Abstract

Landslide, one of the serious natural disasters, has Incurred a large loss of human and material resources. Recently, many forecasting or alarm systems based on various kinds of measuring equipment have been developed to reduce the damage of landslide. However, only a few of these equipments are guaranteed to evaluate the safety of whole side of land slope with their accessibility to the slope. In this study, we performed some experiments to evaluate the applicability of a terrestrial LiDAR as a surveying tool to measure the displacement of a land slope surface far a slope collapsing protection system. In the experiments, we had applied a slope stability method to a land slope and then forced to this slope with a load increasing step by step. In each step, we measured the slope surface with both a total station and a terrestrial LiDAR simultaneously. As the result of Slope Fracturing analysis using all targets, the LiDAR system showed that three was 1cm RMSE on X-axis, irregularity errors on Y-axis and few errors on Z-axis compare with Total Station. As the result of Slope Fracturing analysis using continuous targets, the pattern of Slope Fracturing was different according to the location of continuous targets and we could detect a continuous change which couldn't be found using Total station. The accuracy of the LiDAR data was evaluated to be comparable to that of the total station data. We found that a LiDAR system was appropriate to measuring the behaviour of land slope. The LiDAR data can cover the whole surface of the land slope, whereas the total station data are available on a small number of targets. Moreover, we extracted more detail information about the behavior of land slope such as the volume and profile changes using the LiDAR data.

자연재해로 인한 수많은 피해 중 특히 산사태 등 사면붕괴로 인한 피해는 인간에게 많은 인적/물적 자원의 손실을 가져왔다. 이런 사면붕괴로 인한 피해를 줄이고자 사면붕괴 예방을 위해 다양한 계측장비를 이용하여 사면붕괴 예 경보 시스템을 구축하였다. 하지만 대상사면에 접근성 문제를 해결하고 위험 사면 전체에 대한 안전성 평가를 실시할 수 있는 효율적인 계측장비는 많지 않은 실정이다. 이에 사면붕괴예방을 위한 효율적인 계측장비로서 측량학적인 접근 방법으로 사면거동의 정확한 계측을 위해 지상라이다시스템을 이용하여 사면붕괴 예방을 위한 시스템의 활용가능성 판단을 위한 실험을 실시하였다. 본 연구에서는 인공으로 조성되어 사면안정화 공법이 적용된 토사사면에 사면상부에서 단계별로 실물 하중을 가하여 하중에 따른 사면의 거동을 Total Station과 지상라이다시스템을 이용하여 계측하였다. 두 시스템을 이용하여 계측한 성과의 정확한 비교 분석을 위해 두 시스템의 계측 결과를 동일한 좌표계로 일치시키는 3D Similarity Transformation을 통해 서로 다른 좌표계를 가지고 있는 두 좌표계를 하나의 좌표계로 통일시켜 사면이 실물하중에 어떤 거동이 일어나는지를 분석하였다. 타켓중심의 사면거동 분석결과, 지상라이다 시스템은 Total Station과 비교해 X축으로는 1cm이내의 차이가, Y축으로는 규칙적이지 않는 거동의 경향이 발생하고, Z축으로는 서로 유사한 경향을 보였다. 연속된 점에 대한 사면지동 분석결과, Y축의 위치에 따라 사면 하부에서 상부의 방향으로 사면거동의 경향이 다르게 나타나 Total Station에서 분석하기 어려웠던 사면의 연속적인 변화를 관찰할 수 있었다. 따라서 지상라이다 시스템은 Total Station에 버금가는 측량성과를 획득하여 효율적인 사면모니터링을 위한 계측장비로 판단되었으며 기존의 사면모니터링기법의 한계를 대체 할 수 있는 측량학적 분석방법으로 많은 활용이 기대된다.

Keywords

• Slope Monitoring;
• Terrestrial LIDAR;
• 3D Similarity Transformation;
• slope stability method

• 사면모니터링;
• 지상라이다;
• 사면안정화공법;