• Korean Journal of Remote Sensing
• /
• v.39 no.5_3
• /
• pp.1009-1029
• /
• 2023

Urban trees play a vital role in urban ecosystems,significantly reducing impervious surfaces and impacting carbon cycling within the city. Although previous research has demonstrated the efficacy of employing artificial intelligence in conjunction with airborne light detection and ranging (LiDAR) data to generate urban tree information, the availability and cost constraints associated with LiDAR data pose limitations. Consequently, this study employed freely accessible, high-resolution multispectral satellite imagery (i.e., Sentinel-2 data) to estimate fractional tree canopy cover (FTC) within the urban confines of Suwon, South Korea, employing machine learning techniques. This study leveraged a median composite image derived from a time series of Sentinel-2 images. In order to account for the diverse land cover found in urban areas, the model incorporated three types of input variables: average (mean) and standard deviation (std) values within a 30-meter grid from 10 m resolution of optical indices from Sentinel-2, and fractional coverage for distinct land cover classes within 30 m grids from the existing level 3 land cover map. Four schemes with different combinations of input variables were compared. Notably, when all three factors (i.e., mean, std, and fractional cover) were used to consider the variation of landcover in urban areas(Scheme 4, S4), the machine learning model exhibited improved performance compared to using only the mean of optical indices (Scheme 1). Of the various models proposed, the random forest (RF) model with S4 demonstrated the most remarkable performance, achieving R² of 0.8196, and mean absolute error (MAE) of 0.0749, and a root mean squared error (RMSE) of 0.1022. The std variable exhibited the highest impact on model outputs within the heterogeneous land covers based on the variable importance analysis. This trained RF model with S4 was then applied to the entire Suwon region, consistently delivering robust results with an R² of 0.8702, MAE of 0.0873, and RMSE of 0.1335. The FTC estimation method developed in this study is expected to offer advantages for application in various regions, providing fundamental data for a better understanding of carbon dynamics in urban ecosystems in the future.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
• /
• v.17 no.1
• /
• pp.284-289
• /
• 2016

In recent years, the earthquake sequence in Christchurch, New Zealand (NZ) was unprecedented in terms of repeated earthquake shocks with substantial levels of ground motion affecting modern infrastructure, and in particular, broad and precise reports for liquefaction-induced permanent ground deformation (PGD) and repairs of wastewater (WW) pipelines were collected. In this study, a geographical information system (GIS) and linear regression analysis were performed using data for the length and repair points of earthenware (EW) and concrete (CONC) wastewater pipelines acquired after the MW 6.2 February 22, 2011 earthquake. The repair rates (repairs/km) for the EW and CONC wastewater pipelines were evaluated inside the areas of PGD, and both angular distortion of ground and lateral ground strain were calculated from the high resolution LiDAR data acquired before and after the seismic event. The research results showed that both pipelines have similar trends of damage but the CONC wastewater pipeline with higher stiffness showed less damage. The results of linear regression analyses can be used to predict the repair rates for EW and CONC wastewater pipelines inside the areas of PGD induced by future earthquakes.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2016.05a
• /
• pp.113-113
• /
• 2016

