• 제목/요약/키워드: land remote sensing

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Non-point Source Critical Area Analysis and Embedded RUSLE Model Development for Soil Loss Management in the Congaree River Basin in South Carolina, USA

  • Rhee, Jin-Young;Im, Jung-Ho
    • Spatial Information Research
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    • 제14권4호
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    • pp.363-377
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    • 2006
  • 본 연구에서는 개정범용토양유실공식(RUSLE: Revised Universal Soil Loss Equation)을 이용하여 미국 South Carolina 주 Congaree 유역에 대한 평균 연간 토양 유실량을 산출 하였으며 비점오염원 토양 유실 민감지역을 추출하였다. 평균 연간 토양 유실량은 강우-유출 침식성 인자, 토양침식성 인자, 지면특성 인자, 식생피복 인자, 그리고 토양보존 인자의 곱으로 계산할 수 있으며, 토양 유실 민감지역은 토양 유실량이 토양침식 허용량을 초과하는 지역으로 추출할 수 있다. 연구 결과, 전체 면적의 10% 이상의 면적이 비점오염원 토양 유실 민감 지역으로 확인되었으며, Congaree 유역의 7개 소유역중 Congaree Creek, Gills Creek 소유역의 도심지역과 Cedar Creek 소유역의 농업지역에서 가장 심각한 토양 유실의 위험이 나타났다. 관심 지역의 인위적, 자연적 변화가 토양 유실에 가져오는 영향을 살펴보기 위한 시범 모형으로서, 개정범용토양유실공식에 기초한 내장형 모형이 Visual Basic for Applications (VBA)를 이용하여 ESRI사의 ArcGIS ArcMap 9.0에서 사용할 수 있도록 개발되었다. 이 내장형 모형에서 사용자는 각 소유역의 토지 피복, 식생 유형, 지표 식생 유형, 경사, 작물 유형, 경작 방식 등을 변경시킴으로써 C, LS, P 인자를 변화시킬 수 있으며, 계산된 평균 연간 토양 유실량과 민감 지역을 현재 상태의 값들과 비교하여 앞으로의 토양유실 관리를 위한 주요 정보로 사용할 수 있다.

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Wind Field Estimation Using ERS-1 SAR Data: The Initial Report

  • Won, Joong-Sun;Jeong, Hyung-Sup;Kim, Tae-Rim
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 1998년도 Proceedings of International Symposium on Remote Sensing
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    • pp.286-291
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    • 1998
  • SAR has provided weather independent images on land and sea surface, which can be used for extracting various useful informations. Recently attempts to estimate wind field parameters from SAR images over the oceans have been made by various groups over the world. Although scatterometer loaded in ERS-1 and ERS-2 observes the global wind vector field at spatial resolution of 50 Km with accuracies of $\pm$2m/s in speed, the spatial resolution may not be good enough for applications in coastal regions. It is weil known the sea surface roughness is closely correlated to the wind field, but the wind retrieval algorithms from SAR images are yet in developing stage. Since the radar backscattering properties of the SAR images are principally the same as that of scatterometer, some previous studies conducted by other groups report the success in mesoscale coastal wind field retrievals using ERS SAR images. We have tested SWA (SAR Wind Algorithm) and CMOD4 model for estimation of wind speed using an ERS-1 SAR image acquired near Cheju Island, Korea, in October 11, 1994. The precise estimation of sigma nought and the direction of wind are required for applying the CMOD4 model to estimate wind speed. The wind speed in the test sub-image is estimated to be about 10.5m/s, which relatively well agrees to the observed wind speed about 9.0m/s at Seoguipo station. The wind speed estimation through the SWA is slightly higher than that of CMOD4 model. The sea surface condition may be favorable to SWA on the specific date. Since the CMOD4 model requires either wind direction or wind speed to retrieve the wind field, we should estimate the wind speed first using other algorithm including SWA. So far, it is not conclusive if the SWA can be used to provide input wind speed data for CMOD4 model or not. Since it is only initial stage of implementing the wind field retrieval algorithms and no in-situ observed data is currently avaliable, we are not able to evaluate the accuracy of the results at the moment. Therefore verification studies should be followed in the future to extract reliable wind field information in the coastal region using ERS SAR images.

