Blufflines Using Topographic LiDAR Data and Orthoimages. Photogrammetric Engineering & Remote Sensing. 75(1): 69-79.
  13. Schenk, T. 1999. Digital Photogrammetry: Volume I, TerraScience, Laurelville, Ohio, pp. 422.
  14. http://webhelp.esri.com/arcgisdesktop/9.2/index.cfm?TopicName=smooth_line_(data_man agement)

Cited by

  1. A Study on the Improvement of River Management System Based on Riverbed Change Data Management Program for Utilization of Advanced Bathymetry Data vol.16, pp.3, 2013, https://doi.org/10.11108/kagis.2013.16.3.115
  2. A Study on Establishment of the Levee GIS Database Using LiDAR Data and WAMIS Information vol.17, pp.3, 2014, https://doi.org/10.11108/kagis.2014.17.3.104
  3. 비행안전구역 건물 높이 평가에서 수치지형도로 제작한 DEM의 활용성 vol.14, pp.3, 2011, https://doi.org/10.11108/kagis.2011.14.3.078
  4. 공간정보를 이용한 3차원 하천 경계선 매핑에 관한 연구 vol.15, pp.1, 2011, https://doi.org/10.11108/kagis.2012.15.1.087
  5. ISODATA 기법을 이용한 RapidEye 영상으로부터 하천의 추출에 관한 연구 vol.15, pp.4, 2012, https://doi.org/10.11108/kagis.2012.15.4.001