별도환해장성 디지털 트윈 — 3D 측정 · 가우시안 스플래팅 · 식생 분석

별도환해장성
디지털 트윈

바닷가에 쌓은 돌벽을 덩굴이 얼마나 덮었는지 재려고 날았습니다. 한 번의 비행으로 정사영상 · 3D 메시 · 가우시안 스플래팅 · 식생 분석을 함께 만들었고, 아래 작업창에서 직접 돌려 보고 재 보실 수 있습니다.

정사영상 1.5 cm3D 메시가우시안 스플래팅3D·2D 거리 측정성벽 돌 · 덩굴 구분멀티스펙트럴 NDVI3년 순환 관리안

덩굴이 돌벽을 벌립니다

환해장성은 바닷가에 돌을 쌓아 올린 성벽입니다. 시멘트 없이 돌과 돌을 맞물려 쌓았기 때문에, 덩굴과 관목이 돌 틈에 뿌리를 내리고 줄기가 굵어지면 돌이 밀려나고 결국 무너집니다. 그래서 이번 촬영의 목적은 하나입니다 — 성벽을 식물이 얼마나 덮었는지 재는 것. 사람 눈으로는 이끼 낀 돌과 마른 덩굴이 비슷해 보이지만, 근적외선으로 보면 살아 있는 식물만 환하게 드러납니다.

구간 10 정사영상 — 돌벽과 식물이 섞여 보입니다 — **사진 그대로** — 돌벽인지 덩굴인지 한눈에 갈라지지 않습니다

구간 10 분류 — 성벽 돌은 밝은 회색, 덩굴 추정은 붉은색 — **돌과 식물을 가른 뒤** — 회색이 성벽 돌, 붉은색이 성벽을 벌리는 덩굴, 연두는 풀, 진녹색은 나무

55.1%성벽대(해안 10–25 m)에서 식물이 덮은 비율

10.9%그 가운데 성벽을 벌릴 수 있는 덩굴·관목으로 추정되는 비율

구간 10 · 38.8%17개 구간 중 덩굴이 가장 많이 덮은 곳 — 가장 먼저 걷어 내야 할 구간

3년 순환덩굴이 가늘 때 3년 주기로 걷어 내도록 구간을 1·2·3년차로 나눔

눈에 보이지 않는 빛으로 잎을 셉니다

사람 눈은 빨강·초록·파랑 세 가지 빛만 봅니다. 이 드론은 거기에 레드에지와 근적외를 더해 다섯 가지 빛으로 같은 장면을 동시에 찍습니다. 살아 있는 잎은 빨간빛은 빨아들이고(광합성에 씁니다) 근적외는 거울처럼 되쏩니다. 돌과 흙은 어느 빛이든 비슷하게 반사합니다. 이 차이가 크면 식물, 작으면 돌 — 그 차이를 숫자로 만든 것이 식생지수입니다.

잎은 적색을 빨아들여 바닥을 찍고, 레드에지를 지나며 급히 치솟아 근적외에서 절반 가까이 되쏩니다. 돌·흙은 밋밋하고, 물은 근적외를 거의 되쏘지 않습니다. 검은 현무암은 적색·근적외가 모두 아주 낮아 비율이 요동치기 때문에, 이번 분석에서는 근적외 반사율이 일정 값을 넘을 때만 식물로 봤습니다.

NDVI

(근적외 − 적색) ÷ (근적외 + 적색)

가장 널리 쓰는 기본 지수입니다. 잎이 얼마나 많고 살아 있는지를 봅니다. 값은 −1~1이고, 맨땅은 0 언저리, 우거진 숲은 0.8 위입니다.

이번 분석의 식생 판정 기준 — NDVI 0.30 이상이면 식물, 0.45 이상이고 높이가 0.2~2 m면 덩굴로 추정

NDRE

(근적외 − 레드에지) ÷ (근적외 + 레드에지)

적색 대신 레드에지를 씁니다. 적색은 잎이 조금만 겹쳐도 다 빨려 더 이상 변하지 않는데(포화), 레드에지는 그 안에서도 차이가 남습니다. 우거진 곳의 활력 차이를 봅니다.

