• 한국측량학회지
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• 제20권2호
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• pp.111-118
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• 2002

오늘날 측량장비 개발의 급속한 발전과 더불어 정밀도가 많이 향상되고 있고 컴퓨터를 이용한 지형공간정보체계기술의 발달로 더욱 정밀한 3차원 지형의 재현이 가능하게 되었다. 그런데 실제 현장에서 이루어지고 있는 면적 및 체적산출방법에 있어서는 재래적인 측량방법인 평판측량으로 지형을 만들어낸 후 구적기나 기타 다른 방법을 통해서 2차원 면적을 산출한다. 여기에 일정량의 경사보정계수를 곱하여 3차원 면적을 산출하는 방법을 사용하고 있다. 본 연구에서는 재래적인 측량방법 및 면적산출방법에 대한 비효율성 및 비정밀성을 제시하고 광파거리측량기와 GPS를 이용하여 불규칙삼각형방식과 격자형방식으로 측량을 실시하였다. 두 가지 측량데이터를 가지고 각각의 방법에 따라 3차원 지형모델을 구축한 후 2차원 및 3차원 면적을 산출하였으며 재래적인 측량방법을 이용한 면적산출량을 기준으로 불규칙삼각형방식과 격자형방식으로 산출한 면적산출량을 비교 분석함으로써 정밀하고 효율성이 높은 3차원 면적산출기법을 제시하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.381-381
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• 2018

우리나라에서는 지속적인 자연재해로 각기 다른 필요성과 목적에 따라 다양한 형태의 홍수 침수 관련 지도가 작성되어 왔다. 연구 성과로 작성된 계획 빈도 및 상위 2개 빈도의 호우피해예상도를 실측 강우와 연계하여 재난관리단계별 대응단계에 활용하기 위해 실시간 피해위험구역을 표출하고자 한다. 본 연구는 실시간으로 피해위험구역을 표출하기 위해 실측 강우와 연계된 호우피해예상도에 공간 보간 알고리즘을 적용하고자 한다. 호우피해예상도란 돌발호우나 태풍으로 인하여 홍수가 발생하면 인명 및 재산피해를 최소화하기 위해 홍수지역을 미리 예측 가능하도록 제작된 지도이다. 지형자료(DEM), 하천 중심선(Stream Centerline), 하천 횡단면(Cross-Section Line), 제방고(Bank), 수문기상 자료(Hydrological Data), 조도계수(Roughness) 등을 사용하여 하천법 제 21조와 하천법시행령 제 17조를 근거로 작성된다. 본 연구에서는 호우피해예상도에 IDW(Inverse Distance Weighted, 역거리가중법) 보간, TIN(Triangulated Irregular Network system, 불규칙삼각망) 보간, Kriging 보간 방법 적용 알고리즘을 제시하고자 하였다. 호우피해예상도에 보간 알고리즘을 적용하기 위해 보간 방법에 따른 적용사례를 분석하였으며 그 결과, 보간 알고리즘을 적용한 호우피해예상도 보간을 통하여 계획빈도 및 상위 2개 빈도 이외의 빈도(하위빈도-계획빈도, 계획빈도-상위빈도 구간)에 대한 호우피해예상도의 피해위험구역 구현 방안을 제시하였다. 호우피해예상도에 IDW, TIN, Kriging 보간 알고리즘을 적용하여 계획빈도 및 상위빈도 이외의 빈도에 대한 피해위험구역을 표출 할 수 있다. 표출된 계획빈도 및 상위빈도 이외의 빈도를 지점확률강우량-빈도에 대한 Matching table을 통하여 실측 강우와 연계 가능하다. 본 연구 결과는 추후 풍수해피해예측시스템에 활용하여 재난관리단계별 예방 및 대응 단계에 활용 할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.343-343
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• 2022

