Global Mapper Pro에서 LiDAR 데이터를 사용하여 수목 높이 모델을 생성하세요.
2023년 6월 13일Global Mapper Pro는 확장 프로그램 없이도 LiDAR 데이터를 사용하여 수목 높이 모델을 생성할 수 있는 도구를 제공합니다.
수목 높이 모델(CHM)은 나무 높이를 연속적인 표면으로 나타낸 래스터 이미지입니다. 이는 지면에서 가장 높은 지점의 높이를 나타냅니다. Global Mapper Pro에서 지면을 나타내는 DTM(디지털 지형 모델)과 나무를 나타내는 DSM(디지털 표면 모델)을 생성한 후, 두 모델을 빼는 방식으로 쉽게 만들 수 있습니다.
수목 높이 모델 = 디지털 표면 모델 – 디지털 지형 모델
라이다와 같은 원격 감지 기술을 이용한 산림 측정은 시간과 인력을 절약해 줍니다. 라이다는 숲의 캐노피와 하층 식생을 투과할 수 있어, 빽빽한 숲이나 접근하기 어려운 지형에서도 지표면 고도를 정밀하게 측정할 수 있습니다. 라이다의 지표면 인식 방식에 대한 자세한 내용은 포인트 클라우드 유형에 대한 블로그 게시물을 참조하세요 .
수목 높이 모델을 사용하면 나무 높이의 공간적 패턴을 시각화할 수 있습니다.
래스터 이미지를 사용하지 않고 나무 높이를 빠르게 추정하는 방법은 LiDAR 그리기 도구를 ' 지면 위 높이별 색상'으로 변경 하는 것입니다 . 이 도구는 지면을 기준으로 각 지점의 높이를 측정합니다. 더 정확한 결과를 얻으려면 먼저 지면 지점을 분류하십시오.
참고: 개별 나무의 위치, 수관 크기 및 나무 높이는 라이다에서 직접 추출 할 수 있습니다. 나무 특징 추출 에 대한 자세한 내용은 이 YouTube 동영상을 참조하세요 .
지형 모형을 만드세요
먼저, 지면과 식생을 구분하기 위해 라이다 데이터를 분류합니다. Global Mapper에는 이 과정을 간편하게 만들어주는 자동 라이다 분류 도구가 있습니다. 자세한 내용은 라이다 분류 및 그리드 생성 관련 영상을 참고하세요.
디지털 지형 모델(DTM)은 식생이 없는 지표면을 나타내는 래스터 이미지입니다. 각 지역에서 가장 낮은 지점들로 구성된 단일 표면입니다. 고도 격자 생성 도구를 사용하여 라이다 데이터로부터 DTM을 생성하세요. 설정에서 최소 구간 설정 옵션을 선택하고, 라이다 포인트 필터링 버튼을 사용하여 지표면 포인트만 사용하세요.
디지털 지형 모델(DTM)은 때때로 디지털 고도 모델(DEM)이라고도 합니다.
숲의 캐노피 모형을 만들어 보세요
디지털 표면 모델(DSM)은 해당 지역의 가장 높은 지점을 나타내며, 이 경우 숲의 캐노피 꼭대기를 의미합니다. 고도 격자 생성 도구를 사용하여 라이다 데이터로부터 DSM을 생성합니다. 설정에서 구간화: 최소 옵션을 선택하고, 라이다 포인트 필터링… 버튼을 사용하여 식생 데이터만 사용합니다. 그렇지 않으면 높이 모델에 건물 및 기타 구조물도 포함됩니다.
나무를 표시하려면 데이터 해상도(또는 격자 셀 크기)가 충분히 작아야 합니다.
이들을 빼서 화학량론적 값을 구하세요.
수목 높이 모델은 DTM과 DSM 간의 높이 차이입니다. 아래 이미지에서 두 레이어를 직각으로 겹쳐 놓은 모습을 확인할 수 있습니다. 높이 차이를 계산하면 결과 래스터에는 일반적으로 래스터에 표시되는 고도 값 대신 나무 높이 값이 나타납니다.
이 수직 단면도는 DTM(갈색)과 DSM(녹색) 간의 고도 차이를 보여줍니다.
지형 레이어 결합/비교 도구를 사용하여 레이어를 뺍니다 . 모든 값이 양수이므로(모든 나무는 지상에 있으므로) '빼기 - 부호 없음' 옵션을 선택합니다. 이렇게 하면 레이어 입력 순서가 중요하지 않게 됩니다.
이 방법은 래스터의 모든 개별 셀에 대해 한 레이어의 셀 값에서 다른 레이어의 가장 가까운 셀 값을 빼는 방식으로 작동합니다.
이 계산을 통해 CHM이라는 새로운 레이어가 생성되며, 이 레이어에서 연구 지역 전체의 나무 높이 패턴을 확인할 수 있습니다. 다른 데이터와 비교하여 높이 분포의 원인을 파악하는 데 활용할 수 있습니다. 예를 들어, DTM의 셰이더를 변경 하여 경사도와 방위를 분석할 수 있습니다. 강우량, 토양, 기타 입지 지수와 같은 다른 데이터도 함께 활용할 수 있습니다.
이 표의 값은 지면이 아닌 식물의 높이를 나타냅니다.
색상을 사용하여 데이터를 스타일링하려면 셰이더 옵션을 활용하여 "키 큰" 나무와 "키 작은" 나무를 시각적으로 구분할 수 있습니다. 위 이미지는 내장 셰이더인 Magma Shader를 사용했지만, 사용자 지정 셰이더를 직접 만들 수도 있습니다.
이 이미지에 사용된 라이다 데이터는 미국 지질조사국(USGS) 국립 지도 에서 무료로 다운로드했습니다 . 지금 바로 Global Mapper Pro 14일 무료 체험판을 다운로드 하여 사용해 보세요!
