지형의 기복변화를 수치적으로 표현하는 수치표고모델에서 보간 기준점의 선정방법은 매우 중요하다. 하지만 아직까지 정확한 기준이 정해진 것 없이 사용자가 임의로 선정하여 보간을 수행하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 수치표고모델을 보다 정확하고 효과적으로 구축하기 위한 보간 기준점 선정방법을 연구하였다. 점의 수를 적용한 선정 방법과 비정규적으로 분포되어 있는 점들을 정규 격자형태로 가정하고 구한 점들간의 평균거리를 적용한 기준점 선정 방법이 분석되었다. 그 결과 점들간 평균거리를 적용한 크리깅 방법이 수치표고모델을 구축하는데 보다 효과적인 방법임을 알 수 있었다.
정사영상 생성, 도시 공간의 모형차 등 도면화의 다양한 응용분야에 적용을 위해서는 위성영상으로부터 수치고도모형을 생성하는 것은 중요하며, SPOT-5, IKONOS, QUICKBIRD, ORBVIEW 등의 고해상도 위성영상은 효율적이고 경제적으로 수치고도모형을 생성할 수 있는 정보를 제공하고 있다. 그러나, 이들 고해상도 위성영상으로부터 수치고도모형을 생성하기 위해서는 센서모형화, 에피폴라 영상 생성 그리고 영상정합에 대한 사전지식이 필요하다. 이들 중 에피폴라 영상생성은 중요한 인자이며 이에 대한 연구는 아직 미흡한 실정이다. 뿐만 아니라, IKONOS 위성영상으로부터 수치고도모형을 생성하는 연구는 다항식비례모형에 기반한 연구가 주로 이루어졌다. 이에 본 연구에서는 센서 독립적이면서 적은 수의 기준점만으로 센서모형화와 에피폴라 영상생성이 가능한 평행투영모형을 이용하여 수치고도모형을 생성하는 일련의 처리과정을 새롭게 제안하였다. 제안된 방법론은 IKONOS 위성영상을 이용하여 적용하고 평가하였다.
오대산 국립공원지역의 지형을 파악하기 위하여 1:50.000 지형도를 입력하여 100$\times$100m 격자의 수치고도모델을 구축하였다. 오대산 국립공원 전체의 55%가 900m 이상인 고지로 되어 있고. 비로봉 자연보전지역은 90%가, l,100m 이상인 고산지역이다. 경사 20$^{\circ}$이상인 지역이 70% 정도로 험준한 산악지역이며, 경사향은 주로 동향과 서향으로 나타나고 있다.
함경북도 무산군에 위치한 무산 광산은 한반도의 대표적인 노천 철 광산으로 1935년부터 본격적인 채광이 이루어졌다. 본 연구에서는 지난 백 여년 동안 무산 광산 지역에서 발생한 채광량 및 적치량을 지형 고도의 변화를 통해 추정하고자 하였다. 광산의 부피 변화를 계산하기 위해 1918년에 발행된 1:200,000 축척의 조선 제3차 지형도를 디지타이징(digitizing)하여 digital elevation model (DEM)화한후, Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) DEM (2000) 및 Copernicus DEM (2011-2015)과 비교하였다. 구해진 부피 변화에 철광석과 폐석의 밀도와 공극률을 가정하여 질량으로 환산한 결과, 백 년 동안 약 13억 7천만 톤의 철광석이 채광되었고 약 10억 6천만 톤의 폐석이 적치된 것으로 나타났다. 본 연구는 무산 광산이 본격적으로 개발되기 이전의 자연 지형 자료를 사용함으로써 약백년 가량의 무산 광산의 활동을 정량적으로 산정했다는 데 의의가 있으며, 향후 자료 획득이 제한된 북한의 장기적 지형변화 탐지에 도움이 될 것으로 기대된다.
대한원격탐사학회 2008년도 International Symposium on Remote Sensing
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pp.181-184
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2008
The quality of orthoimages mainly depends on the elevation information and exterior orientation (EO) parameters. Since LiDAR data directly provides the elevation information over the earth's surface including buildings and trees, the concept of true orthorectification has been rapidly developed and implemented. If a LiDAR-driven digital surface model (DSM) is used for orthorectification, the displacements caused by trees and buildings are effectively removed when compared with the conventional orthoimages processed with a digital elevation model (DEM). This study sequentially utilized LiDAR data to generate orthorectified digital aerial images. Experimental orthoimages were produced using DTM and DSM. For the preparation of orthorectification, EO components, one of the inputs for orthorectification, were adjusted with the ground control points (GCPs) collected from the LiDAR point data, and the ground points were extracted by a filtering method. The orthoimage generated by DSM corresponded more closely to non-ground LiDAR points than the orthoimage produced by DTM.
