• 제목/요약/키워드: 지형정보체계

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GIS와 기계학습을 이용한 지하수 가능성도 작성 연구 현황 (Status of Groundwater Potential Mapping Research Using GIS and Machine Learning)

  • 이사로
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제36권6_1호
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    • pp.1277-1290
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    • 2020
  • 지표수와 지하수로 이루어진 수자원은 세계적으로 가장 중요한 천연자원 중 하나로 여겨진다. 지난 세기 이후 급속한 산업화와 급증하는 인구로 인해, 생활용, 산업용, 농업용수 수요가 급증하고 있으며, 이에 대한 지하수 수요도 급증하고 있다. 따라서 지하수에 대한 지속 가능한 개발과 관리를 위해서는 정확한 위치기반의 지하수 가능성도 작성이 필수적이다. 최근에는 기계학습과 지리정보시스템 통합이 지하수 가능성도 작성에 효과적인 방법이 되고 있다. 이러한 통합접근법의 현황 파악을 위해 6년(2015~2020년) 동안 94편의 직접 관련 논문에 대한 체계적 검토를 실시했다. 문헌 검토에 따르면, 매년 발간되는 연구의 수는 시간이 지남에 따라 급격히 증가했다. 전체 연구 분야는 15개국에 걸쳐 있으며, 85%의 연구가 이란, 인도, 중국, 한국, 이라크에 집중되었다. 지하수 산출 가능성 조사에는 20개의 변수가 자주 사용된 것으로 조사되었으며, 이 중 지형고도, 경사, 경사방향, 지형습도지수, 지질, 토지 이용 피복, 하천 밀도, 강과의 거리, 강우량 등이 자주 사용되는 것으로 나타났다. 기계학습 모델에 있어 랜덤 포레스트, 서포트벡터머신, 부스트 회귀트리 등의 방법이 많이 사용되었다. 이러한 문헌 연구는 최적의 결과를 위해 지하수 가능성도를 저비용 대체물이 아닌 현장 작업을 보완하는 도구로 사용해야 한다는 것을 보여준다. 마지막으로, 향후, 지하수 가능성도 작성의 표준화 및 정확성을 개선하기 위해 더 많은 연구가 진행되어야 할 것이다.

위성영상을 활용한 해안선 탐지 연구동향 (Advances in Shoreline Detection using Satellite Imagery)

  • 강태순;유호준;황예진
    • 해양환경안전학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.598-608
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    • 2023
  • 빠르게 변화하는 연안지형과 연안침식의 동적변화 현상을 이해하기 위해서는 시·공간의 연속성이 포함된 짧은 주기 그리고 지속적인 모니터링이 필요하다. 최근 영상 모니터링 분석기술 발전과 함께 원격감지를 활용한 연안 모니터링 연구가 다수 이루어지고 있다. 원격 감지는 일반적으로 항공기나 위성으로부터 거리를 두고 측정된 영상을 활용하여 객체나 지역에 관한 정보를 추출하는 기술로 연안 지형변화를 빠르고 정확하게 분석할 수 있는 장점이 있어 그 활용도가 점차 증가하는 추세이다. 원격 위성영상 기반 해안선 탐지는 위성 영상으로부터 측정가능한 해안선 정의, 해안선 탐지기술 적용을 통한 해안선 추출로 수행된다. 기존 문헌에서 조사된 다양한 자료로부터 위성 영상기반 해안선 정의, 원격 위성영상 현황, 기존 연구동향, 위성영상 기반 해안선 탐지 기술연구 동향을 분석하였으며, 분석 결과로부터 최신 연구동향, 이상적인 해안선 추출 및 고도화된 디지털 모니터링과의 연계를 위한 실용적 기법을 검토을 위한 연구를 제언한다. 향후 한반도 전역의 변화 경향과 침식정도의 파악을 위해서는 국지적 모니터링에서 벗어나, 광역 위성 영상 등 디지털 모니터링을 활용한 능동적인 모니터링 체계를 구축할 필요가 있으며 해안선 탐지 분야는 지속적인 연구와 분석 기술의 발전이 가속화 될 것으로 판단된다.

