• Title/Summary/Keyword: 수치지형모델

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Characteristics of Hydaulic Conductivity in Middle-Jeju watershed (제주도 중제주유역의 수리전도도 특성)

  • Kim, Min-Chul;Yang, Sung-Kee;Lee, Jun-Ho;Yang, Won-Seok
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.386-386
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    • 2017
  • 지하수 해석을 위해 3차원 수치해석 모형이 적용되고 있으나, 다양한 매개변수를 명확히 적용하기에는 한계가 있다. 특히, 수리전도도는 지층의 투수성정도를 나타내는 계수로 지하수 분석에 매우 중요한 매개변수이다. 신뢰성의 확보를 위해 양수시험을 통해 산출된 결과를 이용하고 있으나 소수관정의 시험결과를 유역의 대푯값으로 적용하기에 불확실도가 매우 높고, 수위변화가 독특한 지역의 정확한 수리특성을 적용하기에 한계가 있다. 이 연구에서는 수리전도도 특성을 해석하기 위하여 3차원 수치해석모형을 적용하였으며, 모델보정 방법 중 Regularization(정규화)라고 불리는 Pilot point 기법을 사용하였다. 제주도와 같이 수리전도도 값이 지역별로 차이가 크고 동일 유역 내에도 다른 지질구조를 보이는 등 동일 매질에서 동일 투수성을 보이지 않는 다양함으로 실측값들을 적용하기에 어려운 곳에서 정규화라는 보정방법은 최적화된 방법이다. 지하수위는 중제주유역 내 위치한 12개소 수위관측정의 2016년 연평균수위를 적용하였다. 미계측지역은 제주도 등수위선자료를 이용하여 DEM을 구축하였으며, 임의지점 17개소를 선정하여 대표수위로 적용하였다. 중제주유역의 평균 수리전도도는 82.90 m/day로 분석되었으며, 유역의 동측 하류부는 최대 1,745 m/day로 비교적 큰 결과가 산출되었다. 유역의 중앙에 위치하는 OR관측정을 기준으로 동 서지역의 지하수위를 검토한 결과 서측은 지형구배에 따라 지하수위가 형성하고 있으나, 동측의 경우 상 하류의 표고차가 30m이상 발생되지만 지하수위는 유사한 형태를 보이고 있다. 지하수 흐름에 해석되는 Darcy의 방정식은 수리전도도와 동수경사는 반비례관계를 나타내며, 이 이론에 의해 상 하류 지하수위가 유사하게 형성되는 동측지역은 국부적으로 수리전도도가 높게 형성되는 것으로 확인되었다. 실무에서는 유역경계에 따라 평균화된 매개변수가 적용되므로 명확한 지하수 해석이 어렵고, 수리전도도와 같이 지역적 편차가 심한 매개변수는 다양한 연구를 통해 적용성검토가 수행되어야 한다.

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Spatio-temporal Analysis of Forest Change using Spatial Information : A case study of Heongseong and Wonju (공간정보를 활용한 산림 변화 시공간분석: 횡성과 원주를 사례로)

  • Oh, Yi Kyun
    • Journal of Cadastre & Land InformatiX
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    • v.48 no.2
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    • pp.21-30
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    • 2018
  • The spatial information recently observed by various sensors and platforms has been provided by national portals through the establishment of a database over a number of time periods, with easy access to various types of information. Therefore, it is possible to analyze the changes in the national territory space according to time. This study is intend to analyze forest changes based on a case of some areas in Heongseong and Wonju using the various spatial information observed in many ways, such as aerial photographs, ortho photos, digital topographical maps, DEM and DSM. DSM created by the airborne lidar and the aerial photos was able to analyze forest change areas more effectively than DEM of topographical maps. Also, forest management and analysis could provide basic data for efficient preservation and management of forests using spatial information.

Estimation of Transverse Dispersion Coefficients Using Experimental and Numerical Method in River (자연하천에서 추적자 실험 및 수치모의를 통한 횡분산 계수 산정)

