• 한국수자원학회논문집
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• 제56권4호
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• pp.235-243
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• 2023

하천법 개정 및 수자원의 조사·계획 및 관리에 관한 법률 제정으로 하상변동조사를 정기적으로 실시하는 것이 의무화되었고, 지자체가 계획적으로 수자원을 관리할 수 있도록 제도가 마련되고 있다. 하상 지형은 직접 측량할 수 없기 때문에 수심 측량을 통해 간접적으로 이루어지고 있으며, 레벨측량이나 음향측심기를 활용한 접촉식 방법으로 이루어지고 있다. 접촉식 수심측량법은 자료수집이 제한적이기 때문에 공간해상도가 낮고 연속적인 측량이 불가능하다는 한계가 있어 최근에는 LiDAR나 초분광영상을 이용한 원격탐사를 이용한 수심측정 기술이 개발되고 있다. 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 수심분포 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 초분광영상과 단면초분광영상에 모두 적용하였다. 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.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권2호
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• pp.193-205
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• 2023

집중강우 시 육상으로부터 다량으로 유입된 부유쓰레기는 사회, 경제적 및 환경적으로 부정적인 영향을 주고 있으나 부유쓰레기 집적 구간 및 발생량에 대한 모니터링 체계는 미흡한 실정이다. 최근 인공지능 기술의 발달로 드론 영상과 딥러닝 기반 객체탐지 모델을 활용하여 수계 내 광범위한 지역을 신속하고 효율적인 연구의 필요성이 요구되고 있다. 본 연구에서는 육상기인 부유쓰레기의 효율적인 탐지 기법을 제시하기 위해 드론 영상뿐만 아니라 다양한 이미지를 확보하여 You Only Look Once (YOLO)v5s와 최근에 개발된 YOLO7 및 YOLOv8s로 학습하여 모델별로 성능을 비교하였다. 각 모델의 정성적인 성능 평가 결과, 세 모델 모두 일반적인 상황에서 탐지성능이 우수한 것으로 나타났으나, 이미지의 노출이 심하거나 수면의 태양광 반사가 심한 경우 YOLOv8s 모델에서 대상물을 누락 또는 중복 탐지하는 사례가 나타났다. 정량적인 성능 평가 결과, YOLOv7의 mean Average Precision (intersection over union, IoU 0.5)이 0.940으로 YOLOv5s (0.922)와 YOLOvs8(0.922)보다 좋은 성능을 나타냈다. 데이터 품질에 따른 모델의 성능 비교하기 위해 색상 및 고주파 성분에 왜곡을 발생시킨 결과, YOLOv8s 모델의 성능 저하가 가장 뚜렷하게 나타났으며, YOLOv7 모델이 가장 낮은 성능 저하 폭을 보였다. 이를 통해 수면 위에 존재하는 부유쓰레기 탐지에 있어서 YOLOv7 모델이 YOLOv5s와 YOLOv8s 모델에 비해 강인한 모델임을 확인하였다. 본 연구에서 제안하는 딥러닝 기반 부유쓰레기 탐지 기법은 부유쓰레기의 성상별 분포 현황을 공간적으로 파악할 수 있어 향후 정화작업 계획수립에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권6_1호
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• pp.1413-1425
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• 2023

기후변화로 인한 대형 산불의 빈도가 증가함에 따라 극심한 인명 및 재산상의 피해를 초래하고 있다. 이로 인해 많은 식생이 소실되며, 그 강도와 발생 형태에 따라 생태계 변화에 영향을 끼친다. 생태계 변화는 다시 산불 발생을 유발하여 2차 피해를 야기한다. 따라서 산불 피해지에 대한 정확한 탐지 및 면적 산정의 중요성이 지속적으로 제기되고 있다. 효율적인 산불 피해지 모니터링을 위해 산불 발생 후 실시간 지형 및 기상정보는 물론 피해지역의 영상을 대규모로 취득할 수 있는 위성영상이 주로 활용되고 있다. 최근, 합성곱 신경망(convolution neural network, CNN) 기반 모델부터 고성능 트랜스포머(Transformer) 기반 모델에 이르기까지 딥러닝 알고리즘이 빠르게 발전하면서 산림원격탐사에서 이를 적용한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 하지만 현재까지 적용된 딥러닝 모델은 제한적이며 현업에서의 합리적인 활용을 위한 정량적 성능평가에 대한 보고가 부족한 상황이다. 따라서 본 연구에서는 모델에 따른 성능향상과 데이터 설계에 따른 성능향상을 중점적으로 비교 분석하였다. 미국 캘리포니아 지역을 대상으로 CNN 기반 모델의 U-Net, High Resolution Network-Object Contextual Representation (HRNet-OCR)을 활용하여 산불 피해지 모델을 구축하였다. 또한, 기본 파장대역과 함께 식생활력도 및 지표의 수분함량 정도를 고려하고자 normalized difference vegetation index (NDVI), normalized burn ratio (NBR)와 같은 산불 관련 분광지수를 산출하여 입력 이미지로 사용하였다. U-Net의 mean intersection over union (mIoU)이 0.831, HRNet-OCR이 0.848을 기록하여 두 모델 모두 우수한 영상분할 성능을 보였다. 또한, 밴드 반사도뿐 아니라 분광지수를 추가한 결과 모든 조합에서 평가지표 값이 상승하여 분광지수를 활용한 입력 데이터 확장이 픽셀 세분화에 기여함을 확인하였다. 이와 같은 딥러닝 방법론을 발전시킨다면 우리나라의 산불 피해지에 대한 신속한 파악 및 복구 계획 수립의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지리정보학회지
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• 제5권2호
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• pp.81-90
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• 2002

