• 농촌계획
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• 제30권1호
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• pp.57-66
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• 2024

This study aimed to develop a precise vegetation cover classification model for small streams using the combination of drone remote sensing and support vector machine (SVM) techniques. The chosen study area was the Idong stream, nestled within Geosan-gun, Chunbuk, South Korea. The initial stage involved image acquisition through a fixed-wing drone named ebee. This drone carried two sensors: the S.O.D.A visible camera for capturing detailed visuals and the Sequoia+ multispectral sensor for gathering rich spectral data. The survey meticulously captured the stream's features on August 18, 2023. Leveraging the multispectral images, a range of vegetation indices were calculated. These included the widely used normalized difference vegetation index (NDVI), the soil-adjusted vegetation index (SAVI) that factors in soil background, and the normalized difference water index (NDWI) for identifying water bodies. The third stage saw the development of an SVM model based on the calculated vegetation indices. The RBF kernel was chosen as the SVM algorithm, and optimal values for the cost (C) and gamma hyperparameters were determined. The results are as follows: (a) High-Resolution Imaging: The drone-based image acquisition delivered results, providing high-resolution images (1 cm/pixel) of the Idong stream. These detailed visuals effectively captured the stream's morphology, including its width, variations in the streambed, and the intricate vegetation cover patterns adorning the stream banks and bed. (b) Vegetation Insights through Indices: The calculated vegetation indices revealed distinct spatial patterns in vegetation cover and moisture content. NDVI emerged as the strongest indicator of vegetation cover, while SAVI and NDWI provided insights into moisture variations. (c) Accurate Classification with SVM: The SVM model, fueled by the combination of NDVI, SAVI, and NDWI, achieved an outstanding accuracy of 0.903, which was calculated based on the confusion matrix. This performance translated to precise classification of vegetation, soil, and water within the stream area. The study's findings demonstrate the effectiveness of drone remote sensing and SVM techniques in developing accurate vegetation cover classification models for small streams. These models hold immense potential for various applications, including stream monitoring, informed management practices, and effective stream restoration efforts. By incorporating images and additional details about the specific drone and sensors technology, we can gain a deeper understanding of small streams and develop effective strategies for stream protection and management.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.237-237
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• 2015

The district of Marlborough has had more than its share of river management projects over the past 150 years, each one uniquely affecting the geomorphology and flood hazard of the Wairau Plains. A major early project was to block the Opawa distributary channel at Conders Bend. The Opawa distributary channel took a third and more of Wairau River floodwaters and was a major increasing threat to Blenheim. The blocking of the Opawa required the Wairau and Lower Wairau rivers to carry greater flood flows more often. Consequently the Lower Wairau River was breaking out of its stopbanks approximately every seven years. The idea of diverting flood waters at Tuamarina by providing a direct diversion to the sea through the beach ridges was conceptualised back around the 1920s however, limits on resources and machinery meant the mission of excavating this diversion didn't become feasible until the 1960s. In 1964 a 10 m wide pilot channel was cut from the sea to Tuamarina with an initial capacity of $700m^3/s$. It was expected that floods would eventually scour this 'Wairau Diversion' to its design channel width of 150 m. This did take many more years than initially thought but after approximately 50 years with a little mechanical assistance the Wairau Diversion reached an adequate capacity. Using the power of the river to erode the channel out to its design width and depth was a brilliant idea that saved many thousands of dollars in construction costs and it is somewhat ironic that it is that very same concept that is now being used to deal with the aggradation problem that the Wairau Diversion has caused. The introduction of the Wairau Diversion did provide some flood relief to the lower reaches of the river but unfortunately as the Diversion channel was eroding and enlarging the Lower Wairau River was aggrading and reducing in capacity due to its inability to pass its sediment load with reduced flood flows. It is estimated that approximately $2,000,000m^3$ of sediment was deposited on the bed of the Lower Wairau River in the time between the Diversion's introduction in 1964 and 2010, raising the Lower Wairau's bed upwards of 1.5m in some locations. A numerical morphological model (MIKE-11 ST) was used to assess a number of options which led to the decision and resource consent to construct an erodible (fuse plug) bank at the head of the Wairau Diversion to divert more frequent scouring-flows ($+400m^3/s$)down the Lower Wairau River. Full control gates were ruled out on the grounds of expense. The initial construction of the erodible bank followed in late 2009 with the bank's level at the fuse location set to overtop and begin washing out at a combined Wairau flow of $1,400m^3/s$ which avoids berm flooding in the Lower Wairau. In the three years since the erodible bank was first constructed the Wairau River has sustained 14 events with recorded flows at Tuamarina above $1,000m^3/s$ and three of events in excess of $2,500m^3/s$. These freshes and floods have resulted in washout and rebuild of the erodible bank eight times with a combined rebuild expenditure of $80,000. Marlborough District Council's Rivers & Drainage Department maintains a regular monitoring program for the bed of the Lower Wairau River, which consists of recurrently surveying a series of standard cross sections and estimating the mean bed level (MBL) at each section as well as an overall MBL change over time. A survey was carried out just prior to the installation of the erodible bank and another survey was carried out earlier this year. The results from this latest survey show for the first time since construction of the Wairau Diversion the Lower Wairau River is enlarging. It is estimated that the entire bed of the Lower Wairau has eroded down by an overall average of 60 mm since the introduction of the erodible bank which equates to a total volume of $260,000m^3$. At a cost of $$0.30/m^3$ this represents excellent value compared to mechanical dredging which would likely be in excess of $$10/m^3$. This confirms that the idea of using the river to enlarge the channel is again working for the Wairau River system and that in time nature's "excavator" will provide a channel capacity that will continue to meet design requirements.