Soil and Water Assessment Tool (SWAT) model have been widely used in simulating hydrology and water quality analysis at watershed scale. The SWAT model extracts topographic feature using the Digital Elevation Model (DEM) for hydrology and pollutant generation and transportation within watershed. Use of various DEM cell size in the SWAT leads to different results in extracting topographic feature for each subwatershed. So, it is recommended that model users use very detailed spatial resolution DEM for accurate hydrology analysis and water quality simulation. However, use of high resolution DEM is sometimes difficult to obtain and not efficient because of computer processing capacity and model execution time. Thus, the SWAT Topographic Feature Extraction Error (STOPFEE) Fix module, which can extract topographic feature of high resolution DEM from low resolution and updates SWAT topographic feature automatically, was developed and evaluated in this study. The analysis of average slope vs. DEM cell size revealed that average slope of watershed increases with decrease in DEM cell size, finer resolution of DEM. This falsification of topographic feature with low resolution DEM affects soil erosion and sediment behaviors in the watershed. The annual average sediment for Soyanggang-dam watershed with DEM cell size of 20 m was compared with DEM cell size of 100 m. There was 83.8% difference in simulated sediment without STOPFEE module and 4.4% difference with STOPFEE module applied although the same model input data were used in SWAT run. For Imha-dam watershed, there was 43.4% differences without STOPFEE module and 0.3% difference with STOPFEE module. Thus, the STOPFEE topographic database for Soyanggang-dam watershed was applied for Chungju-dam watershed because its topographic features are similar to Soyanggang-dam watershed. Without the STOPFEE module, there was 98.7% difference in simulated sediment for Chungju-dam watershed for DEM cell size of both 20 m and 100 m. However there was 20.7% difference in simulated sediment with STOPFEE topographic database for Soyanggang-dam watershed. The application results of STOPFEE for three watersheds showed that the STOPFEE module developed in this study is an effective tool to extract topographic feature of high resolution DEM from low resolution DEM. With the STOPFEE module, low-capacity computer can be also used for accurate hydrology and sediment modeling for bigger size watershed with the SWAT. It is deemed that the STOPFEE module database needs to be extended for various watersheds in Korea for wide application and accurate SWAT runs with lower resolution DEM.
대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume I
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pp.247-249
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2006
The objective of this study is to detect a inter-tidal topographic change in a decade. Waterline extraction is a one of widely used method to generate digital elevation model (DEM) of tidal flat using multi-temporal optical data. This method has been well known that it is possible to construct detailed topographic relief of tidal flat using waterlines In this study, we generated two sets of tidal flat DEM for the southern Ganghwado. The DEMs showed that the Yeongjongdo northern tidal flat is relatively high elevation with steep gradients. The Ganghwado southern tidal flat is relatively low elevation and gentle gradients. To detect the morphologic change of tidal flat during a decade, we compared between early 1990's DEM and early 2000's DEM. Erosion during a decade is dominant at the west of southern Ganghwado tidal flat, while sedimentation is dominant at the wide channel between the southern Ganghwado and Yeongjongdo tidal flats. This area has been commonly affected by high current and sedimentation energy. Although we are not able to verify the accuracy of the changes in topography and absolute volume of sediments, this result shows that DEM using waterline extraction method is an effective tool for long term topographic change estimation.
일반적으로 표적에 대한 탐지는 감시장비의 성능과 지형지물의 차폐 여부가 가장 큰 영향을 준다. 본 연구는 SRTM DSM (Digital Surface Model)과 국방지형정보단 DEM (Digital Elevation Model) 그리고 여기에 수목고를 고려한 DCM (Digital Canopy Model)고도를 기반으로 탐지확률 실험을 하였다. 실험결과 DCM과 DEM 기반의 탐지확률 결과가 가장 유사성이 높았고, SRTM과 DEM 기반의 탐지 확률은 차이가 나는 것으로 확인하였다. 따라서 SRTM이 이론적으로 DSM으로 고려되지만, 향후 추가적인 연구를 통해 이에 대한 분석이 더 필요할 것으로 사료된다.
GCPs (Ground Control Points) are needed to correct the DEM (Digital Elevation Model) produced from high-resolution satellite images and the RPC (Rational Polynomial Coefficient). It is difficult to acquire the GCPs through field surveys such as GPS surveys and to read the image coordinates corresponding to the GCPs. In addition, GCPs cannot cover the entire image of the test site, and the RPC correction results may be influenced by the arrangement and distribution of the GCPs in the image. Therefore, a new method for the RPC correction is needed. In this study, an LHD (Least-squares Height Difference) DEM matching method was applied using previous DEMs: SRTM DEM, digital map DEM, and corrected IKONOS DEM. This was carried out to correct the DEM produced from KOMPSAT-3 satellite images and the provided RPC without GCPs. The IKONOS DEM had the highest accuracy, and the height accuracy was about ${\pm}3m$ RMSE in a mountainous area and about ${\pm}2m$ RMSE in an area with only low heights.
사진측량학적 처리에 의하여 SPOT 5호 HRG supermode 영상으로부터 수치고도모형(DEM)을 생성하였다. 생성된 DEM의 정착도를 분석하기 위하여 1/5000 축척의 수치지형도로부터 기준 DEM을 작성하고 설정한 여러 시험구간상에서 비교하였다. 또한 수치표면모형(DSM)과 3D 건물모델링을 행하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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