  • Seo, Il Won;Jung, Sung Hyun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.74-74
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    • 2017
  • 자연하천에서 수자원의 원활하고 안전한 관리에 있어서 오염물의 혼합 거동에 대한 이해는 매우 중요하다. 대부분의 자연하천의 경우 만곡부 및 합류부와 같은 복잡한 지형을 갖고 있으며 이러한 경우 하천의 흐름이 복잡한 형태를 갖게 된다. 특히 수생태계에 많은 영향을 미치는 하폐수 처리장 처리수는 대부분 1차적으로 지류로 방류되어 이후 본류로 지속적으로 유입되게 된다. 이러한 오염물질이 지류로부터 본류로 혼합되는 합류부 구간의 경우 일반적인 1차원 혼합이 아닌 횡방향을 포함하는 2차원적인 혼합 거동에 대한 분석이 필요하다. 본 연구에서는 금호강과 진천천이 좌안으로부터 오염물질이 지속적으로 유입되는 낙동강 중류구간 합류부에서의 혼합 구간의 연구를 위하여 횡분산계수 산정을 위하여 전기전도도(electrical conductivity: EC)를 이용한 농도 추적 실험을 수행하였다. 낙동강 본류에서 정해진 측선을 따라 센서가 설치된 보트를 이용하여 실시간으로 농도, 수리량 데이터를 GPS 위치 데이터와 함께 취득하였다. 또한 실험으로부터 취득한 자료를 바탕으로 2차원 이송-확산 혼합 거동 모델인 CTM-2D 수치모형을 이용하여 모의하였다. 실험 수행 결과, 지류인 금호강과 진천천의 EC 농도가 합류 전 낙동강 본류의 EC 기저농도 보다 더 높은 값을 나타내었다. 지류의 유입으로 인하여 본류 좌안 쪽에서 전기전도도의 값의 상승을 확인할 수 있었으며 하류로 이동할수록 불균등했던 전기전도도의 분포가 횡방향 혼합을 통하여 점점 균등한 분포로 전환되는 것으로 나타났다. 또한 2차원 혼합 거동 분석에 필요한 횡 분산계수 산정을 위해 모멘트법, 해석해를 이용한 추적법, 수치모형을 통한 역산법을 통해 산정하여 결과를 비교하였다. 그 결과 모멘트법의 경우 다른 방법들에 비하여 전반적으로 과소 산정하는 경향을 나타내었다.

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Updating DEM for Improving Geomorphic Details (미기복 지형 표현을 위한 DEM 개선)

  • Kim, Nam-Shin
    • Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
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    • v.12 no.1
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    • pp.64-72
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    • 2009
  • The method to generate a digital elevation model(DEM) from contour lines causes a problem in which the low relief landform cannot be clearly presented due to the fact that it is significantly influenced by the expression of micro landform elements according to the interval of contours. Thus, this study attempts to develop a landcover burning method that recovers the micro relief landform of the DEM, which applies buffering and map algebra methods by inputting the elevation information to the landcover. In the recovering process of the micro landform, the DEM was recovered using the buffering method and elevation information through the map algebra for the landcover element for the micro landform among the primary DEM generation, making landcover map, and landcover elements. The recovering of the micro landform was applied based on stream landforms. The recovering of landforms using the buffering method was performed for the bar, which is a polygonal element, and wetland according to the properties of concave/convex through generating contours with a uniform interval in which the elevation information applied to the recovered landform. In the case of the linear elements, such as bank, road, waterway, and tributary, the landform can be recovered by using the elevation information through applying a map algebra function. Because the polygonal elements, such as stream channel, river terrace, and artificial objects (farmlands) are determined as a flat property, these are recovered by inputting constant elevation values. The results of this study were compared and analyzed for the degree of landform expression between the original DEM and the recovered DEM. In the results of the analysis, the DEM produced by using the conventional method showed few expressions in micro landform elements. The method developed in this study well described wetland, bar, landform around rivers, farmland, bank, river terrace, and artificial objects. It can be expected that the results of this study contribute to the classification and analysis of micro landforms, plain and the ecology and environment study that requires the recovering of micro landforms around streams and rivers.

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On the Origin of the Tsushima Current (I) : Barotropic Case (대마해류의 기원에 대하여 (I) : 순압인 경우)

  • PANG Ig-Chan;KIM Tae-Hee;MATSUNO Takeshi;RHO Hong-Kil
    • Korean Journal of Fisheries and Aquatic Sciences
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    • v.26 no.6
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    • pp.580-593
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    • 1993
  • The Tsushima Current has been known to branch out from the Kuroshio west of Kyushu and to flow north to the Korea Strait. Then, it has to flow across the isobaths and so needs some driving forces. As the forces, sea level difference between the Korea and Tsugaru Straits, Reynolds stress west of Kyushu and density differences have been suggested, In this paper, their roles have been numerically studied in the barotropic case. Model results show that the Tsushima Current is possible without any above force. The flows just follow isobaths over the East China Sea. They seem to be driven by their own dynamics without any external force. The mechanism is just like outflows from a gap. Model results also show that the flows in this area could be significantly affected by the external forces such as Reynolds Stress. Then the dynamics and flows in real ocean might be complicated. However, the barotropic study tells us that the Tsuahima Currents is basically driven by geostrophic adjustment.