• 환경생물
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• 제36권1호
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• pp.33-42
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• 2018

인도네시아의 열대 이탄지는 황폐화되고 농경지 및 조림지로 전용되어왔다. 수로는 열대 이탄지의 지하수위를 관리하고 작물의 생산성을 높이기 위해 설치되었으나, 열대 이탄지의 구조를 파괴하고 침하 및 산불 발생 위험을 증가시켰다. 이에 따라, 인도네시아 정부는 수로로 인한 문제를 막기 위한 정책과 모라토리엄을 마련하였다. 그리고 해당 정책들에 따라 이탄지 재습지화에 관한 시범사업들이 일부 수행되었다. 우리나라가 열대 이탄지를 재습지화 한다면 추후 탄소 배출권을 확보할 수 있는 가능성이 있으므로, 적절한 재습지화에 관한 자료가 필요하다. 이에 따라, 본 연구에서는 열대 이탄지에 적용되는 정책의 흐름을 조사하고 이 시범사업들의 설치 계획, 고려사항, 댐 설계, 재료, 설치 방법, 모니터링 방법, 그리고 소요 시간 및 비용 등에 대해 분석하였다. 이탄층의 깊이가 3 m 이상인 지역은 개발이 제한되고 개발 허가 발급이 중단되었으며, 복원을 위한 수로차단이 설치되었다. 이 지역에서는 댐의 지속성과 지역 이해당사자들의 참여를 독려하는 것이 우선순위로 여겨졌다. 개발 허가지역의 경우에는 개벌과 화전이 금지되었으며, 지하수위를 유지하기 위한 수로차단에 목적을 두었고, 수로차단을 설치할 때에는 작업 및 비용의 효율성이 우선적으로 고려되었다. 조사 결과를 바탕으로 본 연구에서는 인도네시아 열대 이탄지의 규제 적용 및 수로차단 설치 시 적용할 수 있는 방안들을 제시하였다. 이러한 결과는 동남아시아 지역의 배수된 열대 이탄지에 적합한 수로차단을 계획하는 데 기여할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국전통조경학회지
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• 제32권3호
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• pp.213-220
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• 2014

