• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.38 no.5_3
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• pp.925-938
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• 2022

Agricultural reservoirs are an important water resource nationwide and vulnerable to abnormal climate effects such as drought caused by climate change. Therefore, it is required enhanced management for appropriate operation. Although water-level tracking is necessary through continuous monitoring, it is challenging to measure and observe on-site due to practical problems. This study presents an objective comparison between multiple AI models for water-body extraction using radar images that have the advantages of wide coverage, and frequent revisit time. The proposed methods in this study used Sentinel-1 Synthetic Aperture Radar (SAR) images, and unlike common methods of water extraction based on optical images, they are suitable for long-term monitoring because they are less affected by the weather conditions. We built four AI models such as Support Vector Machine (SVM), Random Forest (RF), Artificial Neural Network (ANN), and Automated Machine Learning (AutoML) using drone images, sentinel-1 SAR and DSM data. There are total of 22 reservoirs of less than 1 million tons for the study, including small and medium-sized reservoirs with an effective storage capacity of less than 300,000 tons. 45 images from 22 reservoirs were used for model training and verification, and the results show that the AutoML model was 0.01 to 0.03 better in the water Intersection over Union (IoU) than the other three models, with Accuracy=0.92 and mIoU=0.81 in a test. As the result, AutoML performed as well as the classical machine learning methods and it is expected that the applicability of the water-body extraction technique by AutoML to monitor reservoirs automatically.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.36 no.6_1
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• pp.1465-1483
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• 2020

Evapotranspiration is a concept that includes the evaporation from soil and the transpiration from the plant leaf. It is an essential factor for monitoring water balance, drought, crop growth, and climate change. Actual evapotranspiration (AET) corresponds to the consumption of water from the land surface and the necessary amount of water for the land surface. Because the AET is derived from multiplying the crop coefficient by the reference evapotranspiration (ET0), an accurate calculation of the ET0 is required for the AET. To date, many efforts have been made for gridded ET0 to provide multiple products now. This study presents a comparison between the ET0 products such as FAO56-PM, LDAPS, PKNU-NMSC, and MODIS to find out which one is more suitable for the local-scale hydrological and agricultural applications in Korea, where the heterogeneity of the land surface is critical. In the experiment for the period between 2016 and 2019, the daily and 8-day products were compared with the in-situ observations by KMA. The analyses according to the station, year, month, and time-series showed that the PKNU-NMSC product with a successful optimization for Korea was superior to the others, yielding stable accuracy irrespective of space and time. Also, this paper showed the intrinsic characteristics of the FAO56-PM, LDAPS, and MODIS ET0 products that could be informative for other researchers.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2018.05a
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• pp.37-37
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• 2018

메콩강 유역은 중국, 미얀마, 라오스, 태국, 캄보디아 및 베트남의 6개국이 공유하는 국제하천으로 각국의 안보, 경제성장 및 발전 등에 밀접한 영향을 주며 유역의 개발과정에서 국가별 개발전략 및 경제발전의 차이, 환경문제에 대한 입장의 차이로 인한 다양한 문제가 발생하고 있다. 특히 상류인 중국의 댐 건설 이후 갈수기에 메콩 강 하류지역의 수위가 매년 하락하는 현상이 발생하면서 중국의 수자원 무기화에 대한 우려가 심화되고 있다. 이와 같은 수자원의 통제는 메콩 강 하류 국가의 홍수나 가뭄조절에 대한 대응을 어렵게 하며 최근 급격한 기후변화로 인한 재난위험의 증가는 이에 대한 우려를 심화시키고 있다. 이에 대한 대응으로 하류 국가들 또한 메콩 강 곳곳에 댐을 건설하려는 계획을 수립하고 있어 메콩 강 유역의 무분별한 댐 건설에 대한 문제들이 제기되고 있다. 이러한 문제의 해결방안 마련을 위해서는 기후변화 또는 유역개발이 사회 경제 및 환경에 미치는 영향에 대한 사전분석이 매우 중요하며 기본적으로 강우-유출해석 시스템의 구축을 통한 사회 경제적 영향에 대한 예측 및 검토는 정책결정 및 수자원관리측면에서 매우 중요한 요소이다. 본 연구에서는 메콩강 유역을 대상으로 준 분포형 모형인 SWAT 모형에 전 세계적으로 구축되어 제공되는 범용 공간정보자료 및 기후변화 시나리오를 이용하여 강우-유출해석 시스템을 구축하고 메콩강 유역의 2100년까지의 미래 유출변화를 분석하였다. 이를 위해 메콩강유역을 총 33개의 소유역으로 분할하고 HadGEM의 RCP45 및 RCP85 기후변화시나리오를 소유역별 과거자료를 이용한 임의보정의 과정을 거쳐 적용하였다. 본 연구의 결과는 미래 메콩강 유역개발 및 수자원 관리 및 다양한 시나리오 적용을 위한 기초자료로 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단되며, 앞서 밝힌바와 같이 현재 메콩 강은 댐에 의한 수자원 통제의 영향이 커지고 있음에도 불구하고 방류데이터 등의 비공개로 이에 대한 영향은 고려하지 못하는 한계가 존재하기에 향후 이와 관련한 시나리오의 적용 등 추가적인 연구 또한 필요하다고 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.119-119
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• 2019