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임업(林業)에 있어서 원격탐사술(遠隔探査術)의 적용방법(適用方法)에 관(關)한 연구(硏究) (Studies on the Application of Remote Sensing Technique to Forestry)

  • 김갑덕
    • 한국산림과학회지
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    • 제76권1호
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    • pp.41-50
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    • 1987
  • 항공사진(航空寫眞)의 촬영시(撮影時) 사용(使用)되는 필름과 필터의 결합(結合), 그리고 촬영시기(撮影時期)에 따른 색조(色調)의 변화(變化)가 임업목적(林業目的)에 어떻게 이용(利用)될 수 있는가를 조사(調査)하였다. 적외색사진(赤外色寫眞)에서는 색조차이(色調差異)에 의해 수종구분(樹種區分)을 할 수 있었으며, 이때는 5월(月)에 촬영(撮影)한 사진(寫眞)이 4월(月)에 촬영(撮影)한 사진(寫眞)보다 잎의 반사특성(反射特性)이 두렷하게 나타나 효과적(効果的)이었다. 위색사진(僞色寫眞)은 천연색사진(天然色寫眞)에 비(比)해 전체적으로 어둡게 나타나 대상물(對象物)의 식별(識別)이나 식생구분(植生區分)에 이용(利用)하기에는 부적당하였다. 흑백적외선사진(黑白赤外線寫眞)은 적색(赤色)필터와 결합(結合)하여 혼효림(混淆林)에서 활엽수(闊葉樹)를 구분(區分)하는데 용이하게 이용(利用)될 수 있을 것으로 보인다. 그리고 MSS 합성사진(合成寫眞)을 만들었을 때 적절하게 밴드가 조합(組合)된 합성사진상(合成寫眞像)에서 토지이용형태구분(土地利用形態區分) 가능하였다. 그러나 임상구분(林相區分)이나 수종판독(樹種判讀) 등(等)보다 세부적인 구분조사(區分調査)는 MSS 사진(寫眞)의 지상분해능(地上分解能)이 낮아 효과적(効果的)이지 못하였다. MSS 사진(寫眞)을 임업(林業)에 활용(活用)하는 문제(問題)는 앞으로 새로운 센서가 개발 이용(利用)되고 위성자료(衛星資料)를 분석(分析)하고 해독(解讀)하는 정밀한 기재가 확보되면 큰 진전이 있을 것으로 생각한다.

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Sentienl-1 SAR 토양수분 산정 연구: 농지와 초지지역을 중심으로 (Estimation of soil moisture based on sentinel-1 SAR data: focusing on cropland and grassland area)

  • 조성근;정재환;이슬찬;최민하
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제53권11호
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    • pp.973-983
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    • 2020
  • 최근 인공위성 자료를 기반으로 한 수자원 관측 분야에서는 공간해상도의 한계를 극복하기 위한 방안으로 SAR (Synthetic Aperture Radar) 센서에 대한 관심이 높아지고 있다. 토양수분을 관측하는 기존 위성 자료가 10 km 이상의 공간해상도를 지닌 반면, SAR 센서는 후방산란계수를 10 m 까지 관측할 수 있으므로 공간적인 분포를 보다 세밀하게 분석할 수 있다. 이러한 자료를 활용하기 위해서는 관측된 후방산란계수에 다양한 수문인자 및 환경적 요인이 미치는 영향을 다각적으로 분석하여 토양수분을 산출하는 과정이 필요하다. 본 연구는 토양수분 산정에 주로 적용되고 있는 WCM(Water Cloud Model)과 선형회귀 기법을 국내 5개 지점에 적용함으로써, SAR 영상을 기반으로 토양수분을 산정하고 이를 지점 관측 자료와 비교하여 평가하고자 하였다. WCM의 경우 토양수분의 즉각적인 변화를 관측하기에 용이하나 오차에 대한 보정이 필요한 것으로 판단되며, 선형회귀 방법은 순간적인 토양수분의 변동이 크게 나타나지 않았으나 안정적인 오차 범위를 나타내었다. 또한 토양수분이 후방산란계수에 미치는 영향은 토지피복, 식생의 분포, 식생 내 수분량의 정도에 따라 모델별로 크게 상이한 결과를 나타냄을 알 수 있으며, 기존의 모델을 동일하게 적용하기에는 한계점이 많음을 알 수 있다. 따라서 복잡한 지형적, 수문학적 특성을 가진 한반도에서 SAR 영상을 수자원 분야에 적용하기 위해서는, 추후 각 지점 별 특성에 따른 영향을 다각적으로 분석하는 과정이 필수적이며 한반도에 적합한 토양수분 모델을 구축하기 위한 연구가 수행되어야 할 것으로 판단된다.