덩굴이 두껍게 덮인 구간에서 NDVI가 한계에 닿을 때, 속이 살아 있는지 갈라 보는 데 씁니다

GNDVI

(근적외 − 녹색) ÷ (근적외 + 녹색)

적색 대신 녹색을 씁니다. 녹색은 엽록소 양에 민감해서 잎의 푸름(엽록소 함량)을 더 잘 드러냅니다.

같은 면적이라도 마른 풀과 푸른 풀을 가르는 데, 그리고 계절·연차 비교의 보조 지표로 씁니다

다섯 가지 빛으로 찍기한 번의 비행에서 RGB 사진과 녹·적·레드에지·근적외 4밴드를 같은 자리에서 동시에 기록

지수로 바꾸기정사영상 위에서 픽셀마다 NDVI·NDRE·GNDVI를 계산해 지도로 만듦

식물과 돌 가르기NDVI 0.30 이상 그리고 근적외 반사율이 일정 값 이상일 때만 식물 — 검은 현무암의 잡음을 걸러 냄

높이와 합치기표면 높이에서 땅 높이를 뺀 식생 높이와 겹쳐, 초지 · 덩굴 추정 · 수목으로 나누고 구간별 위험도를 매김

※ 보정판(반사율 기준 패널) 없이 처리해 절대 반사율은 낮게 나옵니다. 그래서 반사율 자체가 아니라 비율로 만든 지수만 씁니다. 식생·덩굴 기준값은 현장 확인 전의 임시값입니다.

사진에서 디지털 트윈까지

촬영DJI Mavic 3 Multispectral, 4회 비행, RGB와 4밴드 동시 기록, 사선 1회 포함

정합·정사OpenDroneMap(GPU) — 카메라 복원, 고밀도 점군, DSM·DTM, 정사영상, 반사율

3D 메시RealityScan 2.2 — 사진 정렬, 메시, 텍스처, 웹용 단순화

스플래팅Brush — ODM 카메라 위치로 가우시안 스플래팅 학습

분석NDVI·식생 높이·해안 거리대·50 m 구간 위험도, QGIS 프로젝트

식생이 성벽 쪽으로 밀려옵니다

해안선에서의 거리별 식생피복률 (NDVI ≥ 0.30, 근적외 반사율 ≥ 0.012)

0–10 m 암반대

1.6%

10–25 m 성벽대

55.1%

25–50 m 내륙

86.1%

성벽대의 덩굴 추정률(NDVI ≥ 0.45, 높이 0.2–2 m)은 10.9%입니다. 덩굴이 굵어져 돌을 벌리기 전에 3년 주기로 제거하는 관리안을 구간별로 짰습니다.

구간	식생	덩굴	위험도	배분
10	77.6%	38.8%	0.705	1년차
13	89.7%	11.7%	0.683	1년차
12	81.4%	18.6%	0.656	1년차
14	81.5%	7.9%	0.627	1년차
3	69.5%	7.4%	0.569	1년차

해안 50 m 구간 17개 중 위험도 상위 5곳. 성벽 중심선을 그리면 0–1 m 접촉대 기준으로 다시 계산합니다.

한 번의 촬영, 여섯 가지 결과

정사영상·DSM·DTM

RGB 1.5 cm, 멀티스펙트럴 2.1 cm GeoTIFF, EPSG:32652

3D 메시

500만 면 OBJ(8K 텍스처), 웹용 30만·80만 면 GLB

가우시안 스플래팅

원본 PLY와 웹용 경량 .splat

점군

RGB 1.8 GB, 멀티스펙트럴 0.7 GB LAZ

식생 분석

NDVI·NDRE·GNDVI, 식생 높이, 분류도, 구간별 통계 CSV

GIS 프로젝트

QGIS 프로젝트(레이어 14개, 성벽 중심선 디지타이징 레이어 포함)

덩굴이 돌벽을 벌립니다

3D 거리 측정

가우시안 스플래팅

눈에 보이지 않는 빛으로 잎을 셉니다

NDVI

NDRE

GNDVI

사진에서 디지털 트윈까지

식생이 성벽 쪽으로 밀려옵니다

한 번의 촬영, 여섯 가지 결과