최근 기후변화와 이상기후의 영향으로 국지성 호우 및 가뭄, 홍수, 태풍 등 재해 발생 규모가 커지고 그 빈도 또한 많아지고 있다. 이러한 자연재해 및 이상현상에 대한 피해를 예방하고 빠르게 대처하기 위해서는 정확한 강우량 추정 및 강우의 시간적 예측이 필요하다. 이러한 강우의 불확실성을 해결하기 위해서 기상청 등에서는 단일 수치예보가 가지는 결정론적인 예측의 한계를 보완한 초기조건, 물리과정, 경계조건 등이 다른 여러 개의 모델을 수행하여, 확률적으로 미래를 예측하는 앙상블 예측 시스템을 예보기술에 응용하고 있으며 기존 수치모델의 정보와 예보 불확실성에 대한 정보를 동시에 제공하고 있다. 그러나 다양한 자연조건에 대한 불완전한 물리적 이해와 연산 능력 등의 한계로 높은 불확실성이 내포되어 있으므로 불확실성을 최소화하기 위한 편의보정이 수행될 필요가 있다. 강우분석의 적용 이전에 해당 자료의 타당성과 신뢰도의 분석이 필요하다. 본 연구에서는 LENS(Local ENsemble prediction System) 예측값과 시강우 관측값을 단기예측모델에 맞추어 3시간 누적하여 비교하였다. 비교 기간은 호우가 집중되는 2016년 10월로 선정하였으며 대상지역은 울산중구로 선정하였다. LENS를 대상 지역의 관측소 지점값과 행정구역 면적값을 따로 추출한 후, 불확실성을 최소화하기 위해 활용되고 있는 CF 기법과 QM 기법을 이용하여 LENS 모델을 재가공하고 이에 따른 편의보정 기법에 따른 LENS 모델을 과거의 실제강우 관측값과의 비교분석을 이용해 적용성을 검토 및 평가하였다.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.38 no.6_1
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• pp.1301-1314
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• 2022

Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) is utilized as an indicator to represent the vegetation condition on the land surface in various applications such as land cover, crop yield, agricultural drought, soil moisture, and forest disaster. However, satellite optical sensors for visible and infrared rays cannot see through the clouds, so the NDVI of the cloud pixel is not a valid value for the land surface. This study proposed a real-time correction of the underestimation noise for GEO-KOMPSAT-2A (GK2A) daily NDVI and made sure its feasibility through the quantitative comparisons with Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) NDVI and the qualitative interpretation of time-series changes. The underestimation noise was effectively corrected by the procedures such as the time-series correction considering vegetation phenology, the outlier removal using long-term climatology, and the gap filling using rigorous statistical methods. The correlation with MODIS NDVI was higher, and the difference was lower, showing a 32.7% improvement compared to the original NDVI product. The proposed method has an extensibility for use in other satellite products with some modification.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.111-111
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• 2021