해양 지리정보 피쳐 카탈로그 작성에 관한 연구 (Development of a Feature Catalogue for Marine Geographic Information)

  • 홍상기;윤석범
    • 한국공간정보시스템학회 논문지
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    • 제6권1호
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    • pp.101-117
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    • 2004
  • GIS 데이터의 효율적인 활용을 위해서는 GIS 데이타에 대한 표준화가 필수적이라 할 수 있다. 국제표준화기구 산하 지리정보전문위윈회(ISO/TC211)에서 제정중인 ISO 19100 시리즈 표준들과 OpenGIS 컨소시엄에서 만들어내고 있는 각종 명세서(Specifications)는 표준화를 통한 지리정보의 상호운용성(Interoperability) 확보를 목표로 하고 있다. 해양GIS 분야의 표준화도 이런 맥락에서 시급한 과제중의 하나라고 할 수 있다. 다양한 해양GES 사업에서 구축되는 데이터에 대해 일관된 의미를 사용함으로써 각 사업간 연계를 원활히 하고 시스템 간 상호운용성을 확보할 수 있도록 하기 위해서는 해양지리성보에 대한 공통 피쳐 카탈로그(Feature Catalogue)가 필요하다. 본 논문에서는 피쳐 카탈로그의 전반석인 개념 및 구성방법에 대해 논의하고 국내외의 다양한 분야와 기관에서 공통적으로 사용되는 해양지리정보 피쳐들의 목록을 조사 분석하였다. 그리고 국가지리정보시스템(NGIS)에서 사용되고 있는 피쳐들의 목록을 조사.분석하여 해양지리정보시스템(Marine Geographic Information System)과 국가지리정보시스템에서 공통적으로 사용되는 피쳐들의 목록을 종합하여 분석하였다. 이런 분석을 토대로 해양 지리정보 공통 피쳐들을 도출하고 피쳐의 분류체계, 코드체계를 제시하였으며, 도출된 피쳐들을 공통피쳐 카탈로그로 작성하는 방식에 대해서 설명하였다. 또한 도출된 피쳐들을 표준 등록소에 등록할 수 있는 XML 스키마를 개발하였으며 XML 스키마를 토대로 피쳐들을 표준 등록소에 등록할 수 있는 등록 도구를 개발하였다.cm^3$로 가정했을 때, 경상분지의 화강암류의 압력평균값이 약 $0.73{\sim}3.16kbar$의 범위를 가졌고, 경상분지내 백악기 화강암류의 정치 깊이는 $2.6{\sim}11.4km$범위를 가졌다. 이는 경상분지 화강암류에 대해 유추된 기존의 정성적인 생각과 일치한다는 것을 알 수 있었고, 각섬석의 $Al^T$함량을 이용한 여러 경험적, 실험적인 압력계가 많은 제한점이 있지만 경상분지의 백악기 불국사화강암류에는 정성적으로 유효함을 알 수 있었다. 우리는 최종적으로 경상분지내 백악기 화강암류는 천부관입 암체이고 노출된 화강암류가 천부지각이라는 것을 알 수 있었다. 것이 아니라 낙관적 예측을 수행하는 경향이 있음을 발견할 수 있었다.원밭, 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

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경관분석 조망점 선정을 위한 GIS의 적용방안 (Application of GIS to Select Viewpoints for Landscape Analysis)

