• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.26 no.3B
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• pp.241-251
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• 2006

This study analyzed the topographical characteristics by extracting property factors of stream (stream order, number of stream, stream length, mean stream length) and property factors of basin (basin area, basin length, total stream length, total number of stream, basin mean width, form factor, maximum stream order, basin density, stream frequency, relief ratio, mean elevation, mean, slope, maximum elevation) from DEM (digital elevation model) and stream network generated by 1:5,000 NGIS (national geographical information system) data for the Bukhan-river basin. In addition, topographical factors for upper, mid stream and lower stream were analyzed and the mutuality of the factors by linear and nonlinear regression curve was identified.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.36 no.5_3
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• pp.1013-1025
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• 2020

Unmanned Aerial Vehicle (UAV) platform is being widely used in disaster monitoring and smart city, having the advantage of being able to quickly acquire images in small areas at a low cost. Ground Control Points (GCPs) for positioning UAV images are essential to acquire cm-level accuracy when producing UAV-based orthoimages and Digital Surface Model (DSM). However, the on-site acquisition of GCPs takes considerable manpower and time. This research aims to provide an efficient and accurate way to replace the on-site GNSS surveying with three different sources of geospatial data. The three geospatial data used in this study is as follows; 1) 25 cm aerial orthoimages, and Digital Elevation Model (DEM) based on 1:1000 digital topographic map, 2) point cloud data acquired by Mobile Mapping System (MMS), and 3) hybrid point cloud data created by merging MMS data with UAV data. For each dataset a three-dimensional positional accuracy analysis of UAV-based orthoimage and DSM was performed by comparing differences in three-dimensional coordinates of independent check point obtained with those of the RTK-GNSS survey. The result shows the third case, in which MMS data and UAV data combined, to be the most accurate, showing an RMSE accuracy of 8.9 cm in horizontal and 24.5 cm in vertical, respectively. In addition, it has been shown that the distribution of geospatial GCPs has more sensitive on the vertical accuracy than on horizontal accuracy.

• Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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• v.11 no.2
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• pp.72-78
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• 2009

The demand for rainfall data in gridded digital formats has increased in recent years due to the close linkage between hydrological models and decision support systems using the geographic information system. One of the most widely used tools for digital rainfall mapping is the PRISM (parameter-elevation regressions on independent slopes model) which uses point data (rain gauge stations), a digital elevation model (DEM), and other spatial datasets to generate repeatable estimates of monthly and annual precipitation. In the PRISM, rain gauge stations are assigned with weights that account for other climatically important factors besides elevation, and aspects and the topographic exposure are simulated by dividing the terrain into topographic facets. The size of facet or grid cell resolution is determined by the density of rain gauge stations and a $5{\times}5km$ grid cell is considered as the lowest limit under the situation in Korea. The PRISM algorithms using a 270m DEM for South Korea were implemented in a script language environment (Python) and relevant weights for each 270m grid cell were derived from the monthly data from 432 official rain gauge stations. Weighted monthly precipitation data from at least 5 nearby stations for each grid cell were regressed to the elevation and the selected linear regression equations with the 270m DEM were used to generate a digital precipitation map of South Korea at 270m resolution. Among 1.25 million grid cells, precipitation estimates at 166 cells, where the measurements were made by the Korea Water Corporation rain gauge network, were extracted and the monthly estimation errors were evaluated. An average of 10% reduction in the root mean square error (RMSE) was found for any months with more than 100mm monthly precipitation compared to the RMSE associated with the original 5km PRISM estimates. This modified PRISM may be used for rainfall mapping in rainy season (May to September) at much higher spatial resolution than the original PRISM without losing the data accuracy.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2008.05a
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• pp.1077-1081
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• 2008