등산로 탐지를 위한 KOMPSAT 영상의 활용가능성 (Applicability for Detecting Trails by Using KOMPSAT Imagery)

  • 배진수;임종서;신영호
    • 대한지리학회지
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    • 제50권6호
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    • pp.607-619
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    • 2015
  • 산지에서의 등산로에 대한 현황파악은 적절한 관리방안을 도출하는 데 있어 중요한 요소이다. 이 연구에서는 등산로 탐지 결과의 활용가능성 평가를 통해 등산로의 현황 파악을 위한 KOMPSAT 영상의 활용 방안을 모색하였다. KOMPSAT 영상 중에서 서로 다른 공간해상도를 갖는 K2와 K3 영상을 선택하였다. 각 영상에 대해 NDVI와 SAVI 및 SC 등의 영상처리 자료를 구축하였으며, 이후 객체 기반 분석과 네트워크분석을 통해 등산로 탐지를 수행하였다. 탐지된 결과를 토대로 다양한 평가지표를 통해 정량적으로 평가하였다. 탐지에 사용된 영상과 이후 분석절차에 따라 평가지표는 차이가 나타났다. K3 영상에 SC를 활용한 경우에 평가지표들이 가장 높게 나타났으며(정확성 0.44, 완전성 0.54, F측정치 0.49, 자카드 계수 0.32), 영상처리 결과 자료 중 SC를 활용한 경우와 해상도가 높은 K3 영상을 활용한 경우 높은 평가지표들이 도출되는 경향이 있었다. 전반적으로 탐지 결과에 대한 평가지표들은 높지 않아 KOMPSAT 영상만을 활용해 등산로 탐지를 하는 것은 한계가 존재하지만, 주기적인 자료의 축적 용이성과 비용효율성의 측면을 고려해 볼 때, 등산로 현황 파악을 위한 다른 방법들과 함께 활용된다면 충분히 가치가 있다고 판단된다.

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금북정맥의 산림훼손 특성 분석 (Analyzing Characteristics of Forest Damage within the Geum-buk Mountain Range)