  • 강태현;임윤택;이상호
    • 한국지리정보학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.101-113
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    • 2013
  • 좋은 도시경관을 만들기 위해서는 경관분석의 역할이 매우 중요하다. 경관분석은 여러 단계를 거치게 되는데, 그 중 가장 기본이며 첫 단계가 조망점을 선정하는 것이다. 그동안 조망점 선정은 정성적인 기준에 따라 전문가들의 주관적 판단에 의해 선정되었는데, 이 과정에서 질 높은 조망점이 누락되거나 무시되기도 하였다. 본 연구의 목적은 수치지형도 등의 데이터와 GIS 기술을 활용하여 경관분석의 기본이 되는 조망점 선정 방법을 제시하는 것이다. 본 연구에서는 주요 도로의 교차점, 쇼핑센터 등 주요 시설, 교량 및 육교, 오픈스페이스 등 조망점으로 선정될 수 있는 기준에 해당하는 지점을 각종 자료 및 GIS 기술을 이용하여 추출하는 방법을 제시하였다. 이를 위하여 도로대장의 도형정보와 속성정보 등 데이터와 질의(query), 중첩(overlay) 등의 기능을 적용하였다. 이와 같은 과정을 거쳐 선정된 예비조망점에 대하여 수치지형도의 표고점을 이용한 수치표고모델(DEM)을 구축한 후 시뮬레이션 과정을 통하여 조망점에서의 조망대상에 대한 차폐유무를 분석하였다. 분석 결과, 기존의 방법에 비해 적은 시간과 비용을 투입하여 체계적인 조망점을 선정할 수 있었고, 선정된 각 조망점의 차폐도도 자동으로 분석할 수 있었다. 따라서, 1차적으로 GIS 기법을 이용한 조망점 분석 이후 전문가의 현장조사를 수반한다면 조망점 선정 및 분석 결과가 향상될 것으로 기대된다.

도로공사의 최적 설계정보 지원을 위한 VR시뮬레이션 기능 구축 (Development of VR Simulation Functions for Supporting Optimal Design Information in Road Project)

  • 강인석;문현석;박서영;배철원;김민지
    • 한국건설관리학회:학술대회논문집
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    • 한국건설관리학회 2008년도 정기학술발표대회 논문집
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    • pp.662-665
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    • 2008
  • 본 연구는 기존 시공단계 중심의 4D CAD 활용체계를 설계단계까지 확장하여 도로의 최적 설계업무 지원을 위한 4D CAD 기능을 개발하는 것이 목적이다. 도로설계 지원 기능으로는 도로선형에 의한 토공 시뮬레이션, 대안 노선 선정 시뮬레이션 및 구조물 타입 선정 시뮬레이션 기능을 제안하고 있다. 이러한 VR 시뮬레이션 기능을 통해 도로선형지정에 의한 노선 및 토공 상태의 시각적 확인이 가능하다. 또한 대안 노선의 가상적인 모의 배치를 수행함으로써 최적의 대안 노선을 선정할 수 있다. 이와 함께 구조물의 다양한 모델을 지형에 배치하여 주위 환경에 적합한 구조물 형식을 결정할 수 있다. 본 연구에서 제시된 기능은 도로설계의 효율적인 지원을 위해 가상적인 모델 기반의 의사결정도구를 제공한다. 따라서 본 연구에서 구현된 기능 인터페이스를 통해 도로 설계업무의 효율성을 기대할 수 있다.

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계층적 GIS분석 모델링에 의한 주거지개발 적지선정 (Location Selection for Residential Development with AHP and GIS Analysis Modeling Method)

  • 한승희
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.440-447
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    • 2011
  • 적지선정은 이용목적에 적합한 공간 또는 속성조건을 인자로 정하고 이를 만족하는 지역을 선정하는 것으로 체계적으로 수행되어야 한다. 본 연구는 계층적 분석과정과 GIS분석 모델링 방법을 이용하여 주거지 개발의 합리적인 적지선정을 시도한 것이다. 연구에서 적지선정을 위해 공간적 속성적 분석방법을 계층화하였으며 단계 별 효율적 결과도출을 위해 GIS분석 모델을 사용하였다. 다음 단계로, 적지선정 조건과 의사결정요소들을 유기적으로 고려하여 정량적 정성적인 평가지표를 만들고 요소들의 경중에 따라 가중치를 적용하였다. 특히, 주관적 평가요소인 경관에 대한 심미적인 요소를 반영하기 위해 3차원 지형모델의 시뮬레이션기법을 사용하였으며 계층적기법을 도입한 정성적인 평가요소로 고려하였다. 연구결과, 계층적 GIS모델분석으로 신속, 정확하게 복합적인 요구조건을 만족하는 적지를 선정할 수 있었다.