Soil and Water Assessment Tool(SWAT) 모형은 DEM(Digital Elevation Model)을 사용하여 지형인자를 추출하고 이를 바탕으로 수문 및 수질 모의가 이루어진다. 지형인자의 추출시 DEM 격자크기에 따라 상이한 결과를 초래할 수 있다. 그리하여 정확한 수문 및 수질 모델링에 있어 가능한 고해상도의 DEM을 사용하도록 권장하고 있다. 그러나 넓은 유역에서의 적용시 고해상도 DEM 사용에 따른 컴퓨터 처리 용량과 프로그램 실행 시 소요되는 시간상의 문제는 그 효율성에 있어서 문제시될 수 있다. 그리하여 본 연구에서는 소양강댐, 임하댐 유역을 대상으로 SWAT 모형에서 저해상도 DEM 사용으로 고해상도 DEM의 지형인자를 추출하여 자동 입력될 수 있는 모듈을 개발 적용하였다. 본 연구의 결과 소양강댐 유역을 대상으로 격자크기 20m DEM과 100m DEM을 사용하였을 때 연평균 유사량이 83.8%의 큰 차이가 발생한 반면 격자크기의 20m DEM과 본 모듈을 적용하여 20m DEM의 지형인자로 자동 보정된 100m DEM을 사용하였을 때의 연평균 유사량이 4.4%로 차이가 상당히 줄어든 것을 볼 수 있었다. 임하댐 유역의 경우는 격자크기 10m DEM과 100m DEM을 사용하였을 때 연평균 유사량이 43.4% 큰 차이가 발생하였다. 반면 격자크기 10m DEM과 본 모듈을 적용하여 10m DEM의 지형인자로 자동 보정된 100m DEM을 사용하였을 때의 연평균 유사량이 0.3%로 차이가 크게 줄어든 것을 확인 할 수 있었다. 또한 본 모듈의 검정을 위해 소양강댐 유역의 지형 자료와 유사한 충주댐 유역을 대상으로 본 모듈을 적용하여 검정을 실시하였다. 그 결과 연간 평균 유사량이 격자크기 20m와 100m의 DEM을 이용하였을 때 98.7%의 큰 차이가 발생한 반면 격자크기 20m와 본 모듈을 적용하여 보정된 경사도 값의 100m DEM을 사용하였을 때 20.7%로 차이가 크게 줄어든 것을 볼 수 있었다. 그리하여 본 연구의 결과를 통해 SWAT 모형에서의 개선된 지형인자 추출 방식을 사용하여 저해상도의 DEM 사용으로 고해상도 DEM 사용의 효과를 볼 수 있을 것이고 이로 인해 넓은 유역에서 저해상도 DEM 사용으로 컴퓨터 사용용량과 프로그램 지연 시간을 줄일 수 있을 것으로 판단된다. 향후 여러 유역을 대상으로 보정, 검정하여 보다 정확하고 통합적으로 적용될 수 있는 모듈의 개선이 필요할 것으로 사료된다.

• Journal of the Korean Institute of Traditional Landscape Architecture
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• v.36 no.1
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• pp.97-108
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• 2018

The purpose of this study is to propose the construction of a visibility analysis model, which is the basis of the analysis for landscape management on the heritage sites such as historic villages and scenic sites. Results of the visibility analysis using DEM and the visibility analysis of DSM based on 3D mapping data are compared as follows: Precision level of the extracted data was confirmed to be less than 6.5cm, based on RTK survey results produced by constructing orthoimage data and DSM from the digital data of 2cm-class GSD(Ground Sample Distance) obtained by using a small UAV(Unmanned Aerial Vehicle). As a result of comparing the visibility analysis data of Digital Surface Model (DSM) using a small UAV with Digital Elevation Model(DEM) applying the height of the building to the Digital Topographic Map, it was confirmed that more realistic visibility analysis can be accomplished by applying DSM, as the structures such as fences, trees, and houses are reflected in the topographic data. The visibility analysis model using the 3D mapping technique can efficiently obtain the constantly changing topographic information when needed, by immediately constructing the data by utilizing a small UAV. It seems to be possible to propose a reasonable analysis result for preservation management such as landscape evaluation of cultural property.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.286-286
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• 2017

자연재난은 전 세계적으로 인명 및 재산피해를 야기하고, 근래에는 기후변화로 인한 국지성 집중호우와 태풍의 발생빈도가 증가하고 있으며, 국토면적의 64%가 산지로 이루어져 있는 우리나라에서는 산지재해의 위험 가능성이 매우 높다. 이 중 토석류 재해는 붕괴된 토사가 물과 함께 섞여 높은 농도로 하류를 향해 이동하기 때문에 그 발생시점과 발생위치를 예측하기 어렵고, 토석류의 이동경로와 퇴적부 지점에 위치하고 있는 시설물 및 인명에 매우 큰 피해를 입히는 자연재해 중 하나이다. 본 연구대상지역은 충북제천시 봉양읍 공전리 일대에 위치하고 있으며, 2009년 7월 시간최대강우량 64mm, 누적강우량 455m의 집중호우로 인해 토석류가 발생하였고, 하류부에 위치한 민가와 비닐하우스, 농경지등에 피해가 발생하였다. 이에 본 연구에서는 지상LiDAR를 활용하여 고정밀도 DEM(Digital Elevation Model)을 구축하였다. 그리고 토석류 수치모형 중 미연방재난관리청(FEMA)에서 토석류 해석에 권장하고 있는 프로그램 FLO-2D모형과 일본에서 개발된 Kanako-2D모형을 적용하여 실측된 토석류 확산범위와 유출토사량을 수치모형의 결과와 비교분석하여 모형의 적용성을 검토하였다.

• Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography
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• v.12 no.2
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• pp.181-186
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• 1994

This paper applicate the digital elevation model(DEM) method in geographic information systems(GIS) on the earthwork volumes, intending to present an efficient geographic information-obtain method and an optimum earthwork volumes method after analyzing the obtain method of geographic informations which are made up of as spatial data(X, Y) and attribute data(Z), analyzing area determination method by geographic information-obtain method each other and the accuracy of earthwork volumes computation. The results of this paper showed that the method of earthwork volumes computation, which was based on the earthwork volumes-calculation grid applied by the DEM method of based grid to randomly get the geographic information of geographic transformation point and translated geography into nonlinear and unequal interval, was very efficient.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.251-255
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• 2012

최근 치수계획 분야에서 원격탐사(RS) 및 지형정보시스템(GIS)의 비중이 높아짐에 따라 이를 이용하여 유역 치수계획에서의 홍수범람분석 향상을 위한 활용이 증가하고 있다. 홍수범람분석을 할 때 대상유역의 지형학적 특성을 제대로 판단하고 범람 가능지역에 대한 사전 추출 및 홍수에 의한 피해 상황을 미연에 방지하는 연구가 필요하다. 그러나 수리해석에서 사용하는 대표적인 지형자료인 수치표고모델(Digital Elevation Model ; DEM) 제작시 제외지 수면부에 대한 지형정보취득 불가로 인해 자세한 표고자료와 제방 및 제외지의 형태를 구분할 수 있는 정보가 없으므로 홍수범람분석에는 한계가 있으며, 이에 따라 하천지형 보완에 대한 검토가 이루어져야 할 것이다. 본 연구에서는 하천지형 보완에 따른 홍수범람 비교연구를 위하여 섬강 유역의 DEM 및 하천측량자료를 이용하여 수행하였다. 국토지리정보원의 DEM과 하천지형 보완을 수행한 DEM(하천측량자료)을 이용하여 대상유역의 지형구축을 하였으며, HEC-GeoRAS/HEC-RAS 및 CCHE-2D를 이용하여 RS/GIS 프로그램과 연계한 홍수범람분석을 수행하였다. 또한 이상홍수시에 홍수범람 양상을 산출하고 하천지형 보완 유무에 따른 비교를 함으로서 RS/GIS를 이용한 수리분석시 지형자료의 활용성에 대해 알아보고자 한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2018.05a
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• pp.30-30
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• 2018

Research on mapping levees is an important task for assessing levee stability. The drone imagery acquired in river basins is useful for generating real-time levee maps. This research proposes a robust methodology for mapping levees in river basins using the drone imagery. In the first step, the multiple imagery taken in the test bed was acquired by the drone. Then, the orthorectified image and DEM (Digital Elevation Model) were generated by the photogrammetry and image processing process. Finally, the significant features on levee surfaces such as levee tops, levee lines, levee slopes, eroded areas were detected from the generated DEM and orthorectified image by manual labors and automatic methods. In future research, the automatic procedure for identifying the significant levee features from the drone imagery would be proposed.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.494-494
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• 2023

수치모형을 활용하여 하천 흐름을 해석하기 위해서는 하도의 형태를 나타내는 지형자료가 요구되며, 주흐름 방향에 직각 방향으로의 횡단면도는 다량의 자료가 필요하다. 측량을 통한 횡단면도의 확보는 시간과 비용이 많이 소요될 뿐 아니라 날씨와 같은 외부적 요인에 따라 측량 결과물의 정확도가 달라질 수 있다. 또한 하천의 유속이 매우 빠를 때에는 정확도 높은 횡단 측량자료를 얻기는 불가능하며 접근이 어려운 지역이나 중소규모의 하천 측량자료는 구축되어 있지 않은 실정이다. 이에 따라 위성영상과 수치표고모델(Digital Elevation Model, DEM)에 기반하여 하천구역과 하도의 특성을 정의하는 방법이 대안으로 제시되고 있다. 본 연구에서는 하천지형 측량자료가 존재하는 섬진강댐부터 오수천 합류전까지를 대상으로 가상하도 생성기법을 적용하고, 1차원 하천흐름해석을 수행하여 가상하도 구축방안의 유효성을 검토하고자 하였다. 위성영상 자료를 활용하여 하천구역을 정의하였으며 DEM에서 추출된 표고에 기반하여 제방고와 횡단면도를 구축하였다. 구축된 횡단면도와 실단면 비교시, DEM 표고 및 하천구역 정의 지점의 정확도에 따라 제방고가 달라지는 것으로 나타났으며, 홍수터에 대한 고려가 포함되지 않아 실단면과 다소 차이가 있는 것으로 확인된다. 구축한 지형자료를 1차원 하천흐름해석 모형인 K-River에 적용하였으며, 상류단 경계조건으로는 섬진강댐 방류량을 하류단 경계조건으로는 등류조건을 적용하였다. 구축영역 내 존재하는 지류의 유입량은 측방유입으로 고려하였다. 수치모의 결과로부터 구축된 횡단면의 최심고와 실단면의 최심고가 유사한 지점에서는 수위재현성이 양호한 것으로 확인되었다.