드론의 다중분광 센서를 이용한 농경지 토지이용 자동 분류 방법이 개시된다. 드론의 다중분광 센서를 이용한 농경지 토지이용 자동 분류 방법은, (a) 대상지에 k개의 GCP(Ground Control Point, 지상기준점)에 대해 VRS(Virtual Reference Station, 가상기준점) 측량을 수행하는 단계; (b) 드론(UAV)에 탑재된 다중분광센서를 사용하여 영상을 촬영하며, 각각의 사진 파일에 k개의 지상기준점과 매칭하고 GPS와 INS 정보가 연결되며, 영상정합 소프트웨어(Pix4D SW)에 의해 낱장들을 정합하여 영상매칭을 수행하여 사진과 GPS와 INS 정보로부터 식생지수 계산에 필요한 R, G, B, Red Edge, Nir 밴드의 정사영상을 생성하는 단계; (c) 분광계를 이용하여 농경지를 대상지로 선정하여, 토지분류 이용항목을 구분하고, 정합한 밴드별 영상은 GIS 프로그램을 이용하여 NDVI, SAVI, NDRE, GNDVI 식생지수를 계산하는 단계; 및 (d) 드론의 다중분광센서 영상 기반의 NDVI, SAVI, NDRE, GNDVI 드론 기반의 식생지수 정확도를 평가하며, 상기 식생지수 중 가장 정확도가 높은 식생지수의 평균과 표준편차의 통계 정보를 활용하여 토지이용을 분류하는 단계를 포함한다. 식생지수는 영상의 파장영역별 반사도값을 이용하여 식생의 활력도를 평가하는 지표이며, 최근 드론의 카메라 영상을 활용하여 식생지수를 신속하게 분석하는 연구가 많이 진행되고 있다. 식생지수를 필지 폴리곤과 중첩할 경우 작물의 생육 상태를 필지별로 모니터링할 수 있으나, 이를 통해 농경지의 토지이용 특성을 파악하는 연구는 시도되지 않았다. 본 연구는 간척지 농경지를 대상지로 선정하여 드론 기반의 식생지수 정확도를 평가하였으며, 가장 정확도가 높은 식생지수의 통계정보를 활용하여 토지이용을 분류할 수 있는 기술을 제공한다. 먼저 드론 영상을 촬영하여 NDVI, SAVI, NDRE, GNDVI와 같은 다양한 식생지수를 계산하였으며, ADS FieldSpec 4 분광계를 이용하여 식생지수 정확도를 평가한 결과 NDVI가 대상지의 식생 모니터링에 가장 효과적인 것으로 나타났다. 또한, 필지별 NDVI의 평균 및 표준편차 통계정보를 이용하여 간척지 농경지에 주로 나타나는 벼, 옥수수, 농장, 휴경지와 같이 비교적 단순한 형태의 토지이용을 분류하였다. 드론 영상 기반의 토지이용 분석 결과의 정확도를 확인하기 위해, 현장조사를 실시한 자료와 비교한 결과 Kappa 계수가 0.914로 높게 나타났다. 따라서 드론 영상 기반의 식생지수를 활용할 경우 간척지의 농경지와 같이 비교적 단순한 형태의 토지이용을 보이는 대상지역의 토지이용을 분류하는데 효과적일 것으로 판단된다.


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    Title :

    Automatically classification method on land use of agricultural land by using multispectral sensor of UAV


    Additional title:

    드론의 다중분광 센서를 이용한 농경지 토지이용 자동 분류 방법


    Contributors:
    LEE GEUN SANG (author) / YOUNG JOO KIM (author) / LEE JU YEON (author)

    Publication date :

    2024-04-09


    Type of media :

    Patent


    Type of material :

    Electronic Resource


    Language :

    Korean


    Classification :

    IPC:    G06Q Datenverarbeitungssysteme oder -verfahren, besonders angepasst an verwaltungstechnische, geschäftliche, finanzielle oder betriebswirtschaftliche Zwecke, sowie an geschäftsbezogene Überwachungs- oder Voraussagezwecke , DATA PROCESSING SYSTEMS OR METHODS, SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL, SUPERVISORY OR FORECASTING PURPOSES / B64C AEROPLANES , Flugzeuge / B64D Ausrüstung für Flugzeuge , EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT / G01C Messen von Entfernungen, Höhen, Neigungen oder Richtungen , MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS / G01J Messen der Intensität, der Geschwindigkeit, der spektralen Zusammensetzung, der Polarisation, der Phase oder der Pulscharakteristik von infrarotem, sichtbarem oder ultraviolettem Licht , MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRA-RED, VISIBLE OR ULTRA-VIOLET LIGHT / G01N Untersuchen oder Analysieren von Stoffen durch Bestimmen ihrer chemischen oder physikalischen Eigenschaften , INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES / G06T Bilddatenverarbeitung oder Bilddatenerzeugung allgemein , IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL / G06V