원격탐사는 상대적으로 적은 비용으로 넓은 지역에 대해 최신의 정보를 광범위하게 제공하며 지리정보의 갱신 및 도시변화 관찰에 있어 전통적인 방법(실측, 사진측량 등)에 비해 커다란 장점을 지니고 있으나, 현재까지는 공간 해상도의 한계로 인해 제한된 분야에서만 활용되어 왔으나 공간해상도 1m급의 위성영상이 상용화되고 있는 현 시점에서 위성영상의 활용방법에 대한 연구가 매우 시급하다 할 것이다. 본 연구의 목적은 다시기 위성영상을 이용해 도시지역의 성장변화를 모니터링 할 수 있는 방법을 고찰하는 것이다. 즉, 특정년도의 영상에서 추출하고자 하는 특정지표요소의 분광특성을 이용하여 개개 지표요소가 픽셀에서 차지하는 비율을 SMA알고리즘을 적용하여 개개 지표요소의 분류영상을 생성하여, 도시지역을 추출하고, 이 방법을 다시기 영상에 적용하여 변화가 일어난 지역을 추출하는 것이다. 이러한 방법으로 도시지역의 성장변화를 관찰하는 알고리즘 연구와 도시성장변화를 모니터링 하는 연구에 원격탐사자료의 활용가능성을 제시하고자 한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.457-464
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• 2017

하천에서 조류의 대량 번식은 녹조를 일으키고 수자원 안전에 대한 심각한 국가적 문제로 제기되고 있다. 따라서 깨끗한 용수를 확보하여 안정적인 수자원 공급을 위해 녹조로 인한 수질오염의 방재 기술 개발이 필요하다. 이에 본 연구는 무인항공기를 이용한 녹조 모니터링 기법을 적용하여 하천의 수질 관리 능력을 향상 시키고자 하였다. 녹조현상이 빈번하게 발생하는 낙동강 중류의 도동 나루터를 대상으로 무인항공영상을 취득하였다. 또한 녹조시료 채취 및 수질검사를 통해 식물성 플랑크톤의 현존량을 조사하였다. 무인항공영상에 녹조 탐지 지수식을 적용한 결과와 식물성 플랑크톤의 현존량 간의 상관관계가 강한 양의 관계를 가지는 것으로 나타났다. 본 연구에서 제안된 원격탐사 기술은 하천 수질 오염 초기 대응 능력을 향상시킬 것으로 기대된다.

• 한국농공학회논문집
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• 제57권4호
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• pp.1-9
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• 2015

The development of drought index that provides detailed-spatial-resolution drought information is essential for improving drought planning and preparedness. The objective of this study was to develop the concept of using satellite-based hybrid drought index called the Vegetation Drought Response Index in South Korea (VegDRI-SKorea) that could improve spatial resolution for monitoring local and regional drought. The VegDRI-SKorea was developed using the Classification And Regression Trees (CART) algorithm based on remote sensing data such as Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) from MODIS satellite images, climate drought indices such as Self Calibrating Palmer Drought Severity Index (SC-PDSI) and Standardized Precipitation Index (SPI), and the biophysical data such as land cover, eco region, and soil available water capacity. A case study has been done for the 2012 drought to evaluate the VegDRI-SKorea model for South Korea. The VegDRI-SKorea represented the drought areas from the end of May and to the severe drought at the end of June. Results show that the integration of satellite imageries and various associated data allows us to get improved both spatially and temporally drought information using a data mining technique and get better understanding of drought condition. In addition, VegDRI-SKorea is expected to contribute to monitor the current drought condition for evaluating local and regional drought risk assessment and assisting drought-related decision making.

• 환경영향평가
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• 제9권4호
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• pp.277-290
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• 2000