강우의 유출은 하늘에서 발생한 강우가 다양한 유역을 거쳐 하천 및 해안 등으로 방류되는 일련의 과정을 의미한다. 강우의 유출과정에서 좀 더 효율적인 유량처리를 위하여 대부분의 도시 유역에는 우수관망이 설치되어 있다. 우수관망은 일정 빈도 이하의 강우량 방재를 목적으로 설계하며, 해당 강우량을 초과하는 경우 침수피해가 발생한다. 우수관망의 목표 강우를 초과하는 경우를 위하여 우수 저류지, 펌프장 및 LID(Low Impact Development) 시설물 설치 등 다양한 노력이 지속되어 왔으며, 이를 더욱 효율적으로 관리하기 위한 연구가 지속되고 있다. 본 연구에서는 강우 발생유역을 격자로 분할하여 우수의 흐름을 파악하여 효율적인 저류지 및 LID 시설물의 설치 위치를 지정하고자 한다. 분석지역은 경상남도 창원시 마산합포구 인근이며, ArcGIS 10.8을 이용하여 해당 지역의 지형을 3D로 구현하였으며 EPA-SWMM 5.1을 이용하여 침수분석을 진행하였다. 또한, 구성된 TIN(Triangulated Irregular Network)를 10m × 10m 크기의 격자로 분할하여 지표고에 따른 유량의 흐름 및 중첩을 판단하였다. 분할된 격자들 중 유량의 중첩 정도가 가장 높으며 침수피해 정도가 높은 지역을 대상으로 종류 및 크기를 고려한 최적의 비용과 효율을 갖는 저류지 및 LID 시설물 설치 위치를 결정하였다. 우수관망 시스템, LID 시설물, 우수 저류지 각각의 시선에서 접근한 기존의 연구와 달리 다양하고 포괄적인 방재시설물 설치를 통해 더욱 효율적이고 경제적인 우수 방재 시스템 구현에 도움이 될 것으로 기대된다. 우수관망 시스템, LID 시설물, 우수 저류지 각각의 시선에서 접근한 기존의 연구와 달리 다양하고 포괄적인 방재시설물 설치를 통해 더욱 효율적이고 경제적인 우수 방재 시스템 구현에 도움이 될 것으로 기대된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제11권1호
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• pp.31-36
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• 2006

해도상 수심으로부터 평균수심을 산정하기 위하여 검조소의 실측자료와 조석 수치모델링 결과를 결합하여 해도 수준기준면을 산정하는 방법을 연구하였다. 수준기준면은 4대분조($M_2$분조, $S_2$분조, $K_2$분조, $O_1$분조)의 진폭 합으로 결정되므로 검조소의 실측자료를 활용하여 산정할 수 있으나, 검조소의 자료는 연안에 한정되므로 해양의 수준기준면은 산정할 수 없다. 반면에 조석 수치모델링의 결과는 원하는 지점의 4대분조합을 도출할 수 있으나, 시뮬레이션 결과이므로 실제 수준기준면과는 차이를 보인다. 본 연구에서는 검조소 자료와 조석 수치모델링 결과를 상호보완하여 해양의 수준기준면을 보다 정확하게 산정할 수 있는 방법을 연구하였다 본 연구의 방법에서는 검조소의 자료와 조석 수치모델링 결과를 비교하여 보정계수를 추출하고, 각 검조소에 대한 보정계수를 내삽하여 대상해역의 임의지점에 대한 보정계수를 산정하여 조석 수치모델 결과에 적용함으로써 정확한 수준기준면을 산정한다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권5_4호
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• pp.1135-1144
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• 2023

국내 농업용 저수지는 1970년 이전에 축조되어 준공 년도가 50년 이상 된 노후화된 시설이 대다수이며, 소규모 저수지는 기본 제원 및 수위 등을 파악할 수 있는 계측시스템이 없는 미계측 저수지이다. 준공 이후 호우발생 시 퇴적된 토사 유입, 퇴사량 증가에 따른 저수지 용량 감소 및 산업 고도화에 따른 수질악화 등은 저수지의 용수공급능력을 저하시키고 형상 변화를 야기한다. 따라서, 디지털 정보 및 원격탐사 정보를 결합한 계측 기술을 활용하여 미계측 저수지 수체 모니터링을 위한 공간정보 구축 방안이 필요하다. 본 연구에서는 지표면의 고도정보와 형태를 파악할 수 있는 Light Detection And Ranging (LiDAR) 센서를 활용하여 저수지 시설물의 고해상도 Digital Surface Model (DSM), Digital Elevation Model (DEM) 자료를 구축하고, 멀티빔(MultiBeam) 음향 측심기 기반 수심측량 정보의 융합을 통해 디지털 공간정보 융합 방안을 제시하고자 한다. 드론용 LiDAR를 활용하여 공간해상도 50 cm의 DSM 및 DEM 자료를 구축하여, 저수지 제방, 여수로, 용수로 등의 수리시설물의 디지털 공간정보를 구축하였다. 다분광 영상을 활용하여 수체를 탐지하기 위해 정규식생지수(Normalized Difference Vegetation Index, NDVI), 정규수분지수(Normalized Difference Water Index, NDWI)를 산정하여, 저수지의 수표면을 산정하였다. 또한, 고해상도 DEM 자료는 수심측량 자료와 융합하여 수심도를 작성하였으며, Triangulated Irregular Network (TIN)로부터 저수지 만수면적 및 체적을 산정하였다. LiDAR 센서 및 멀티빔 기반의 수심측량, 광학위성자료 영상 및 다중분광 드론영상을 활용한 수체 탐지 기술 등의 공간정보 융합은 미계측 저수지의 디지털 인프라를 구축하여 저수지의 가용용수공급능력을 모니터링 하기 위한 기초자료로서 활용성이 높을 것으로 사료된다.

