드론 및 GIS 기술로 토지 측량을 혁신하는 Dudek

환경 엔지니어링 컨설팅 회사인 Dudek은 고객의 건설 프로젝트 일정 관리, 설계, 허가를 지원하기 위해 공간정보시스템(GIS) 기술을 사용하여 프로젝트를 예산에 맞게 제시간에 완료합니다. 이러한 고객들은 북미 전역의 수도 유틸리티, 에너지, 리테일, 환경보전, 교육, 의료와 같은 다양한 산업 분야에 종사하고 있습니다. 드론과 GIS를 결합하는 것은 Dudek 직원들에게 새로운 접근 방식이었으며, 이러한 통합 서비스를 제공하기에 적합하다고 확인된 주요 고객은 신재생 에너지 프로젝트에 종사하는 고객들이었습니다.

Dudek의 실무 책임자인 Steven Hochart는 다음과 같이 말했습니다. "우리는 입지가 태양광 개발에 적합한지 확인하기 위해 입지 계획, 엔지니어링, 평가를 실시했습니다. 고객이 데이터를 더 빨리 확보할수록 지역 유틸리티에 신청서를 더 빨리 제출하여 프로젝트를 대기 목록에 올릴 수 있으므로 무엇보다도 속도가 중요했습니다. 우리가 아침에 작은 입지 위를 비행하면 고객은 오후에 데이터를 볼 수 있었습니다."

Dudek에서는 드론으로 항공영상 데이터를 수집하고 GIS를 사용하여 분석한 후 동적으로 시각화하여 고객에게 제시했습니다. 플롯 중인 지역권부터 지형도 데이터까지 모든 작업을 프로젝트 일정의 거의 실시간 맵에서 접근할 수 있습니다.

과거에 Dudek은 여러 시스템을 사용하여 비행을 계획하고 현장에서 영상 데이터를 수집했습니다. 처음에는 지구 물리학 측량을 위해 무인 항공기(UAV) 소프트웨어인 UgCS를 사용했습니다. UAV의 데이터가 노트북에 저장되어 클라우드 저장소가 있는 파일 저장 소프트웨어인 Dropbox로 전송된 후 마지막으로 서버로 옮겨졌습니다. 영상 처리는 사진 측량 도구인 Agisoft Metashape에서 처리되어, Dudek의 이전 워크플로에 복잡성을 더했습니다. 이러한 분리된 프로세스는 통합이 이루어지지 않아 비효율적이었으며 시스템마다 자체 비용이 발생하여 비용도 만만치 않았습니다. 게다가 헬리콥터 및 비행기와 같은 기존 방식으로 토지를 측량하고 영상 데이터를 수집하는 작업은 속도가 느리고 비용이 많이 들었습니다. "해당 지역에 비행기가 없으면 비행기를 동원해야 했습니다. 전국에 프로젝트가 있었지만 자체 비행기가 없어서 하청해야 했습니다."라고 Hochart는 말했습니다.

Dudek의 직원들은 데이터를 고객에게 더 빠르게 제공하기 위해 불필요한 단계와 비용을 없애 운영을 간소화해야 할 필요성을 인식했습니다. Dudek의 직원들은 제품 데모를 통해 Esri의 Site Scan for ArcGIS 및 ArcGIS Flight가 최적의 비행경로를 찾을 수 있을 뿐만 아니라, 클라우드에서 데이터를 업로드 및 처리하여 분석을 위해 영상을 안전하게 저장하는 등, 이전에 수동으로 이루어지던 작업을 자동화할 수 있다는 것을 확인했습니다. Dudek은 Site Scan for ArcGIS를 단편화된 워크플로를 개선할 수 있는 기회로 보고 해당 소프트웨어를 구매하기로 결정했습니다. 엔드 투 엔드 클라우드 기반 드론 매핑 소프트웨어인 ArcGIS Flight는 드론 영상 수집을 크게 현대화했으며, 처리 및 분석을 위해 Site Scan과 원활하게 작동합니다. Dudek의 직원들은 이미 Esri의 소프트웨어에 익숙했기 때문에 기존 GIS 인프라에 쉽게 통합할 수 있었습니다.

Hochart는 계속해서 다음과 같이 말했습니다. "우리에게 Site Scan은 매우 간단한 솔루션입니다." "모바일 팀은 ArcGIS Field Maps를 사용하고, 매핑 담당자들은 ArcGIS Pro를 사용하며, 측량사는 Esri-AutoCAD(Computer-Aided Design) 연결을 사용하여 데이터베이스를 생성하고 있습니다."

이제 직원들은 ArcGIS Flight를 사용하여 비행 계획 및 데이터 수집을 수행하고 Site Scan을 사용하여 처리를 수행합니다. 또한 GIS 팀은 Site Scan을 활용하여 GIS 및 CAD 데이터를 매핑하고 통합해 다른 직원 및 고객과 Dudek Land Development Portal이라는 맞춤형 사이트에 공유합니다. 이 포털은 GIS 및 CAD 데이터를 결합하여 더욱 신속하게 정보에 입각한 더 현명한 의사결정을 하고 프로젝트 상태를 실시간으로 매핑할 수 있게 해 줍니다.

