Iasechko, Maksym;Shelukhin, Oleksandr;Maranov, Alexandr;Lukianenko, Serhii;Basarab, Oleksandr;Hutchenko, Oleh
International Journal of Computer Science & Network Security
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제21권3호
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pp.71-75
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2021
The article discusses the dead reckoning of the traveled path based on the analysis of the video data stream coming from the optoelectronic surveillance devices; the use of relief data makes it possible to partially compensate for the shortcomings of the first method. Using the overlap of the photo-video data stream, the terrain is restored. Comparison with a digital terrain model allows the location of the aircraft to be determined; the use of digital images of the terrain also allows you to determine the coordinates of the location and orientation by comparing the current view information. This method provides high accuracy in determining the absolute coordinates even in the absence of relief. It also allows you to find the absolute position of the camera, even when its approximate coordinates are not known at all.
Recently, much research is being conducted based on point cloud data for the growth of innovations such as construction automation in the transportation field and virtual national space. This data is often measured through remote control in terrain that is difficult for humans to access using devices such as UAVs and UGVs. Drones, one of the UAVs, are mainly used to acquire point cloud data, but photogrammetry using a vision camera, which takes a lot of time to create a point cloud map, is difficult to apply in construction sites where the terrain changes periodically and surveying is difficult. In this paper, we developed a point cloud mapping system by adopting non-repetitive scanning LiDAR and attempted to confirm improvements through field application. For accuracy analysis, a point cloud map was created through a 2 minute 40 second flight and about 30 seconds of software post-processing on a terrain measuring 144.5 × 138.8 m. As a result of comparing the actual measured distance for structures with an average of 4 m, an average error of 4.3 cm was recorded, confirming that the performance was within the error range applicable to the field.
최근 항공사진측양 기술의 발달로 토공양 산정에 있어 수치지형모델의 이용이 증대되고 있으며, 토공양 산정은 토목공사의 계획 및 설계시 큰 비중을 차지하고 있어 정확도를 높이는 것은 매우 중요한 요소중의 하나이다. 본 연구에서는 DTM이 자료의 표고 정확도에 미치는 영향을 분석하고, 이를 기초로하여 지형별 data의 밀도에 따라 실제 설계시 토공양의 정확도를 예측할 수 있는 단면형상계수의 예측 model 식을 개발함으로써 토공양 및 공사비산정에 크게 기여할 것이다. 여기서 토공양의 정확도는 data 간격보다 횡단면 간격에 의한 영향이 더 크며, 표고의 표준오차가 미치는 영향은 횡단면 간격이 클수록 감소되었다. 연구결과 제시된 단면형상계수의 예측 model 식을 일반적인 경우에 적용하여 예측한 토공양의 증차와 일반적 계산에 의한 토공양의 오차와의 차는 평탄지에서 0.8374~3.1437$cm^3$/m, 산악지에서 1.5628~6.9675$cm^3$/m로서 매우 미소하므로 본 연구에서 제시된 예측 model을 적용함으로써 정확한 토공양의 오차를 예측할 수 있음을 알 수 있었다.
다양한 도시의 형태를 입체적으로 조망해 볼 수 있도록 하기 위하여 입체 지형조감도를 작성하였고, 이를 시공간에서 동영상으로 보여주기 위하여 3차원 시뮬레이션을 실시할 수 있도록 하였다. 입체 조감도의 제작은 투시기법을 이용한 이미지 제작 기법을 이용하였으며, 그 기본재료가 되는 영상들은 다음과 같이 준비하도록 하였다. 준비영상으로는 우리나라 아리랑 위성의 EOC 영상을 이용하도록 하였으며, 국립지리원에서 국가기본도로 제작한 1/5,000 수치지도의 등고선으로부터 추출하여 임의로 오차가 보정된 DEM 생성과 1/1,000 수지지도의 도로 레이어 벡터파일로 제작된 도로선을 분류하여 대상지의 3차원 영상 위에 중첩시켜 처리하는 것으로 하였다. 특히 이번 연구에 사용한 도심지역의 도로망 구성 데이터는 새주소 부여를 위해 제작된 1/1,000축척의 간선도로를 최대한 이용함으로서 새주소에서 사용하게 될 주소체계와의 연계성을 크게 염두에 두어 제작하도록 연구하였다.
본 연구에서는 강원도의 지역인자를 이용하여 지점 강우량과 면적 강우량의 관계를 파악하였다. 강원도는 면적의 대부분이 산지로 형성된 산악지형이며 태백산맥 동쪽 (영동지방)은 경사가 급하여 해안평야의 발달이 취약하고, 태백산맥 서쪽 (영서지방)은 경사가 완만하여 남 북한강의 대하천이 발달하고 곳곳에 산지가 분포되어 있는 복잡한 지형이다. 강원도 지역의 확률강우량 공간분포를 산정하기 위하여 강원도 인근의 기상관측소 66개소의 자료를 이용하였으며, 강우의 공간분포를 분석하기위하여 PRISM을 적용하였다. 적용결과를 도시한 결과 지형 조건 (고도 및 경사)과 지역적인 조건(영동 및 영서지방, 북한강 지역 및 남한강 지역)에 따라 적정하게 분포된 것으로 나타났으며, 교차검증을 통한 분석결과 RRBIAS 및 RRMSE가 모두 0.1 이하의 낮은 값을 나타내어 PRISM 분석이 적정하게 수행되었음을 알 수 있었다. 따라서 본 연구에서 적용한 PRISM 모형이 강원도 내 확률강우량의 공간분포를 예측하는데 유용한 것으로 판단된다.
