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드론과 PIX4Dmatic을 이용한 대규모 매핑 측량

PIX4Dmatic은 50㎢ 규모의 보전 지역에 대한 고해상도 정밀 지도를 제공하여 효율적인 토지 관리에 필수적인 역할을 합니다.

The Black Arrows는 8년 넘게 대규모 정밀 드론 측량을 전문으로 해온 기업입니다. 본사는 영국 데번에 위치하지만, 영국 전역에서 활동하며 재생 에너지 및 환경 보호 분야의 토지 소유주와 기관을 지원하고 있습니다. 이들은 고해상도 토지 매핑을 수행하고, 정밀한 2D 지도 및 3D 모델을 제공합니다.

이러한 지도와 모델은 토지의 현재 상태를 파악하거나, 계획 및 설계 프로젝트에 활용되며, 프로젝트의 진행 상황이나 성공 여부를 평가하는 데 사용됩니다.

대규모 토지 측량을 위한 PIX4Dmatic

영국의 측량 회사인 The Black Arrows의 오랜 고객인 Oxygen Conservation이 스코틀랜드 국경 지역에 있는 50㎢규모의 대규모 부지인 Blackburn & Hartsgarth를 The Buccleuch Estate로부터 인수했습니다. 고객은 다음 목적을 위해 고해상도 기초 조사를 요청했습니다:

  • 서식지 지도 작성
  • 부지 관리
  • 개입 계획 및 설계
  • 이해관계자와의 소통

기존 지도와 위성 이미지는 오래되어, 충분한 해상도와 정확한 측량 데이터를 제공하지 못했습니다. 또한, 부지 규모가 워낙 커서 전통적인 측량 방식을 사용하기에는 비효율적이었으며, LiDAR를 사용하기에도 너무 광범위했습니다.

부지의 항공 뷰: The Black Arrows는 까다로운 겨울 환경 속에서도 측량을 수행해야 했습니다.

부지가 넓은 것뿐만 아니라, 이곳이 영국 최대 군사 훈련 구역 내에 있어 물류 관련 어려움도 있었습니다. 해당 구역은 군용 드론과 드론 무력화 시스템 테스트 장소로 사용되었기 때문에, 국방부와 긴밀하게 조율하여 군사 활동 일정에 맞춰 비행 계획을 수립해야 했습니다. 또한, 예측할 수 없는 눈, 바람, 비 등 겨울철 기상 조건으로 인해 여러 차례 현장을 방문해야 했습니다.

The Black Arrows는 이러한 문제들을 해결하는 데 PIX4Dmatic이 최적의 솔루션이라는 것을 발견했습니다. PIX4Dmatic은 최대 10,000장의 이미지로 구성된 대규모 데이터셋을 정확도와 세부 사항을 유지하면서 관리할 수 있어, 프로젝트를 효율적으로 대규모 하위 섹션으로 나눠 진행할 수 있었습니다. 이를 통해 데이터 수집과 처리 과정이 더욱 원활해졌으며, 기초 조사에 필요한 정밀도를 유지하면서도 광활한 부지를 효과적으로 다룰 수 있게 되었습니다.

프로젝트 세부 사항

Heading #1
위치
스코틀랜드, 영국
사용자
조사 면적
50㎢ 
총 이미지 수
60,000장
비행당 또는 데이터셋당 이미지 수
비행당 2,500~3,000장
데이터셋당 10,000~12,000장
사용 소프트웨어
PIX4Dmatic
PIX4Dsurvey(후속 작업 ArcGIS Pro, QGIS)
사용 하드웨어
S.O.D.A. 3D 카메라를 장착한 AgEagle eBee X (RTK 지원)
처리 하드웨어
커스텀 PC (Windows 11)
AMD Threadripper PRO 7995WX
256GB RAM
RTX 4090 & 3070
4TB SSD
16TB HDD
처리 시간
총 40시간(코어 프로세싱 기준)
지상 해상도 (GSD)
4cm/픽셀

조사 개요 및 물류

이 프로젝트를 위한 사전 계획과 승인에 5일이 소요되었습니다. 현장에서의 2주 동안, 총 38시간의 비행시간이 기록되었으며, 지상 고도 100미터 AGL(지상 고도), 2D 출력의 경우 2.5cm/pixel의 지상 샘플링 거리를 달성했습니다. ArcGIS Pro로 데이터를 가져온 후, 3D 출력에서는 4cm/픽셀의 지상 해상도를 기록했습니다.

PIX4Dmatic에서 처리된 50㎢ 규모의 방대한 부지에 대한 해상도 4cm/픽셀의 전체 영역 정사영상
이후 40시간의 핵심 데이터 처리가 진행되었으며, 최종 결과물의 정확성과 품질을 보장하기 위해 추가적인 수동 데이터 검증이 이루어졌습니다. 이 작업 과정은 PIX4Dmatic의 효율적인 대규모 사진측량 기능과 PIX4Dsurvey의 원활한 벡터화 및 분석 기능의 이점을 활용했습니다. 이를 통해 주요 특징을 정밀하게 추출할 수 있었습니다.
왼쪽에서 오른쪽으로 확대를 진행하면서 정사영상의 해상도를 유지한 채 맵의 구간들을 캡처하고, 이를 통해 표면 질감과 부지 특성을 분석합니다.

The Black Arrows는 다양한 경쟁 소프트웨어를 테스트한 후, PIX4D를 선택했습니다. 다른 대안들이 대규모 작업 시 일관성이 없고 불안정하여, 결국 비효율적이었기 때문입니다. PIX4Dmatic의 신뢰성과 방대한 데이터셋을 처리하는 효율성은 프로젝트의 까다로운 매개변수 내에서 고품질 결과를 제공하는 데 이상적인 선택이었습니다.

“저렴하면서도 측량이 가능한 드론의 등장으로 이 틈새시장이 열리면서, 다수의 데스크톱 및 웹 기반 대안들이 시장에 진출했습니다. 우리는 고객에게 최고의 품질과 가치를 제공하고 있는지 확인하기 위해 계속해서 이러한 대안들을 테스트하고 있지만, 여전히 PIX4D가 이 분야의 선두주자라고 생각합니다. PIX4D는 우리가 드론으로 수집한 방대한 양의 빅데이터를 가져와 고객을 위한 스마트 데이터로 생성할 수 있게 해줍니다.” 

– Daniel Green, The Black Arrows 관리 이사

PIX4D와 함께하는 정확한 매핑

PIX4Dmatic과 PIX4Dsurvey를 이용한 고해상도 매핑