메콩지역은 최근 연 7%에 육박하는 경제성장률을 달성하며 아세안의 고성장을 지속 견인하고 있으나, 기후변화 및 급속한 도시화로 매년 가뭄·홍수 등 물 관련 재해 발생 빈도 및 강도 증가와 이에 따른 상·하류 국가간 물 분쟁 등으로 인해 메콩지역 지속가능 발전에 지장이 초래되고 있다. 이에 한국과 미국은 메콩우호국(Friends of the Lower Mekong, FLM) "메콩지역 수자원 데이터 관리 및 정보공유 강화에 관한 공동성명(2018년 8월)"을 계기로 메콩유역의 실시간 수자원 변동 모니터링 및 분석과 수자원 데이터 공동활용 역량을 강화하여 효율적이고 과학적인 수자원관리 지원과 함께 한국의 신남방정책과 미국의 인도-태평양 전략 시너지효과를 극대화하고자 메콩 주변국 재해경감 및 수자원 데이터 활용 역량강화를 위한 글로벌 위성기반 수문자료의 생산·활용 및 홍수·가뭄 등의 수재해 분석기술을 개발하고 있다. 여기에는 한국 K-water의 물관리 기술과 미국 NASA, USACE의 위성활용 및 수자원분석 기술을 접목하여 메콩지역의 체계적인 물관리 및 재해로부터 안전성 확보 기여에 목표를 두고 연구를 진행 중에 있다. 본 연구에서는 전 세계적으로 광범위하게 활용되고 있는 미공병단(USACE, U.S. Army Corps of Engineers)의 HEC software 프로그램을 메콩 시범지역(pilot area)에 적용하여 수리/수문모델 구축을 진행코자 한다. 구축되는 모형은 유역 상류 댐의 연계 모의운영 및 하류 홍수분석이 동시 가능한 HEC-RTS(Real-Time Simulation)로 이는 HEC-HMS, -ResSim, -RAS와 -FIA 모형이 순차적으로 결합된 수리/수문 모델링 시스템이다. 모형의 시범적용 지역은 현지 메콩위원회(MRC, Mekong River Comission)의 의견 등을 반영, 메콩강 하류지역(Lower Mekong) 본류 유역에 위성 자료 활용 및 준실시간(near real-time)으로 댐 모의운영 등을 고려할 수 있는 JingHong댐(중국 란창강 최하류)에서 라오스 Xayaburi댐(메콩강 최상류)까지의 구간을 선정하였다. 한편, 금번 연구에서는 HEC-RTS 중 HMS 모형 적용을 중심으로 가용한 위성자료(GPM IMERG)와 K-LIS 지표 모형 생산 자료를 활용하여 과거 홍수사상에 대한 모의를 고려하였다. 아울러, 연구에서 구축된 HMS 모형은 HEC-RTS에 포함되어 메콩 시범지역의 종합적 수리/수문분석에 적용될 예정이다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2013.10a
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• pp.184-187
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• 2013

The Four Major Rivers Restoration Project of is the multi-purpose green growth project in South Korea. Some of the project was progressed by K-water and was declared complete on October 21, 2011. The Four Rivers Restoration Project of Korea was designed to be a packaged project that aims to resolve water-related problems such as floods and droughts and revitalize Korean public spaces near the water. K-water have applied the latest ICT(Information and Communication Technology) for the operating management of 4 Rivers Project facilities. We also have applied ICT for integrating drinking water production facilities. Applying these ICT, we have many experience for integrated water resources management, so we proposed. The first is that the big data collected should be analyzed for making decisions and taking actions while considering multiple viewpoints of how water should be managed. The second is that the new MMI(Man Machine Interface) program should be developed to use domestic needs and promote ease of maintenance for the integrated operation. The third is that the standardization of communication protocol is needed for seamless communication between equipments.

• Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
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• v.22 no.4
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• pp.116-130
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• 2019

In South Korea, forest fire occurrences are increasing in size and duration due to various factors such as the increase in fuel materials and frequent drying conditions in forests. Therefore, it is necessary to minimize the damage caused by forest fires by appropriately providing the probability of forest fire risk. The purpose of this study is to improve the Daily Weather Index(DWI) provided by the current forest fire forecasting system in South Korea. A new Fire Risk Index(FRI) is proposed in this study, which is provided in a 5km grid through the synergistic use of numerical weather forecast data, satellite-based drought indices, and forest fire-prone areas. The FRI is calculated based on the product of the Fine Fuel Moisture Code(FFMC) optimized for Korea, an integrated drought index, and spatio-temporal weighting approaches. In order to improve the temporal accuracy of forest fire risk, monthly weights were applied based on the forest fire occurrences by month. Similarly, spatial weights were applied using the forest fire density information to improve the spatial accuracy of forest fire risk. In the time series analysis of the number of monthly forest fires and the FRI, the relationship between the two were well simulated. In addition, it was possible to provide more spatially detailed information on forest fire risk when using FRI in the 5km grid than DWI based on administrative units. The research findings from this study can help make appropriate decisions before and after forest fire occurrences.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2007.05a
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• pp.1650-1654
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• 2007