The purpose of this study is to identify the problems of environmental impact assessment(EIA) and to suggest new EIA technology. The problems of EIA in Korea can be summarized as follows. First, the EIA does not reflect the impact of policy, plan and program on environment. Second, the project EIA does not consider the cumulative impacts such as additive impacts, synergistic impacts, threshold/saturation impacts, induced and indirect impacts, time-crowded impacts, and space-crowded impacts. Third, the EIA techniques in Korea are not standardized. Finally, the present EIA suggests only alternatives to reduce adverse impacts. To solve above-mentioned problems, the development of new EIA technology is essential. First, the new EIA technology should be developed toward pollution prevention technology and comprehensive and integrated environmental management technology. Second, new fields of EIA for pollution prevention contain strategic environmental assessment, cumulative impacts assessment, socio-economic impact assessment, cyber EIA and EIA technology necessary after the reunification of Korean Peninsula. Third, EIA technology for integrated environmental management contains the development of integated environment assessment system and the development of packaged EIA technology. The EIA technology for integrated environmental assessment system contains (1) development of integrated impact assessment technology combining air/water quality model, GIS and remote sensing, (2) integrated impact assessment of EIA, traffic impact assessment, population impact assessment and disaster impact assessment. (3) development of integrated technology combining risk assessment and EIA (4) development of integrated technology of life cycle assessment and EIA, (5) development of integrated technology of spatial planning and EIA, (6) EIA technology for biodiversity towards sustainable development, (7) mathematical model and GIS based location decision techniques, and (8) environmental monitoring and audit. Furthermore, there are some fields which need packaged EIA technology. In case of dam development, urban or industrial complex development, tourist development, landfill or combustion facilities construction, electric power plant development, development of port, road/rail/air port, is necessary the standardized and packaged EIA technology which considers the common characteristics of the same kind of development project.

• 한국재난관리표준학회지
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• 제2권2호
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• pp.85-90
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• 2009

전 세계적인 기후의 변화로 기상 이변이 속출하면서 자연재해로 인한 재산피해와 인명 손실 또한 증가하고 있다. 특히 대부분의 지형이 산지로 이루어진 우리나라의 경우 자연 재해 중 산사태로 인한 피해가 심각한 상황이며, 풍화 깊이가 얕은 국내 자연 사면의 특성상 대규모 산사태보다는 중소규모의 산사태가 광범위하게 발생하고 있다. 그러나 이러한 규모의 산사태를 관측하기 위하여 지금까지 이루어져 왔던 직접측량 방식은 국지적인 결과를 취득하는데 주로 사용되고 많은 인력과 시간이 소모되므로 광범위한 지역의 해석에는 한계가 따른다. 넓은 지역의 산사태를 잘 감지하고 신속한 대처가 이루어질 수 있도록 하기 위해 최근 항공측량이나 인공위성을 활용한 원격탐측의 중요성이 대두되고 있다. 본 연구에서는 높은 투과성을 지닌 JERS-1의 위성 영상을 이용, 2-pass differential interferometry 기술을 통해 대상 지역인 강원도 지역의 지형 변위도를 생성하여 산사태 피해 지역을 탐측하고, 산사태 지역의 탐지 및 분석을 위한 웹 시스템을 구축했다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 1999년도 Proceedings of International Symposium on Remote Sensing
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• pp.375-380
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• 1999

Ocean Scanning Multispectral Imager (OSMI) is a payload on the KOMPSAT satellite to perform worldwide ocean color monitoring for the study of biological oceanography. The instrument images the ocean surface using a wisk-broom motion with a swath width of 800 km and a ground sample distance (GSD) of<1km over the entire field of view (FOV). The instrument is designed to have an on-orbit operation duty cycle of 20% over the mission lifetime of 3 years with the functions of programmable gain/offset and on-board image data compression/storage. The instrument also performs sun and dark calibration for on-board instrument calibration. The OSMI instrument is a multi-spectral imager covering the spectral range from 400nm to 900nm using CCD Focal Plane Array (FPA). The ocean colors are monitored using 6 spectral channels that can be selected via ground commands. KOMPSAT satellite with OSMI was integrated and the satellite level environment tests and instrument aliveness/functional test as well, such as launch environment, on-orbit environment (Thermal/vacuum) and EMl/EMC test were performed at KARI. Test results met the requirements and the OSMI data were collected and analyzed during each test phase. The instrument is launched on the KOMPSAT satellite in the late 1999 and the image is scheduled to start collecting ocean color data in the early 2000 upon completion of on-orbit instrument checkout.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 1999년도 Proceedings of International Symposium on Remote Sensing
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• pp.439-442
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• 1999

It is important to analyze the seasonal change profiles of land cover type in large scale for establishing preservation strategy and environmental monitoring. Because the NOAA-AVHRR data sets provide global data with high temporal resolution, it is suitable for the land cover classification of the large area. The objectives of this study were to classify land cover of Korea, to investigate the phenological profiles of land cover. The NOAA-AVHRR data from Jan. 1998 to Dec. 1998 were received by Korea Ocean Research & Development Institute(KORDI) and were used for this study. The NDVI data were produced from this data. And monthly maximum value composite data were made for reducing cloud effect and temporal classification. And the data were classified using the method of supervised classification. To label the land cover classes, they were classified again using generalized vegetation map and Landsat-TM classified image. And the profiles of each class was analyzed according to each month. Results of this study can be summarized as follows. First, it was verified that the use of vegetation map and TM classified map was available to obtain the temporal class labeling with NOAA-AVHRR. Second, phenological characteristics of plant communities of Korea using NOAA-AVHRR was identified. Third, NDVI of North Korea is lower on Summer than that of South Korea. And finally, Forest cover is higher than another cover types. Broadleaf forest is highest on may. Outline of covertype profiles was investigated.