  • 장갑수;전성우;김상수
    • 한국조경학회지
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    • 제36권5호
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    • pp.55-63
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    • 2008
  • 충청남도 핵심생태축인 금북정맥의 지속가능한 보호를 위해 위성영상 분석과 현장조사를 통하여 금북정맥의 산림지역에 발생한 훼손지의 특성을 파악하였다. DEM을 활용하여 조사범위를 선정하고 SPOT 5 영상을 활용하여 의심되는 훼손지를 추출하였으며, 추출된 훼손지 정보에 대해서는 현장조사를 통하여 검증과정을 거쳤다. 그 결과, 금북정맥을 단절시키는 도로는 75개소였으며, 3m 이하의 경미한 도로단절 구간이 26개소이고, 왕복 2차선 이상의 도로에 의해 단절된 지점이 40개소 존재하였다. 도로는 대부분 도로 양쪽을 양분하여 원래 하나의 생태계였던 것을 분리하는 특징을 가지고 있으므로 도로 단절에 의한 생태계 분리의 최소화를 위해 도로 주변의 생태계 모니터링이 요구된다. 금북정맥의 산림에 영향을 미치는 훼손지는 2,083개소 5,760.7ha로 나타났다. 훼손지에는 과수원이 가장 큰 면적을 차지하였고, 공공시설과 자연초지 순으로 높게 나타났다. 이로 미루어 보아 인위적인 토지이용이 고도와 경사에 관계없이 빈번하게 이루어 졌음을 알 수 있었다. 금북정맥이 지속적으로 훼손되고 있으나 남아있는 자연성을 유지하고 갱신하기 위해서는 지속적인 모니터 링과 분석을 통한 보전지역의 설정과 보전을 위한 지역민들의 공감대 형성이 요구된다.

위험 경사면의 변위 검출을 위한 지상 라이다의 활용 (Application of Terrestrial LiDAR for Displacement Detecting on Risk Slope)

  • 이근왕;박준규
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권1호
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    • pp.323-328
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    • 2019
  • 기존에는 지형에 대한 3차원 공간정보 구축을 위해 주로 토털스테이션을 이용한 현황측량, 원격탐사, GNSS(Global Navigation Satellite System) 등의 방법이 주로 활용되어 왔다. 하지만 토털스테이션이나 GNSS는 대상지에 접근과 많은 관측을 요구하기 때문에 작업효율과 경제성이 떨어지며, 항공사진이나 인공위성영상은 지형의 3차원 형상을 취득하기 어렵다는 단점이 있다. 지상 LiDAR(Light Detection And Ranging)는 측정 대상물에 무수히 많은 레이저를 주사하여 X, Y, Z 좌표와 형상에 대한 정보를 얻을 수 있으며, 자료처리의 자동화가 가능한 장점이 있다. 본 연구에서는 지상 LiDAR를 이용하여 사면의 변위를 검출하고자 하였다. 연구대상 사면 3개소를 선정하고, 2016년과 2017년에 대상 사면에 대한 자료를 취득하였으며, 자료 처리를 통해 경사면의 형상과 단면에 대한 데이터를 생성할 수 있었다. 또한 생성된 데이터의 중첩분석을 통해 효과적으로 사면의 변위가 0.1m 이내임을 파악함으로써, 위험사면의 관리를 위한 지상 LiDAR의 활용 가능성을 제시하였다. 향후 주기적인 데이터 취득 및 분석이 이루어진다면 지상 LiDAR를 이용한 방법은 효과적인 위험사면 관리에 기여할 것이다.

CycleGAN 기반 영상 모의를 적용한 건물지역 변화탐지 분석 (The Analysis of Change Detection in Building Area Using CycleGAN-based Image Simulation)

  • 조수민;원태연;어양담;이승우
    • 한국측량학회지
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    • 제40권4호
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    • pp.359-364
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    • 2022
  • 원격탐사 영상의 변화탐지는 카메라의 광학적 요인, 계절적 요인, 토지피복 특성에 의해 오류가 발생한다. 본 연구에서는 CycleGAN (Cycle Generative Adversarial Network) 방법을 사용하여 촬영 각도에 따른 영상 내 건물 기울기를 모의 조정하였고, 이렇게 모의한 영상을 변화탐지에 활용하여 탐지 정확도 향상에 기여하도록 하였다. CycleGAN 기반으로 두 개 시기 영상 중 한 시기 영상을 기준으로 건물의 기울기를 다른 한 영상 내 건물에 유사하게 모의하였고 원 영상과 건물 기울기에 대한 오류를 비교 분석하였다. 실험자료로는 서로 다른 시기에 다른 각도로 촬영되었고, 건물이 밀집한 도시지역을 포함한 Kompsat-3A 고해상도 위성영상을 사용하였다. 실험 결과, 영상 내 건물 영역에 대하여 두 영상의 건물에 의한 오탐지 화소 수가 원 영상에서는 12,632개, CycleGAN 기반 모의 영상에서는 1,730개로 약 7배 감소하는 것으로 나타났다. 따라서, 제안 방법이 건물 기울기로 인한 탐지오류를 감소시킬 수 있음을 확인하였다.