다양한 도시의 형태를 입체적으로 조망해 볼 수 있도록 하기 위하여 입체 지형조감도를 작성하였고, 이를 시공간에서 동영상으로 보여주기 위하여 3차원 시뮬레이션을 실시할 수 있도록 하였다. 입체 조감도의 제작은 투시기법을 이용한 이미지 제작 기법을 이용하였으며, 그 기본 재료가 되는 영상들은 다음과 같이 준비하도록 하였다. 준비영상으로는 우리나라 아리랑 위성의 EOC(Electro optical Camera) 영상을 이용하였으며, 국토지리정보원에서 국가기본도로 제작한 1/5,000수치지도의 등고선으로부터 추출하여 임의로 오차가 보정된 DEM(Digital Elevation Model) 생성과 1/1,000 수치지도의 도로 레이어 벡터파일로 제작된 도로선을 분류하여 대상지의 3차원 영상 위에 중첩시켜 처리하는 것으로 하였다. 특히 이번 연구에 사용한 도심지역의 도로망 구성 데이터는 새주소 부여를 위해 제작된 1/1,000축척의 간선도로를 최대한 이용함으로서 새주소에서 사용하게 될 주소체계와의 연계성을 크게 염두에 두어 제작하도록 연구하였다.
지형에 대한 입체적인 조감도의 작성기술은 여러 건설공사의 계획수립과 설계를 위하여 매우 중요한 요소로 활용될 수 있다. 본 연구에서는 원격탐지된 위성영상을 이용하여 기존의 수치지형도와의 결합을 통한 3차원 영상 지도의 제작을 시도하여 다차원적인 분석이 가능한 입체 영상 조감도를 작성하였다. 이를 위하여 GCP에 의한 정사투영된 영상 및 등고선으로부터 생성된 DEM의 결합으로 3차원 지형분석이 가능한 지형의 입체화를 실험하여 건설공사 예정지역의 도로 노선의 연계에 의한 입체적인 접근이 가능한 3차원 조감도를 제작할 수 있는 기술을 개발하였다. 이러한 입체 영상 조감도의 작성에 의한 다각적인 지형분석이 가능하도록 하였고, 건설공사 예정 지역의 실시간적 가상적인 접근이 가능한 연구결과를 얻어냄으로써 균형적인 국토개발 및 건설분야에서의 다양한 활용을 유도할 수 있었다.
지형공간정보체계에 있어서 실세계의 자연지형에 대한 모델링 기법은 지형정보처리의 주요한 구성요소이다. 본 연구는 지형공간정보체계에서 불규칙삼각망을 이용하여 지형특징을 고려한 고정밀 3차원 공간분석기법 개발 및 그 적용기법에 관한 연구로서, 연구결과 완경사지와 급경사지의 경우 지성선을 고려한 모델 3의 경우가, 복잡지의 경우 peak를 고려한 모델 2의 경우가 상대적으로 비교모델에 비해 작은 RMSE를 보임으로써 비교모델 중 가장 정밀도가 양호함을 알 수 있었다. 그리고 경사도 평가방법과 surface구축방법에 따른 최적의 루틴을 도출한 결과 완경사지의 경우 N_T, LSP_T, LSQ_T의 루틴, 급경사지의 경우 N_T의 루틴. 복잡지의 경우 LSQ_T의 루틴으로 공간분석을 수행하는 기법이 고정밀 3차원 공간분석을 위한 최적의 루틴으로 제시되었다.
Wind field in mountainous regions demonstrates unique distribution characteristic as compared with the wind field of the flat area, wind load and wind effect are the key considerations in structural design of television towers situated in mountainous regions. The television tower to be constructed is located at the top of Xiushan Mountain in Nanjing, China. In order to investigate the impact of terrain factors of hilltops on wind loads, firstly a wind tunnel test was performed for the mountainous area within 800m from the television tower. Then the tower basal forces such as bending moments and shear strength were obtained based on high frequency force balance (HFFB) test. Based on the experiments, the improved method for determining the load combinations was applied to extract the response distribution patterns of foundation internal force and peak acceleration of the tower top, then the equivalent static wind loads were computed under different wind angles, load conditions and equivalent goals. The impact of terrain factors, damping ratio and equivalent goals on the wind load distribution of a television tower was discussed. Finally the equivalent static wind loads of the television tower under the 5 most adverse wind angles and 5 most adverse load conditions were computed. The experimental method, computations and research findings provide important references for the anti-wind design of high-rise structure built on hilltops.
과거의 전투는 병력이나 화력이 전투의 승패를 좌우하는 요소였다. 그러나 1991년 걸프전 이후 전투에서는 통신, 감시, 정찰, 정보, 사기 등과 같이 비가시적인 요소들이 전투의 승패를 좌우하게 되었다. 이런 요소들은 군사력 규모의 증가없이 무기체계의 성능과 효과를 개선하고 향상시킴으로써 전투에서 결정적인 우위를 제공하기 때문에 전투 지원체계에 대한 전력승수의 평가가 반드시 필요하다. 란체스터 모형(선형, 제곱법칙)은 간단한 방정식으로 전투의 다양성을 정량적으로 고찰하는 기초를 제공하였다. 그러나 현대전 양상이 변화함에 따라 란체스터 모형은 지속적으로 보완이 되고 있다. 본 연구에서는 지형정보가 전투와 전투모형에 얼마나 중요한가를 수리적으로 접근하고 있다. 비록 지형정보가 추상적인 개념이기는 하지만 전투에서 반드시 고려되어야 할 요소임을 시사한다. 또한 전투 전문가들로부터 소모계수에 영향을 미치는 유 무형의 요소들을 계속해서 전투모형에 반영해야만 실제와 가까운 모델이 될 것이며, 현실세계에 시사하는 바도 클 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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