• 한국지리정보학회지
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• 제4권3호
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• pp.31-40
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• 2001

지리정보체계는 도시정보체계, 토지정보체계, 시설물관리체계, 군사정보체계 등 많은 세부분야로 나누어진다. 이런 세부분야들은 서로 유기적으로 연결되어 국가지리정보체계를 이룬다. 현재 지리정보체계의 구축은 도시정보체계를 비롯하여 많은 분야에서 이루어지고 있고, 모든 분야의 정보는 서로 공유될 수 있도록 네트워크로 구축되어 있다. 현재 지적관련의 토지정보체계는 2차원에 국한되어 구축되고 있지만 지리정보체계의 연계를 통하여 3차원의 토지정보체계의 구축 및 활용이 가능하며, 이로 인한 효과는 극대화될 것으로 생각된다. 따라서 앞으로 지적도면과 다른 수치지형도와의 연결을 위한 연구가 많이 이루어져야 하며 수치도면들의 연결을 통하여 3차원 지적정보의 구축 및 분석에 대한 연구를 통한 보다 효율적인 토지정보시스템의 구축이 이루어져야 할 것이다. 본 연구는 지리정보체계 중 수치 지형도와 지적도와의 통합을 통해 3차원 수치표고모델을 구축하고, 지적정보데이터베이스와 유기적인 연결을 통한 3차원 통합 토지정보체계를 구축하는 것이 목적이다.

• 대한토목학회논문집
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• 제34권2호
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• pp.655-666
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• 2014

최근 건설공사에 디자인적 요소가 많이 강조 되면서 비정형 구조물이 증가하고 있다. 이에 따라 여러 소프트웨어들이 BIM환경에서 3D객체의 물량산출기능을 제공하고 있지만, 솔리드 모델기반 정형화된 객체의 제한된 물량산출기능을 제공하고 있다. 비정형 토목 구조물과 같이 수직적 단면형상의 변화정도가 심한 3D객체는 다수의 곡면 표현을 포함하므로 솔리드로 모델링하는데 많은 노력이 필요하며, 해당 모델이 포함한 기하정보의 수가 방대하기 때문에 특정한 단면에 대한 기하정보를 추출하기가 용이치 않다. 이러한 이유로 비정형 구조물을 솔리드 모델의 3D객체로 표현하는 데에는 한계가 따른다. 반면 서피스 모델은 비정형 객체의 형상을 비교적 자유로이 표현할 수 있고, 점, 선, 면으로만 이루어진 모델이기 때문에 정보의 용량이 적다. 따라서 대부분이 복잡한 형태로 방대한 양의 설계작업을 필요로 하는 토목공사의 설계정보 용량을 고려한다면, 서피스 모델링은 토목구조물 설계와 물량산출에 유리한 모델링 방법이 될 수 있다. 본 연구는 건설공사 비정형 구조물의 설계 작업에 유리한 서피스 모델기반의 3D객체를 이용한 비정형 객체의 물량산출 알고리즘을 제시하는 데 목적이 있다. 제시된 방법론은 사례적용을 통하여 수계산 및 기존 솔리드방식의 물량산출결과와 비교하여 정확성을 검증하고 있다.

• 한국지리정보학회지
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• 제10권3호
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• pp.113-122
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• 2007

최근 항공측량과 위성정보 기술의 급속한 발전은 방대한 지리정보 데이터의 신속한 취득을 가능케 하고 있다. 취득된 지리정보를 정확하게 표현하고 분석하기 위해서는 대용량 데이터를 실시간으로 시각화하는 기술을 필요로 하며, 실시간 시각화를 위해 LOD(Lovel of Detail) 알고리즘을 핵심 요소로 적용하고 있다. 본 연구는 다양한 지리정보 데이터 중 수치지형도에 포함된 등고선 데이터를 활용하여 정규화된 고도정보를 생성하는 방법으로써 TIN 생성기법을 적용하였고, 정규화 된 고도 정보를 생성하기 위해서 본 연구에서는 2단계의 작업으로 구분하여 생성하였다. 먼저 수치지형도를 활용하여 TIN 데이터를 생성하고, 생성된 TIN 데이터를 이용하여 정규화 된 고도정보를 생성하고자 하는 지역 크기의 2차원적 격자 배열을 생성하고, 격자 배열의 각 점과 생성된 불규칙 삼각망의 교차점을 구하여 정규화 된 고도정보를 생성할 수 있다. 본 연구에서는 각 단계 별로 제한된 딜로니 삼각분할(CDT, Constrained Delaunay Triangulation) 알고리즘과 생성된 TIN 데이터와 2차원적 격자 배열 각 점의 교차점을 구하기 위해 Ray-Triangle Intersection 알고리즘을 선택하였다. 또한, DirectX API 라이브러리, Quad-Tree LOD 알고리즘 그리고 프로그램 개발언어인 Microsoft Visual C++ 6.0을 이용하여 정규화된 고도정보를 3차원 지형 실시간 시각화를 통해 3차원 지형 시뮬레이션을 하였다.

