보급형 회전익 무인항공기(드론)를 이용한 소규모 노천광산의 지형측량
Topographic Survey at Small-scale Open-pit Mines using a Popular Rotary-wing Unmanned Aerial Vehicle (Drone)
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초록
본 연구에서는 보급형 회전익 무인항공기(드론, DJI 팬텀2 비전 플러스)를 이용하여 국내 소규모 석회석노천광산 현장(대성MDI(주) 석교사업소)의 지형측량을 수행하였다. 고도 100 m, 속도 3 m/s 조건으로 30분간자동모드 비행을 수행한 결과 총 89장의 항공사진을 획득할 수 있었다. 현장에서 취득한 항공사진 자료들을보정하고, 정합한 결과 총 3,400만 개의 3차원 점군 데이터가 추출되었고, 이로부터 5 cm 해상도의 정사영상과수치표면모델 자료를 생성할 수 있었다. 5개 지상기준점에 대해서 고정밀 위성측정시스템를 이용하여 측정한위치 좌표와 회전익 무인항공기 사진측량시스템을 이용하여 추출한 위치 좌표를 비교한 결과 평균 제곱근 오차가 X, Y, Z 세 방향 모두 10 cm 내외로 나타났다. 따라서 보급형 회전익 무인항공기 사진측량시스템이 기존의지형측량 장비들을 대체하거나 보완할 수 있는 기술로서 소규모 노천광산 현장에서 효과적으로 활용될 수 있을것이라 판단된다.
Abstract
This study carried out a topographic survey at a small-scale open-pit limestone mine in Korea (the Daesung MDI Seoggyo office) using a popular rotary-wing unmanned aerial vehicle (UAV, Drone, DJI Phantom2 Vision+). 89 sheets of aerial photos could be obtained as a result of performing an automatic flight for 30 minutes under conditions of 100m altitude and 3m/s speed. A total of 34 million cloud points with X, Y, Z-coordinates was extracted from the aerial photos after data processing for correction and matching, then an orthomosaic image and digital surface model with 5m grid spacing could be generated. A comparison of the X, Y, Z-coordinates of 5 ground control points measured by differential global positioning system and those determined by UAV photogrammetry revealed that the root mean squared errors of X, Y, Z-coordinates were around 10cm. Therefore, it is expected that the popular rotary-wing UAV photogrammetry can be effectively utilized in small-scale open-pit mines as a technology that is able to replace or supplement existing topographic surveying equipments.
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