공간데이터 표준구축공정의 관리방법론 연구 (A Study on the Process management Methodology of Spatial Database Standard Construction)

  • 최병길;나영우
    • 한국측량학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.331-345
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    • 2009
  • 본 연구의 목적은 공간데이터 구축공정에 표준으로 적용 가능한 관리방법론을 연구하는데 있다. 우리나라는 아직까지 구축공정 및 품질관리에 대한 체계적인 기준인 정립되지 않은 실정이어서 국가예산이 낭비될 우려의 소지가 있다. 또한 현재 공간데이터 구축과 관련된 법규는 기준이 명확하지 않은 경우가 있어서 공간데이터의 품질에 대한 신뢰성이 부족한 실정이다. 공간데이터의 제작 및 품질검사와 관련이 있는 법규, 국토지리정보원에서 수행한 공간데이터의 품질관련 연구 등 각종 문헌자료, 지방자치단체의 지리정보시스템을 구축한 경험이 있는 주요 업체의 공간데이터 제작공정 및 작업방법에 대하여 조사, 분석하였다. 분석한 내용을 기반으로 GPS에 의한 기준점 측량, 수준측량, 항공사진촬영, 수치지도 제작, 지형도 제작, 수치표고자료 제작, 항공사진 DB 구축, 정사영상지도 제작 등 8개 사업을 대상으로 선정하고 표준화된 관리방법론을 제시하였다.

배수경로 이질성에 의한 순간단위도 형상의 상대적 기여도 평가 (The assessment of the relative contribution of the shape of instantaneous unit hydrograph with heterogeneity of drainage path)

  • 최용준;김주철;김재한
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제42권11호
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    • pp.897-909
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    • 2009
  • 본 연구에서는 지리정보체계(GIS)의 격자 기반 GIUH 모형을 이용하여 배수경로의 이질성에 따른 지표면 유동과 하천망 유동의 상대적 기여도를 정량적으로 평가하였다. 대상유역은 국제수문개발계획(IHP)의 평창강, 보청천 및 위천 유역의 17개 소유역을 선정하였다. 각 대상유역에 대해 지표면과 하천의 배수경로길이에 대한 평균과 분산을 추정-분석하였다. 또한 관측 수문사상과 결합하여 GIUH 모형의 동적매개변수인 특성 유속을 지표면과 하천에 대해 산정하였다. 산정된 경로길이와 특성유속을 통해 유하시간의 분포, 즉 순간단위도의 평균 및 분산을 추정하여 배수경로의 이질성에 따른 각각의 기여도를 평가 하였다. 연구 결과 순간단위도의 형상을 결정하는 분산의 영향은 중소규모 유역(500 $km^2$이내)에서 지표면의 영향이 지배적이었다. 따라서 소규모 유역에서 GIUH 적용 시 지표면의 유동을 중요하게 고려해야 할 것이다.

위성영상과 퍼지-신경회로망 모형을 이용한 토양수분 분석 (An Analysis of Soil Moisture Using Satellite Image and Neuro-Fuzzy Model)