Dudek은 이전의 오래된 오프라인 시스템에서 Site Scan으로 전환하여 드론 데이터를 수집, 구성, 분석함으로써 1년 동안 80,000달러 이상을 절감했습니다. 직원들은 새로운 포털을 통해 하와이의 산사태 완화 및 비상 대응에 이러한 혁신을 바로 적용할 수 있었습니다. 

폭우로 인해 오아후섬의 팔리 고속도로(하와이 61번 국도)에서 진흙과 나무가 쓸려 내려가면서 마을 안팎으로 통하는 도로에 대한 접근이 차단되었습니다. 경치 좋은 10마일 길이의 주요 간선 도로인 팔리 고속도로는 호놀룰루 시내와 카일루아를 연결하며, 아침 출근길에만 수천 대의 차량이 통행합니다. Dudek의 팀은 Site Scan을 사용하여 도로 상황을 신속하게 수집 및 처리하고 정부 기관과 공유하여 이 중요한 도로의 차단을 해제하는 작업을 지원했습니다. 뉴스 보도에 따르면 교통부 직원들은 언덕의 경사를 불안정하게 만들지 않도록 주의하면서 고속도로에서 10대 트럭 분량의 진흙과 잔해를 제거했습니다.

Dudek은 이 효율적인 새로운 솔루션이 특히 소규모 프로젝트에서 두드러진 효과를 발휘한다는 것을 알게 되었습니다. 직원들은 하루 만에 영상을 캡처, 처리, 공유할 수 있어 빠른 처리 시간으로 고객에게 깊은 인상을 남겼습니다. Hochart는 다음과 같이 말했습니다. "우리는 낙석 위험과 관련된 작업을 많이 합니다" "Site Scan으로 데이터를 취득하면, 고객들은 동적인 3D 뷰를 통해 [입지]를 둘러보고, 확대하고, 이해할 수 있기 때문에 매우 좋아합니다."

이제 Dudek의 직원들은 Site Scan을 활용하고 있으며, 해당 팀원들이 GIS 소프트웨어 및 드론이 쉽게 통합되는 방식에 익숙해지면서 경영진은 미래를 내다보고 고객에게 서비스를 제공하고 토지 측량 산업을 혁신할 더 많은 방법을 모색하고 있습니다. Dudek은 토목 공학 분야와 같은 부문의 유사한 기업에 적극적으로 연락하여 클라우드 기반 시스템에서 GIS 및 드론 기술을 함께 구현하는 방법을 설명하고 있습니다. 

Hochart는 계속해서 다음과 같이 말했습니다. "우리는 [미국] 전역으로 하드 드라이브를 배송하거나, 업로드를 기다리거나, 호텔에 앉아서 VPN 문제를 처리하지 않습니다." "토지 측량 산업에 있어서 이는 큰 의미입니다."

또한 Dudek은 공간정보 인공 지능(GeoAI)의 더 많은 측면을 워크플로에 포함시켜 토지 측량 산업을 발전시키고자 합니다. GeoAI는 AI와 GIS를 결합하여 맵과 기타 공간 도구에 자동화된 데이터 처리 및 예측 분석 등의 기능을 제공합니다. 토지 측량사의 경우 GeoAI를 통해 과거 데이터와 터레인 정보를 분석하여 잠재적인 재해를 모델링하고 관리할 수 있습니다.

우리는 5~2,000에이커의 입지를 비행하여 해당 입지에 대한 평면 측량 데이터를 생성합니다."라고 Hochart는 말했습니다. 평면 측량 데이터는 조감도에서 보이는 도로, 건물, 강 및 기타 랜드마크의 위치와 모양을 측정하고 매핑하는 데 중요한 정보를 제공합니다. "GIS 시스템 내에서 GeoAI를 사용할 수 있으면 평면 측량 및 기본 이미지 세그멘테이션 생성이 간소화되어 나중에 CAD 및 BIM 시스템과 쉽게 통합할 수 있습니다." 

Dudek의 측량사가 ArcGIS Flight 및 Site Scan으로 필요한 모든 데이터를 수집하면 ArcGIS GeoBIM에서 단일 뷰로 디지털 트윈을 생성하고 공유할 수 있습니다. GIS의 공간 분석 기능과 상세한 3D 설계 및 시공 데이터를 결합한 이러한 디지털 트윈은 구축된 환경에 대한 컨텍스트를 이해할 수 있는 현실의 동적 가상 표현입니다.

한 예로, Dudek은 UAV로 도로 경로를 비행하여 폐수 유틸리티의 영상 데이터를 수집했습니다. 이전에는 모바일 측량사를 파견하여 하수관과 수도 계량기에서 GPS 데이터를 수집했습니다. 이러한 접근 방식은 직원들이 도로변을 따라 걸어가 수도 시스템에 접근해야 했으므로 본질적으로 위험했습니다. 이제 GeoAI 및 디지털 트윈을 통해 드론 데이터와 GIS 워크플로가 유틸리티 네트워크 스키마 내에 쉽게 통합됩니다.

Hochart는 이러한 새로운 접근 방식이 토목 엔지니어, GIS 사용자, 입지 설계자의 운영을 처음부터 간소화한다고 말했습니다. Dudek은 프로젝트의 전체 수명 주기 동안 GIS 기술을 사용하여 드론으로 데이터가 풍부한 영상의 수집 및 처리를 혁신하며 산업을 선도하고 있습니다. "입지의 첫 이미지는 모든 향후 계획의 토대가 됩니다."