증발산량 관측 대표위치 선정에 관한 연구: 춘천댐 유역을 중심으로 (A study on the selection of evapotranspiration observatory representative location in Chuncheon Dam basin)

  • 박재곤;김기영;이용준;황보종구
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제55권11호
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    • pp.979-989
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    • 2022
  • 수문조사에서는 시·공간적 한계 및 제약으로 인하여 대표지점을 통한 관측이 필수적이다. 수문자료의 활용 및 자료의 정확성에 있어 특정 유역을 대표하는 관측소가 부족한 실정이다. 또한 현재 증발산량 측정 위치에 대한 기준이 사실상 전무하기 때문에 본 연구에서는 증발산량 측정 위치 결정에 관한 방법을 제시하고자 한다. 증발산량 측정 위치 결정은 증발산량 측정에 주로 사용되고 있는 에디공분산(eddy covariance) 측정 방법에서 관측 타워(Flux Tower) 운영범위를 고려한 격자를 선정하였으며 증발산량에 영향을 미치는 인자, 증발산량 위성자료를 통해 대표위치 격자를 산정하였다. 산정된 대표위치 격자는 양호, 보통, 미흡으로 분류하였다. 결과로 산정된 양호격자의 수는 54개이다. 격자의 분류에서 나타난 특징으로 지형, 토지이용에서 격자의 분류가 이루진 것으로 판단된다. 특히 표고나 시가지의 경우 편차가 크게 나타났으며 산정된 양호 격자는 두 분포 사이의 집단으로 판단된다.

UAV와 LiDAR를 활용한 토석채취지의 시계열 변화 분석 (Time-series Change Analysis of Quarry using UAV and Aerial LiDAR)

  • 박동환;심우담
    • 한국지리정보학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.34-44
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    • 2024
  • 최근 기후변화로 인한 이상기후로 인해 홍수, 산사태, 토사 유출과 같은 자연재난의 피해가 급증하고 있다. 우리나라는 국토의 63% 이상이 산지라는 지형적 특성 때문에 사면 재해에 취약하며, 특히, 토석채취지는 소단형성 과정에서 흙과 암석을 채굴하기 때문에 산사태가 발생할 확률이 높으며, 사업장 내부 뿐만 아니라, 외부까지 재해발생 위험이 높은 지역이다. 이에 따라, 본 연구는 토석채취지의 모니터링을 위해 UAV와 항공LiDAR를 활용하여 DEM을 구축하고 시계열 변화 분석을 수행하였으며, 토석채취지 모니터링을 위한 최적의 DEM 구축방법을 제안하였다. DEM 구축을 위해 UAV와 LiDAR 기반 Point Cloud 구축하고 Aggressive Classification(AC), Conservative Classification(CC), Standard Classification(SC) 등 세가지 알고리즘을 활용하여 지면부를 추출하였다. 알고리즘에 따라 구축한 UAV 및 LiDAR기반 DEM은 수치지형도 기반 DEM과의 비교를 통해 정확도를 평가하였다. 정확도 평가 결과, 알고리즘 방법간의 높이 차는 최대 1 m 내외로 차이가 거의 없었다. 또한, 음영기복도를 활용한 지면부의 질감을 시각적 비교해보았을 때 CC 알고리즘의 성능이 가장 우수하였으며, 산림지역에서 LiDAR 기반 DEM이 높은 정확도를 보였다. 구축한 최적의 DEM을 통해 토석채취지의 시계열 변화량을 비교한 결과, 토석채취지역, 소단 형성지역 등 시계열 변화에 따른 토석채취지의 변화지역 탐지가 가능하였다.