본 연구는 최근 급속한 기술발전이 이루어지고 있는 (UAV)를 활용하여 지형분석에 적용하기 위한 실험적 연구로 드론과 자동 경로비행에 필요한 시스템을 구축하였다. 구축된 시스템을 이용하여 경로비행의 안정성을 검토하였으며, Waypoint를 이용한 경로비행 촬영을 실시하여 유용성을 검증한 결과는 다음과 같다. 첫째, 9.3ha에 달하는 면적에 대해 경로비행을 실시한 결과 준비시간을 포함하여 실측시간이 총40여분 소요되었으며, 지상부에서 인가한 고도와 속도를 일정하게 유지하는 것을 알 수 있었다. 또한 경로비행 시 지상부에서 설정한 Waypoint 지점에서 정확하게 촬영임무를 수행하여, multicopter를 이용한 사진실측의 효율성을 확인하였다. 둘째, 일반 실측용 무인항공기에 비해 가볍고 저렴한 multicopter와 디지털카메라를 이용하여 촬영의 기동성과 경제성을 확인하였으며, 촬영된 사진데이터의 정합과 DEM, DXF파일의 추출을 통해 수치지형도 보다 정밀한 지형분석이 가능하여 multicopter를 이용한 지형실측의 가능성을 확인하였다. 셋째, 하천내부에 대한 고해상 정사영상사진(20Cm급)을 제작함으로써 하천변일대에 대한 식생과 지형의 변화 등에 대한 분석이 가능한 것을 확인하였다. 또한 촬영지점의 GPS좌표에 대한 데이터베이스를 통해 미세지형의 변화 등과 같은 경관변화와 하천변 일대 또는 수림지 등에 대한 식생변화 등을 지속적으로 모니터링 할 수 있는 기반이 마련 될 수 있을 것으로 판단된다. 넷째, 정사영상분석을 통해 만들어진 DEM은 지형분석 및 가시권 분석 등과 같은 경관분석에서 보다 심도 있는 연구에 활용될 수 있을 것이다. 특히 현재 정부에서 추진 중인 '3차원 국토공간 정보 구축사업'과 연계하여 역사문화자원에 대한 3차원 지형정보 제공 등에도 널리 활용 될 수 있을 것으로 판단된다. 본 연구는 UAV를 이용한 지형분석 및 활용방안에 대한 연구로 도시 및 하천 등 다양한 지형에 대한 분석이 가능할 뿐만 아니라 사적 및 명승 등의 경관관리에 대한 연구와 DSM구축에 따른 가시권 분석 등의 역사문화자원에 대한 관리에도 폭넓게 활용 될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국과학예술포럼
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• 제29권
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• pp.305-318
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• 2017

도시공간에서 발생하는 범죄를 사회문제로 인식하고 도시환경설계와 관련하여 범죄예방에 관한 공간 디자인연구와 각종 지침 작성 등 구체적 접근 필요성이 증대되고 있다. 이와 관련하여 "환경설계를 통한 범죄예방(Crime Prevention Through Environmental Design: 'CPTED 셉테드' 라고 표기)"의 연구 활동이 활발히 진행되고 있다. 염리동 소금길은 2012년부터 시행되고 있는 '서울시 범죄예방 디자인프로젝트'가 적용된 첫 대상지이다. 사업시행주체와 커뮤니티 구성원의 협업 및 자발적 참여를 통해 지역 환경개선이라는 사업목적이 합리적으로 이루어졌다. 이의 효율성이 입증되어 이후 대상지가 확대되며 각 지자체의 벤치마킹 사례가 되고 있다. 이와 같은 문제해결 노력은 공공미술을 도입하여 낙후지역의 문화증진과 주민참여 유도 등 쾌적한 마을 만들기를 목표로 2009년부터 시행되어오고 있는 '마을미술프로젝트'와 목적과 방향에서 같은 맥락을 보인다. 이러한 흐름은 커뮤니티의 기능과 가치라는 특성을 중심개념으로 다루고 있다는 점에서 주목할 만하다. 본 연구는 거주민의 '삶의 질'을 높이기 위한 CPTED의 효율성 증대 방안으로 커뮤니티퍼니쳐 적용방안을 제안하는데 목적을 두었다. 이를 위해 CPTED와 커뮤니티디자인, 공공미술 관련 문헌과 선행연구를 고찰하고 '범죄예방디자인 프로젝트'와 '마을미술프로젝트'의 대표적 성공 사례지 서울 염리동과 부산 감천문화마을 현장답사를 토대로 문제점과 시사점을 확인했다. 본 연구에서 확인한 두 사례지 공통적 요소는 첫째, 환경의 물리적 조성 외 협업에 의한 커뮤니티 활성화로 지역주민의 '삶'이 중심에 놓이는 환경으로 발전하였다. 둘째. 커뮤니티디자인과 공공미술 도입으로 새로운 공간을 창출하여 많은 이들의 방문으로 마을의 활기와 지역경제 활성화를 이루었다. 셋째, 이로 인해 CPTED 요소중 자연적 감시와 영역성과 통제력, 활동성 증대를 강화시켰다. CPTED의 심리적 측면과 공공미술의 정서적 기능이 '커뮤니티퍼니쳐'와 융합됨으로써 지역민의 사고방식과 정서를 기반으로 하는 특정한 지역적 맥락을 통해 공공공간에 대한 막연하거나 거창한 접근을 지양하고 모두에게 유익한 환경창출이 가능할 것이다. 이와 같이 CPTED와 공공미술의 융복합 성과의 개연성과 시사점은 도시재생을 위한 디자인 전략으로 CPTED 적용 공간 확장 등 범죄예방 인프라 구축을 통한 사회적 비용의 절감 및 시각적 어메니티 구현 방안 제시가 가능할 것으로 기대하고 있다.