기후변화로 인한 집중호우가 빈번히 발생하고 있으며, 도시지역에서는 호우에 의한 침수피해가 더욱 빈번히 발생하고 있다. 인구와 건물이 밀집한 도시지역은 불투수율이 높아 호우 발생시 홍수 위험도가 커지고 있으며, 침수에 의한 사유재산뿐만 아닌 사회기반시설에 대한 피해도 증가하고 있다. 도시는 건물과 건물 사이로 도로 네트워크가 복잡하게 설계되어있다. 이러한 건물과 도로들은 투수성이 떨어지며, 지하공간과 건물들이 발달하여 유역지표면의 가하학적 형상이 매우 복잡하게 변화하고 있다. 도시지역은 저류 및 침투능이 부족하고, 지역의 특성에 따라 내수배제시설이 부족하여 우수관망에 대한 우수배제의 의존도가 높으며, 호우에 의한 침수와 관거 월류에 의한 침수피해 발생시 우수는 도로를 따라 저지대로 흐르며 침수지역이 넓어지게 된다. 이와 같은 도시지역의 침수를 예측하기 위한 침수해석에는 지형의 높낮이, 형상을 고려한 예측이 필요하다. 특히 건물 및 도로망이 복잡한 지역일수록 지형이 정교하게 고려되어야 한다. 지형이 적절히 고려되지 않은 침수해석은 침수예상지역을 다소 과대 또는 과소하게 나타낼 수 있고, 침수심을 제대로 반영하지 못한 결과가 도출될 수 있다. 건물과 도로가 밀집된 도시지역에서 이러한 문제가 발생할 경우 예상치 못한 지역에서 침수가 발생하여 피해를 줄 수 있으며, 이는 곧 인명과 재산피해로 이어지게 된다. 본 연구에서는 과거 침수피해가 있었던 도림천 유역을 대상으로 지형자료의 해상도에 따른 침수분석을 실시하였다. 우수관망과 도시지역의 유출모의에 적합하다고 알려진 SWMM 모형을 활용하여 LiDAR(Light Detection And Ranging), 10m DEM, 1:1,000 수치지형도를 활용하여 지형상세도의 변화에 따른 침수모의를 실시하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2022.05a
• /
• pp.88-88
• /
• 2022

하천법 개정 및 수자원의 조사·계획 및 관리에 관한 법률 제정으로 하상변동조사를 정기적으로 실시하는 것이 의무화 되었고, 지자체가 계획적으로 수자원을 관리할 수 있도록 제도가 마련되고 있다. 하상의 지형측량은 직접 측량할 수 없기 때문에 수심 측량을 통해 간접적으로 이루어지고 있으며, 그 방법은 레벨측량이나 음향측심기를 활용한 접촉식으로 이루어지고 있다. 접촉식 수심측량법은 자료수집이 제한적이기 때문에 공간해상도가 낮고 연속적인 측량이 불가능하다는 한계가 있어 최근에는 LiDAR나 초분광영상을 이용한 원격탐사를 이용한 수심측정 기술이 개발되고있다. 개발된 초분광영상을 이용한 수심측정 기술은 접촉식 조사보다 넓은 지역을 조사할 수 있고, 잦은 빈도로 자료취득이 용이한 드론에 경량 초분광센서를 탑재하여 초분광영상을 취득하고, 최적 밴드비 탐색 알고리즘을 적용해 수심맵 산정이 가능하다. 기존의 초분광 원격탐사 기법은 드론의 경로비행으로 획득한 초분광영상을 면단위의 영상으로 정합한 후 특정 물리량에 대한 분석이 수행되었으며, 수심측정의 경우 모래하천을 대상으로 한 연구가 주를 이루었으며, 하상재료에 대한 평가는 이루어지지 않았었다. 본 연구에서는 기존의 초분광영상을 활용한 수심산정 기법을 식생이 있는 하천에 적용하고, 동일지역에서 식생을 제거한 후의 2가지 케이스에 대해서 시공간(Spatio-temporal)초분광영상과 단면초분광영상에 모두 적용해 보았다. 연구결과, 식생이 없는 경우의 수심산정이 더 높은 정확도를 보였으며, 식생이 있는 경우에는 식생의 높이를 바닥으로 인식한 수심이 산정되었다. 또한, 기존의 단면초분광영상을 이용한 수심산정뿐만 아니라 시공간 초분광영상에서도 수심산정의 높은 정확도를 보여 시공간 초분광영상을 활용한 하상변동(수심변동) 추적의 가능성을 확인하였다.