  • 유명수;최창원;이재응
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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    • pp.154-154
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    • 2012
  • 지표에서의 토양수분은 작은 구성비를 가짐에도 불구하고 여러 수문 현상을 연계하는 매우 중요한 인자로써 최근 관련 연구가 활발하게 진행되고 있다. 토양수분은 침투나 침루를 통하여 강우와 지하수를 연결하는 기능을 함과 동시에 강우사상에 따른 유출특성에 직접적인 영향을 미치며 증발산을 통하여 에너지 순환을 연결하는 중요한 기능을 한다. 토양수분을 측정하는 방법에는 세타 탐침(Theta Probe), 장력계, TDR(Time Domain Reflectrometry) 등이 이용되고 있으며, 광역 토양수분자료의 보다 정확한 공간 변동성의 관측을 위하여 항공원격탐사와 인공위성 원격탐사기술이 개발되어 적용되고 있다. 인공위성 영상은 자료의 분석이 간편하며, 공간자료이므로 공간 변화를 분석하는 데 있어 매우 편리하다. 그 중 MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) 위성영상은 저해상도 영상으로 극궤도 위성인 Terra와 Aqua 위성에 장착되어 있으며, NASA에서 필요한 정보를 받아 사용할 수 있다. 본 연구에서는 유역의 물리적 지형자료와 같은 방대한 양의 자료 수집 없이도, 모형이 구축되면 인공위성자료와 강우자료만으로도 신뢰성 높은 결과를 단시간 내에 효율적으로 산정할 수 있는 자료 지향형 모형인 ANFIS(Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System)를 사용하였다. 사용된 퍼지변수로는 시험유역의 토양수분 관측자료와 강수량 및 인공위성 자료인 MODIS NDVI(Normalize Difference Vegetation Index), MODIS LST(Land-Surface Temperature) 영상을 이용하였다. MODIS NDVI는 시간 해상도 8일, 공간해상도 250 인 Level 3 영상이며, MODIS LST는 시간 해상도 1일, 공간해상도 1 km인 Level 3 영상을 사용하였다. 위성자료를 사용하기 위해 Korea TM 좌표체계로 변환한 뒤, 토양수분 관측지점이 속한 각 셀의 속성값을 추출하였다. 위성자료와 수집된 자료 및 토양수분자료와의 관계를 분석하기 위하여 입력자료를 다양한 방법으로 구성하여 입력 변수를 생성하였다. 생성된 입력 변수와 ANFIS 모형을 연계하여 각각의 토양수분 산정모형을 구축하고 대상지점에 대한 토양수분을 산정 및 비교 분석하였다.

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분포형 모형을 적용한 남강댐 유역의 침수예측 분석 (Expectation Analysis of Inundation Using Distributed Model in NamgangDam Basin)

  • 박미리;박성제;이영근
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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    • pp.584-584
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    • 2015
  • 최근 기후변화로 인한 국지성 집중호우와 태풍 등으로 홍수피해가 급증하고 있음에 따라 침수지역에 대한 공간적인 분석과 사전 예측으로 피해를 최소화하려는 노력이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 소유역 별 평균화된 매개변수로 홍수량을 산정하는 집중형 모형이 아닌 분포형 모형을 적용하여 남강댐 유역의 유출량 산정 및 침수예측을 분석하였다. 분포형 모형은 격자체계를 기반으로 유역에 각 격자별 공간적 특성이 반영된 매개변수를 적용하므로 유역의 특성을 효과적으로 반영하므로 집중형 모형보다 정확한 해석이 가능하다. DEM, 토양도, 토지피복도 등의 격자크기 $240{\times}240$의 지형공간 자료를 ArcGIS를 이용하여 남강댐유역의 Flow direction, 경사도, 하도경사, 불투수율, 유효공극률, 조도계수, 토양심도, 수리전도도, 토양흡인수두 등의 수문매개변수를 추출하였다. 강우 자료의 경우 티센(Thiessen)법에 의해 선정된 남강댐유역 주변의 장수, 거창, 진주, 합천, 산청, 남원 강우관측소의 100년빈도 확률강우량 산정하여 24시간 확률강우를 3분위 Huff 분포시킨 후 강우의 공간적 통계특성을 반영하는 크리깅(Kriging)기법으로 적용하여 강우보간을 실시하였다. 침수예측을 위해 $Vflo^{TM}$모형을 이용해 48시간의 강우모의시간 홍수수문곡선 유도 및 홍수량 산정하였으며, 시간에 따른 침수 시뮬레이션하여 침수예측도를 작성하였다. 작성 시 침수심의 정도에 따라 5개의 구간으로 분류해 침수위험지역을 확인 할 수 있도록 도식화하였다. 본 연구에서는 남강댐유역의 침수위험지역을 개략적으로 예측할 수 있었으며, 추후 연구에서는 보다 조밀한 격자크기와 강우를 이용하여 분석한다면 향후 피난 정보 제공과 홍수재해지도 작성, 홍수방지 시설물 건설 또는 홍수보험계획 등에 응용이 될 것으로 판단된다.

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