• Spatial Information Research
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• 제7권1호
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• pp.1-12
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• 1999

토지정보체계(Geographical Information System, GIS)에서 지형표고를 나타내는 수치지형정보(Digital Terrain Model, DTM)는 토공량 계산 조경, 토목, 가시구역 분석, 무선중계국 위치선정 등 GIS가 활용되면서 여러 분야에서 이용되고 있다. DIM의 표고정보 및 이를 활용한 경사도와 같은 2차 정보의 정확도는 광활하고 평탄한 지형에서는 격자 간격, 원자료의 해상력 등이 크게 문제되지 않을 수 있으나 한국과 같이 지형의 기복이 심하고 다양한 형태의 지형에서는 적절한 해상력, 원자료의 정확성 등이 지형 표현에 있어 중요한 요소가 되고 있다. 그러므로 본 연구의 목적은 95소프트웨어를 이용한 경사도 산출시 등고선의 정확도, 해상력, DTM의 자료구조에 따른 차이점을 분석하여 한국의 산악 지형에 적절한 해상력을 구하고자 하는 데 있다. 이를 위해 현재 세계적으로 많이 쓰이고 있는 DTM의 자료구조인 고도행렬식 기법(altitude matrices)을 활용한 격자형(raster) 자료구조인 Idrisi(ver. 2.0)와 비정규삼각망(Triangulated Irregular Network, TIN)자료구조인 ArcView(ver. 3.0a)를 사용하여 덕유산 국립공원의 1:25,000 지형도에서 생성한 DIM을 이용하여 경사도를 산출한 후 각각의 경사도 차이에 대해 비교 분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1) 해상력이 낮을수록 원자료의 등고선 간격이 클수록 지형의 smoothing 효과가 나타났다. 2) 격자형 자료구조인 Idrisi와 TIN자료구조인 ArcView사이의 경사도 값 차이는 해상력이 떨어질수록 큰 차이를 보였다. 3) 30개의 표본점을 선택해 오차 비교 결과 경사도 오차의 경우 격자형 자료구조인 Idrisi와TIN자료구조인 ArcView모두 해상력에 따른 큰 차이가 없었으며 표고차의 경우 ArcView는 l0m 등고선 간격에서 생성한 해상력 10, 20, 30m DTM에서 각각 4.9, 6.2, 5.9m로서 큰 차이가 없었고 Idrisi는 해상력 10, 20, 30m DTM에서 각각 6.3, 9.1, 10.9m로서 해상력이 감소할수록 표고 값의 오차가 늘었다. 4) Idrisi ArcView 모두 산정상부, 계곡 바닥과 같은 지형의 지성선을 고려하지 못하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제38권6_1호
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• pp.1025-1034
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• 2022

본 논문에서는 건물의 포인트 클라우드를 추출할 때 발생하는 홀 영역의 보간을 통한 후처리 방안을 제안한다. 스테레오 영상 데이터에서 영상 매칭을 수행할 경우 차폐 및 건물 벽면 등의 영향으로 홀이 발생한다. 이런 영역은 추후 포인트 클라우드를 기반으로 하는 부가 산출물의 생성에 장애 요인이 될 수 있으므로, 이에 대한 효과적인 처리 기법의 적용이 필요하다. 먼저 영상 매칭을 적용하여 생성된 시차맵을 기반으로 초기 포인트 클라우드를 추출한다. 포인트 클라우드를 격자화 시키면 차폐영역 및 건물 벽면의 영향으로 발생하는 홀 영역을 확인할 수 있다. 홀 영역에 삼각망을 생성하고 삼각망 내부 값을 영역의 최소값으로 처리하는 과정을 반복하는 것으로 건물 주변의 지표면과 건물 간에 어색함 없는 보간의 수행이 가능하다. 격자화 된 데이터에서 보간 된 영역에 해당하는 위치정보를 포인트로 추가하여 새로운 포인트 클라우드를 생성한다. 보간과정 중 불필요한 점의 추가를 최소화하기 위해 초기 포인트 클라우드 영역에서 벗어나는 영역으로 보간 된 데이터는 처리하지 않았으며, 보간 된 포인트 클라우드에 적용되는 RGB 밝기값은 매칭에 사용된 스테레오 영상 중 촬영중심과 해당 픽셀이 가장 근접한 영상으로 설정하여 처리하였다. 실험 결과 제안 기법을 통해 대상영역의 포인트 클라우드 생성 후 발생하는 음영 영역이 효과적으로 처리되는 것을 확인할 수 있었다.