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Prediction of response of Ulsan coastal area using downscaling model (다운스케일링 기법을 이용한 울산만의 물리 특성 변화 예측)

  • Kim, Bo Ram;Hwang, Jin Hwan
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2015.05a
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    • pp.81-81
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    • 2015
  • 전 지구적 기후변화는 대기-해양의 물리 특성을 변화시켜, 연안 및 하구의 수온상승과 염도 변화의 주요 원인이 되며, 생태 환경 및 다양한 경제 사회 문제를 야기 시킬 수 있다. 이러한 변화를 예측하고 영향을 최소화 하기위해서는 연안의 물리 특성을 세밀하고 정확하게 예측해야 한다. 그러나, 기후변화의 영향을 고려한 대기-해양 전 지구모델의 기후변화 시나리오는 우리나라와 같이 작고 복잡한 연안 지형을 가진 지역의 미래 환경 변화 예측에 적합하지 않다. 본 연구에서는 저해상도 정규격자 모형인 RIAMOM(RIAM Ocean Model)의 결과를 이용하여 비정규격자 모형인 FVCOM(Finite Volume Coastal Ocean Model)으로 울산만의 미래 물리 특성 변화를 상세 예측하였다. 기후변화로 인한 대기-해양의 물리 특성 변화를 고려하여 한국 주변해 및 연안을 대상으로 모의한 RIAMOM의 결과를, 본 연구의 대상 지역인 울산만 FVCOM 모델 경계에 초기 값과 시계열 자료로 사용하였다. FVCOM 모의 결과를 RIAMOM 자료와 비교 했을 때, 초기 표층 염분과 수온이 각각 0.4%, 2%의 오차를 보였다. 조위는 개방경계에서 01~0.4% 정도의 오차가 나타나, 다운스케일링(downscaling) 기법을 통한 수치 모의 결과가 초기 수온과 염분 및 조위 특성을 잘 재현하는 것으로 나타났다. 2001년(현 상태), 2050년(미래), 해수면 상승의 영향을 고려한 2050년에 대하여 모의 한 결과. 정규격자 모형인 RIAMOM에서 나타나지 않았던 기후변화로 인한 표층 염분과 수온의 상세한 변화가 울산만의 태화강 하구에서 나타났고, 염수쐐기의 길이 또한 상류쪽으로 증가하는 결과를 나타내었다. 다운스케일링을 통한 대상 지역의 상세 모델을 통해 기존의 예측 모델에서도출할 수 없던 결과를 나타낸 바, 향후 연구를 통해 지역의 장기 상세 환경 변화 예측에 활용할 수 있을 것으로 예상한다.

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Analysis of Building Object Detection Based on the YOLO Neural Network Using UAV Images (YOLO 신경망 기반의 UAV 영상을 이용한 건물 객체 탐지 분석)

  • Kim, June Seok;Hong, Il Young
    • Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography
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    • v.39 no.6
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    • pp.381-392
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    • 2021
  • In this study, we perform deep learning-based object detection analysis on eight types of buildings defined by the digital map topography standard code, leveraging images taken with UAV (Unmanned Aerial Vehicle). Image labeling was done for 509 images taken by UAVs and the YOLO (You Only Look Once) v5 model was applied to proceed with learning and inference. For experiments and analysis, data were analyzed by applying an open source-based analysis platform and algorithm, and as a result of the analysis, building objects were detected with a prediction probability of 88% to 98%. In addition, the learning method and model construction method necessary for the high accuracy of building object detection in the process of constructing and repetitive learning of training data were analyzed, and a method of applying the learned model to other images was sought. Through this study, a model in which high-efficiency deep neural networks and spatial information data are fused will be proposed, and the fusion of spatial information data and deep learning technology will provide a lot of help in improving the efficiency, analysis and prediction of spatial information data construction in the future.