• Economic and Environmental Geology
• /
• v.51 no.2
• /
• pp.185-201
• /
• 2018

Nuclear power plants(NPP) are constructed and operated to ensure safety against natural disasters and man-made disasters in all processes including site selection, site survey, design, construction, and operation. This paper will introduce a series of efforts conducted in Korea Hydro and Nuclear Power Co. Ltd., to assure the safety of nuclear power plant against earthquakes and other natural hazards. In particular, the present status of the earthquake, fault, and slope safety monitoring system for nuclear power plants is introduced. A earthquake observatory network for the NPP sites has been built up for nuclear safety and providing adequate seismic design standards for NPP sites by monitoring seismicity in and around NPPs since 1999. The Eupcheon Fault Monitoring System, composed of a strainmeter, seismometer, creepmeter, Global Positioning System, and groundwater meter, was installed to assess the safety of the Wolsung Nuclear Power Plant against earthquakes by monitoring the short- and long-term behavioral characteristics of the Eupcheon fault. Through the analysis of measured data, it was verified that the Eupcheon fault is a relatively stable fault that is not affected by earthquakes occurring around the southeastern part of the Korean peninsula. In addition, it was confirmed that the fault monitoring system could be very useful for seismic safety analysis and earthquake prediction study on the fault. K-SLOPE System for systematic slope monitoring was successfully developed for monitoring of the slope at nuclear power plants. Several kinds of monitoring devices including an inclinometer, tiltmeter, tension-wire, and precipitation gauge were installed on the NPP slope. A macro deformation analysis using terrestrial LiDAR (Light Detection And Ranging) was performed for overall slope deformation evaluation.

• Journal of Korean Society for Geospatial Information Science
• /
• v.19 no.1
• /
• pp.87-96
• /
• 2011

Carbon emissions and storages that are strongly related to global warming has have emerged as one of the important issues while many governments and researchers have been interested in climate change and pollution. In this regards, forest biomass estimation is quite importance since forest biomass works as an important medium of the global carbon cycle between the atmosphere and soil. Forest biomass estimation through field survey needs lots of time and labors, and has accessibility issues. Hence, many researchers have focused on the forest biomass approaches based on remotely sensed data. This research comprehensively reviewed forty one international studies using remote sensing data according to five different categories (i.e., location of study area, size of study area, biome, used remote sensing data, and estimation technology). It would be expected that the results of this study can be used for suggesting domestic research directions; domestic research in this field is at the beginning stage in terms of level of technologies and useful materials. As results, 39% out of the reviewed studies used the areas located in North America. 59% out of the researches dealt with small size of the study areas (less than 3,600km2). In case of biome, around 30% of the studies focused on the boreal/taiga areas. Moreover, 35% and 16% of the studies were carried out using Landsat series and Lidar data, respectively. Finally, regression analysis method was most frequently used for forest biomass estimation by 71% out of 41 studies.

• Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography
• /
• v.32 no.2
• /
• pp.109-115
• /
• 2014

The aim of the study is to present a method to build an octree and to query from it for huge 3D point clouds of which volumes correspond or surpass the main memory, based on the memory-efficient octree developed by Han(2013). To the end, the method directly refers to 3D point cloud stored in a file on a hard disk drive instead of referring to that duplicated in the main memory. In addition, the method can save time to rebuild octree by storing and restoring it from a file. The memory-referring method and the present file-referring one are analyzed using a dataset composed of 18 million points surveyed in a tunnel. In results, the memory-referring method enormously exceeded the speed of the file-referring one when generating octree and querying points. Meanwhile, it is remarkable that a still bigger dataset composed of over 300 million points could be queried by the file-referring method, which would not be possible by the memory-referring one, though an optimal octree destination level could not be reached. Furthermore, the octree rebuilding method proved itself to be very efficient by diminishing the restoration time to about 3% of the generation time.