홍수와 가뭄의 증가, 수질악화, 물부족 등 물 문제 해결을 위한 대안으로 통합수자원관리에 대한 논의가 국제사회에서 활발하게 진행되고 있다. 국내에서도 많은 학자들이 수자원관리를 위한 새로운 대안으로 통합수자원관리를 주장하고 있지만, 추상적인 설명이 대부분이다. 따라서 본 연구는 통합수자원관리에 대한 정의, 원칙, 추진전략 등을 정리하여 통합수자원관리에 대한 종합적이고 체계적인 정보를 제공하고자 한다. 본 연구는 다음과 같은 흐름을 갖는다. 첫째, 수자원관리를 위한 새로운 대안으로 통합수자원관리가 등장하게 된 배경을 살펴보았다. 물문제를 해결하기 위해서는 연속적이고 상호작용하는 하나의 '시스템(係)'으로 수자원을 인식하고 관리해야 한다는 주장이 확산되고 있으며, 통합수자원관리가 그러한 인식을 갖고 있는 대안으로 등장하였다. 둘째, 통합수자원관리의 정의, 원칙 등을 조사하였다. 통합수자원관리는 자연의 지속가능성을 훼손하지 않으면서 경제적, 사회적 복지를 최대화하기 위하여 물, 토지 및 관련 자원의 조화로운 개발을 위한 과정으로 정의된다. 이러한 통합수자원관리를 위한 원칙으로는 지속가능한 수자원의 개발, 이용 및 관리원칙, 물순환 체계 고려 및 유역관리원칙, 이해당사자 참여 및 조정의 원칙, 비용부담 및 편익 균형배분의 원칙 등이 있다. 셋째, 통합수자원관리를 위한 추진방안을 제시하였다. 법제도 정비 및 부문별 통합관리강화, 수자원 관련 자료의 신뢰도 제고 및 의사결정 체계 구축, 관련계획과의 연계, 계획-실행-평가의 순환구축, 물관리 비용부담체계 구축 등이 통합수자원관리의 실행을 앞당길 수 있을 것이다. 본 연구는 통합수자원관리에 대하여 종합적인 정보를 제공하고 개선을 위한 추진방안을 제시하여 국내 수자원관리의 문제해결을 위한 기반을 구축하는 데에 기여할 것으로 기대된다. 범람범위의 1차적인 정보에서 수립할 수 있었던 계획이 가질 수 있었던 한계점을 좀 더 향상된 정보를 이용하여 극복함으로써 효율적이고 체계적인 치수 방재 계획수립이 가능할 것으로 판단된다.group) 67개, 속(family) 161개로 분류되었으며, 가장 저차단위인 통(series)이 390개 분류되었다. 또한 작물이용측면에서 실용적 분류를 실시하였는데, 논토양의 경우 보통논, 미숙논, 사질논, 습논, 염해논, 특이산성논으로 분류할 경우 각각의 분포면적이 31.9%, 23.0%, 31.9%, 9.1%, 3.9%, 0.2%이었다. 밭토양의 경우에도 보통밭, 사질밭, 미숙밭, 중점밭, 고원밭, 화산회밭으로 6개 유형으로 분류할 경우 각각의 분포면적은 41.9%, 23.3%, 17.5%, 13.9%, 1.1. 2.2% 이었다. 도시화 및 도로확대 등 다양한 토지이용 및 지형개변으로 과거의 토양정보가 많이 변경되었다. 그래서, 앞으로는 인공위성자료 및 항공사진을 이용하여 빠르고 쉽게 활용할 수 있는 토양조사 방법개발과 기 구축된 토양도의 수정, 보완 작업이 필요한 절실히 요구되고 있는 현실이다.브로 출시에 따른 마케팅 및 고객관리와 관련된 시사점을 논의한다.는 교합면에서 2, 3, 4군이 1군에 비해 변연적합도가 높았으며 (p < 0.05), 인접면과 치은면에서는 군간 유의차를 보이지 않았다 이번 연구를 통하여 복합레진을 간헐적 광중합시킴으로써 변연적합도가 향상될 수 있음을 알 수 있었다.시장에 비해 주가가 비교적 안정적인 수준을 유지해 왔다고 볼 수 있다.36.4%)와 외식을 선호(29.1%)${\lrcorner}$ 하기 때문에 패스트푸드를 이용하게 된 것으로 응답 하였으며, 남 여 대학생간에는 유의한 차이(p<0.05)가 인정되었다. 응답자의 체형은 ${\

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.35 no.5_2
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• pp.763-772
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• 2019

High-resolution satellites capable of observing the Earth periodically enhance applicability of remote sensing in the field of national disaster management from national disaster pre-monitoring to rapid recovery planning. The National Disaster Management Research Institute (NDMI) has been developed various satellite-based disaster management technologies and applied to disaster site operations related to typhoons and storms, droughts, heavy snowfall, ground displacement, heat wave, and heavy rainfall. Although the limitation of timely imaging of satellite is a challenging issue in emergent disaster situation, it can be solved through international cooperation to cope with global disasters led by domestic and international space development agencies and disaster organizations. This article of special issue deals with the scientific disaster management technologies using remote sensing and advanced equipments of NDMI in order to detect and monitor national disasters occurred by global abnormal climate change around the Korean Peninsula: satellite-based disaster monitoring technologies which can detect and monitor disaster in early stage and advanced investigation equipments which can collect high-quality geo-information data at disaster site.