Generation of the KOMPSAT-2 Ortho Mosaic Imagery on the Korean Peninsula (아리랑위성 2호 한반도 정사모자이크영상 제작)

  • Lee, Kwang-Jae;Yyn, Hee-Cheon;Kim, Youn-Soo
    • Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
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    • v.16 no.3
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    • pp.103-114
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    • 2013
  • In this study, we established the ortho mosaic imagery on the Korean Peninsula using KOMPSAT-2 images and conducted an accuracy assessment. Rational Polynomial Coefficient(RPC) modeling results were mostly less than 2 pixels except for mountainous regions which was difficult to select a Ground Control Point(GCP). Digital Elevation Model(DEM) which was made using the digital topographic map on the scale of 1:5,000 was used for generating an ortho image. In the case of inaccessible area, the Shuttle Radar Topography Mission(SRTM) DEM was used. Meanwhile, the ortho mosaic image of the Korean Peninsula was produced by each ortho image aggregation and color adjustment. An accuracy analysis for the mosaic image was conducted about a 1m color fusion image. In order to verify a geolocation accuracy, 813 check points which were acquired by field survey in South Korea were used. We found that the maximum error was not to exceed 5m(Root Mean Square Error : RMSE). On the other hand, in the case of inaccessible area, the extracted check points from a reference image were used for accuracy analysis. Approximately 69% of the image has a positional accuracy of less than 3m(RMSE). We found that the seam-line accuracy among neighboring image was very high through visual inspection. However, there were a discrepancy with 1 to 2 pixels at some mountainous regions.

Update of Digital Map by using The Terrestrial LiDAR Data and Modified RANSAC (수정된 RANSAC 알고리즘과 지상라이다 데이터를 이용한 수치지도 건물레이어 갱신)

  • Kim, Sang Min;Jung, Jae Hoon;Lee, Jae Bin;Heo, Joon;Hong, Sung Chul;Cho, Hyoung Sig
    • Journal of Korean Society for Geospatial Information Science
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    • v.22 no.4
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    • pp.3-11
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    • 2014
  • Recently, rapid urbanization has necessitated continuous updates in digital map to provide the latest and accurate information for users. However, conventional aerial photogrammetry has some restrictions on periodic updates of small areas due to high cost, and as-built drawing also brings some problems with maintaining quality. Alternatively, this paper proposes a scheme for efficient and accurate update of digital map using point cloud data acquired by Terrestrial Laser Scanner (TLS). Initially, from the whole point cloud data, the building sides are extracted and projected onto a 2D image to trace out the 2D building footprints. In order to register the footprint extractions on the digital map, 2D Affine model is used. For Affine parameter estimation, the centroids of each footprint groups are randomly chosen and matched by means of a modified RANSAC algorithm. Based on proposed algorithm, the experimental results showed that it is possible to renew digital map using building footprint extracted from TLS data.

Assessment of Topographic Normalization in Jeju Island with Landsat 7 ETM+ and ASTER GDEM Data (Landsat 7 ETM+ 영상과 ASTER GDEM 자료를 이용한 제주도 지역의 지형보정 효과 분석)

  • Hyun, Chang-Uk;Park, Hyeong-Dong
    • Korean Journal of Remote Sensing
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    • v.28 no.4
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    • pp.393-407
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    • 2012
  • This study focuses on the correction of topographic effects caused by a combination of solar elevation and azimuth, and topographic relief in single optical remote sensing imagery, and by a combination of changes in position of the sun and topographic relief in comparative analysis of multi-temporal imageries. For the Jeju Island, Republic of Korea, where Mt. Halla and various cinder cones are located, a Landsat 7 ETM+ imagery and ASTER GDEM data were used to normalize the topographic effects on the imagery, using two topographic normalization methods: cosine correction assuming a Lambertian condition and assuming a non-Lambertian c-correction, with kernel sizes of $3{\times}3$, $5{\times}5$, $7{\times}7$, and $9{\times}9$ pixels. The effects of each correction method and kernel size were then evaluated. The c-correction with a kernel size of $7{\times}7$ produced the best result in the case of a land area with various land-cover types. For a land-cover type of forest extracted from an unsupervised classification result using the ISODATA method, the c-correction with a kernel size of $9{\times}9$ produced the best result, and this topographic normalization for a single land cover type yielded better compensation for topographic effects than in the case of an area with various land-cover types. In applying the relative radiometric normalization to topographically normalized three multi-temporal imageries, more invariant spectral reflectance was obtained for infrared bands and the spectral reflectance patterns were preserved in visible bands, compared with un-normalized imageries. The results show that c-correction considering the remaining reflectance energy from adjacent topography or imperfect atmospheric correction yielded superior normalization results than cosine correction. The normalization results were also improved by increasing the kernel size to compensate for vertical and horizontal errors, and for displacement between satellite imagery and ASTER GDEM.