• 한국공간정보시스템학회:학술대회논문집
• /
• 2007.06a
• /
• pp.147-155
• /
• 2007

본 연구는 기술개발 자체의 효과성을 개발된 기술의 시장성, 확대 보급가능성, 민간분야의 기술 로드맵과의 관계성을 도출하는 것으로 실제로 업계에서 다양한 인맥과 프로젝트의 경험을 가지고 있는 자에 의한 심층인터뷰를 근거로 한 정성적 판단과 시장조사를 통한 정량적 판단을 결합하여 멀티센서의 기술개발의 가치를 평가하는 후속 조치에 해당되는 연구이다. 직접적 측면의 산업적 파급효과는 2006년에는 시범적인 수준에서 적용된 사례를 중심으로 정리해 본 결과, 다음과 같이 요약될 수 있다. 첫째, 전문화된 기업의 경우 각자의 강점에 기반을 두어 멀티센서의 적용시장을 바라보고 있다는 점이다. 모든 소프트웨어의 생산을 서버 부분부터 웹 버전, 모바일 버전까지 모두 보유하고 있는 벡터 부분의 GIS 수준과는 달리 위성영상 및 멀티센서 분야의 소프트웨어는 대용량으로 인한 한계로, 서버중심, 웹 중심의 개발이 이루어지고 있으나 모바일 분야까지 확장되지는 않고, 차량항법장치와의 연계를 통한 확장을 꾀하는 수준이라고 요약할 수 있다. 둘째, 전문기업이 아닌 대기업의 시장분석 및 전략에 관한 부분을 요약하자면, 멀티센서와 직접적인 연관을 갖는 회사는 많지 않으나 대체로 U-city 사업 발굴 시 멀티센서가 융합기술이 요소기술로서 기여할 수 있을 것이라는 기대는 하고 있으며, 규모도 1,000억 원 대를 상회할 것으로 바라보고 있다. 셋째, 멀티센서 개발기술의 상용화 및 산업화를 위한 제거 요소 및 감소 요소, 증가 요소 및 새로이 만들어야 할 요소 등을 다차원 전략으로 제시하였으나, 전략을 구사할 기관이 산재되어 있어 제도적 차원의 뒷받침이 기술개발과 더불어 진행되어야 한다는 결론에 이르게 된다. 넷째, 개발된 4개의 기술에 대하여 KVA에서 산출한 기업평가 방식을 변형하여 적용하였는데, 위성영상과 DEM 개발기술이 87% 이상의 점수를 받아 가장 시장성 및 활용성이 높은 기술로 평가되었으며, 초다분광영상에 대한 기술은 70%를 겨우 넘는 수준에서 평가가 되었다. 멀티센서 공간영상정보 통합처리 기술 개발은 다목적 실용위성의 보유, 국가 NGIS 사업의 결과물이 상당히 축척이 되어 있고, 라이다(LiDAR) 기술의 도입을 위한 환경이 조성되었기에 다른 국가에 비해 멀티센서 기술의 적용과 산업화가 가시화 될 수 있을 것으로 기대된다. 그러나 멀티센서 자료의 수급이 용이하지 못하고, 법 제도적인 한계, 시장의 성숙도가 기대이하라는 점 등의 한계를 노정하고 있다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
• /
• 2009.02a
• /
• pp.611-614
• /
• 2009

Understanding the severity of the typhoon-induced storm-surge helps in planning reaction and in preventing further disaster. Natural disasters due to the storm-surge are predictable from accurate observations and forecasts from numerical simulations. What we can do is to make intelligent effort to minimize the loss due to the disaster to the most extent with the technology of early warning, forecast and prevention activity. In this paper, we propose the design of GIS-based Web Service System to visualize the time-varying storm-surge's height and wind field data effectively with 3 different kinds of resolution for predict and prevent storm-surge disasters. This system is one of the efforts to provide the storm-surge forecast service to general public and share two-way more helpful information to coastal resident through the Internet.

• Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
• /
• v.6 no.3
• /
• pp.33-42
• /
• 2003

As airborne laser scanning technique is developed with high vertical accuracy recently, there come many studies on DEM(digital elevation model creation, building extraction, flood risk mapping and 3D virtual city modeling. This study applied point comparative method, contour comparative method and digital map with scale 1/5,000 to calculate RMSE of DEM in according to resolution that was constructed using rawdata being acquired by airborne laser scanning. As a result, point comparative method showed lower DEM standard error than contour comparative method, it is a reason that contour comparative method was not carried out detailed grid calculation for point comparative method. Also, digital map with scale 1/5,000 showed higher DEM standard error than point comparative method and contour comparative method in below 25.4m that is average horizontal distance among contour line, and showed similar result with contour comparative method in over 25.4m.