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자율주행이 가능하도록 자동항법장치가 장착되며, 사전에 측정대상 하천(210)의 측정지점에 대한 GPS 좌표지점을 입력하여 기설정된 비행경로(230)를 따라 비행하는 자율주행 무인비행체(110);상기 자율주행 무인비행체(110) 하단에 설치되어 측정대상 하천(210)의 분광영상을 촬영하는 영상센서(120);사전에 측정대상 하천(210)의 측정지점에 대한 GPS 좌표지점을 입력하여 기설정된 무인부체 이동경로(230)를 따라 이동하는 이동형 무인부체(130);상기 이동형 무인부체(130)의 후단에 고정 설치되어 상기 측정대상 하천(210)의 수심별 수질 변화를 측량하는 다항목 수질측정센서(140);상기 측정대상 하천(210)의 측정좌표 정확성을 위해 설정되는 지상기준점을 측량하는 지상기준점 측량부(150);상기 영상센서(120)에서 촬영된 분광영상을 수집하여 상기 측정대상 하천(210)의 좌표 정확성을 위한 지상기준점에 따른 영상정합 처리를 수행하는 데이터 처리부(160);상기 데이터 처리부(160)에서 처리된 데이터를 분석하여 지도에 맵핑시키는 데이터 분석 및 지도 맵핑부(170); 및상기 측정대상 하천(210)의 수질을 종방향과 횡방향뿐만 아니라 수심별 수질 프로파일링이 가능하도록 지도상에 하천 녹조의 공간적 분포 범위와 이동 현상을 표현하는 하천 녹조지도를 작성하는 하천 녹조지도 작성부(180)를 포함하며,상기 이동형 무인부체(130)는, 상기 측정대상 하천(210) 상에서 운행하는 무인부체 본체(131); 자율주행 및 원격 운영이 가능하도록 상기 무인부체 본체(131) 상에 탑재되어 상기 이동형 무인부체(130)의 위치를 파악하는 GPS 모듈(132); 상기 다항목 수질측정센서(140)에서 측정된 수심별 수질 측정 데이터를 저장하는 데이터로거(133); 및 수면 기준으로 수심별로 다항목 수심측정 센서(140)의 케이블 길이를 조절하는 자동수심조절기(134)를 포함하되, 상기 데이터로거(133)는 상기 이동형 무인부체(130) 내부의 방수 구조의 밀폐함에 적재되는 것을 특징으로 하는 자율주행 무인비행체 및 이동형 무인부체를 이용한 하천 녹조지도 작성 시스템
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제1항에 있어서, 상기 영상센서(120)는 근적외선(NIR) 영상센서 또는 다중분광 영상센서(Optical Multispectral Sensor) 또는 초분광 영상센서(Hyperspectral Sensor)로서, 상기 측정대상 하천(210)의 상공에서 클로로필-a 추정을 위해서 근적외선(NIR) 영상센서는 600㎚~900㎚ 파장대 또는 Red 파장대와 NIR 파장대의 분광반사도, 다중분광 영상센서는 400㎚~500㎚ 파장대 및 600㎚~700㎚ 파장대 또는 Blue 및 Red 파장대, 초분광 영상센서는 400㎚~600㎚ 및 650㎚~750㎚ 파장대의 분광반사도를 측정하도록 분광영상을 촬영하는 것을 특징으로 하는 자율주행 무인비행체 및 이동형 무인부체를 이용한 하천 녹조지도 작성 시스템
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제1항에 있어서, 상기 자율주행 무인비행체(110)는 상기 촬영된 분광영상으로부터 정규화 식생지수(Normalized Distribution Vegetation Index)를 산출할 수 있도록 상기 촬영된 분광영상을 데이터로거(113)에 기록하는 것을 특징으로 하는 자율주행 무인비행체 및 이동형 무인부체를 이용한 하천 녹조지도 작성 시스템
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제1항에 있어서, 상기 다항목 수질측정센서(140)는 상기 측정대상 하천(210)의 클로로필-a와 피코시아닌, pH 및 온도를 수심별로 측정하는 것을 특징으로 하는 자율주행 무인비행체 및 이동형 무인부체를 이용한 하천 녹조지도 작성 시스템
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제1항에 있어서, 상기 자율주행 무인비행체(110)는 사전에 설정된 비행경로(230)를 따라 GPS 신호를 이용하여 위치를 파악하고, 상기 자율주행 무인비행체(110)의 롤링 및 피칭에 대한 데이터 보정을 위하여 자동항법장치가 상기 자율주행 무인비행체(110)의 자세 값을 동시에 기록하여 자신의 비행경로(230)를 저장하는 것을 특징으로 하는 자율주행 무인비행체 및 이동형 무인부체를 이용한 하천 녹조지도 작성 시스템
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제1항에 있어서, 상기 자율주행 무인비행체(110)는,무인비행체 본체(110a) 상에 탑재되어, 상기 자율주행 무인비행체(110)의 위치를 파악하는 GPS 모듈(111);기설정된 자율주행 프로그램에 의해 비행 유닛(114)을 제어하고, 상기 영상센서(120)의 구동을 제어하는 제어부(112);상기 영상센서(120)에 의해 촬영된 분관영상 데이터를 저장하는 데이터 로거(113);상기 자율주행 무인비행체(110)가 기설정된 비행경로 및 고도를 따라 자율주행하도록 자동항법장치를 구비하며, 상기 제어부(112)의 제어에 따라 구동되어 상기 자율주행 무인비행체(110)를 비행경로를 따라 비행시키는 비행 유닛(114); 및상기 GPS 모듈(111), 제어부(112), 데이터 로거(113), 비행 유닛(114) 및 영상센서(120)에 전원을 공급하는 배터리(115)를 포함하는 자율주행 무인비행체 및 이동형 무인부체를 이용한 하천 녹조지도 작성 시스템
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제1항에 있어서, 상기 데이터 처리부(160)는,상기 자율주행 무인비행체(110)의 장착된 영상센서(120)로부터 촬영된 분광영상 데이터를 수집하는 데이터 수집부(161);상기 측정대상 하천(210)의 좌표 정확성을 위한 지상기준점에 따른 영상정합 처리를 수행하는 영상정합 처리부(162);상기 지상기준점 측량부(150)로부터 측량된 지상기준점을 입력하는 지상기준점 입력부(163);물체인식 알고리즘에 따라 개별 영상간 정확한 특징점을 추출하도록 다수의 분광영상으로부터 하나의 정사영상을 작성하는 정사영상 작성부(164); 및상기 측정대상 하천(210)의 표면에 존재하고 있는 식생 특성을 파악하도록 상기 분광영상 데이터에 대응하는 정규화 식생지수를 산출하는 정규화 식생지수 산출부(165)를 포함하는 자율주행 무인비행체 및 이동형 무인부체를 이용한 하천 녹조지도 작성 시스템
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제8항에 있어서, 상기 정규화 식생지수(Normalized Distribution Vegetation Index)는 근적외선 영역 채널과 가시광선 영역의 적색광 영역 채널에서 발생하는 분광 차이를 이용하여 측정대상 하천(210)의 표면에 존재하고 있는 식생 특성을 파악하는 지수인 것을 특징으로 하는 자율주행 무인비행체 및 이동형 무인부체를 이용한 하천 녹조지도 작성 시스템
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