도시는 점점 수평적구조에서 수직적구조로 변해가고 있다. 이는 공간 정보측면에서 기존 2차원(X,Y) 기반의 데이터 수집 및 제공에서 높이(Z) 를 고려한 3차원 공간정보의 중요성이 증대되고 있다. 미세먼지(PM2.5, PM10)는 입자 크기가 매우 작아 사람이 호흡시 폐질환 등 호흡기계에 악영향을 주는 물질이다. 이에 우리나라는 대기오염측정 망 운영을 통해 시민들에게 정보 제공과 환경정책 기초자료로 활용하고 있다. 하지만 대기오염측정망은 측정 고도를 고려하지 않고 특정 지역에 대해 미세먼지 수치를 일반화하여 제공하고 있다. 또한 여러 연구에서도 대기오염측정망 데이터를 기반으로 2차원으로 일반화하여 분석을 진행하 였다. 이는 미세먼지의 매우 작은 입자 크기로 인해 공간상에서 지형과 고도에 따라 쉽게 확산되는 특징을 반영하지 못하는 한계가 있다. 단순 수평적(x,y) 확산뿐만 아니라 수직적(z) 확산도 고려되어야 하며, 미세먼 지 확산의 영향을 주는 지형도 동시에 고려되어야 한다. 이에 본 연구에서는 드론을 활용하여 미세먼지를 지형(...
도시는 점점 수평적구조에서 수직적구조로 변해가고 있다. 이는 공간 정보측면에서 기존 2차원(X,Y) 기반의 데이터 수집 및 제공에서 높이(Z) 를 고려한 3차원 공간정보의 중요성이 증대되고 있다. 미세먼지(PM2.5, PM10)는 입자 크기가 매우 작아 사람이 호흡시 폐질환 등 호흡기계에 악영향을 주는 물질이다. 이에 우리나라는 대기오염측정 망 운영을 통해 시민들에게 정보 제공과 환경정책 기초자료로 활용하고 있다. 하지만 대기오염측정망은 측정 고도를 고려하지 않고 특정 지역에 대해 미세먼지 수치를 일반화하여 제공하고 있다. 또한 여러 연구에서도 대기오염측정망 데이터를 기반으로 2차원으로 일반화하여 분석을 진행하 였다. 이는 미세먼지의 매우 작은 입자 크기로 인해 공간상에서 지형과 고도에 따라 쉽게 확산되는 특징을 반영하지 못하는 한계가 있다. 단순 수평적(x,y) 확산뿐만 아니라 수직적(z) 확산도 고려되어야 하며, 미세먼 지 확산의 영향을 주는 지형도 동시에 고려되어야 한다. 이에 본 연구에서는 드론을 활용하여 미세먼지를 지형(DEM)을 기준 으로 고도별로 실측하고 공간 보간 분석을 진행하였다. 이를 위해 드론 미세먼지 측정 센서 모듈을 제작하였으며, 인근 대기오염측정망의 데이 터와 연계하여 데이터를 구축하였다. 이후 Spline 공간 보간 모형을 적용 하여 2차원·3차원으로 공간 보간 분석을 진행하였다. 다음으로 교차검 증을 통한 공간 보간 모형의 정확도를 살펴봤으며, 이를 기반으로 고도 를 고려한 미세먼지 공간 보간 분석 시 주요 고려사항을 도출하였다. 마 지막으로 결과물들을 기반으로 활용방안을 제시하였다.
도시는 점점 수평적구조에서 수직적구조로 변해가고 있다. 이는 공간 정보측면에서 기존 2차원(X,Y) 기반의 데이터 수집 및 제공에서 높이(Z) 를 고려한 3차원 공간정보의 중요성이 증대되고 있다. 미세먼지(PM2.5, PM10)는 입자 크기가 매우 작아 사람이 호흡시 폐질환 등 호흡기계에 악영향을 주는 물질이다. 이에 우리나라는 대기오염측정 망 운영을 통해 시민들에게 정보 제공과 환경정책 기초자료로 활용하고 있다. 하지만 대기오염측정망은 측정 고도를 고려하지 않고 특정 지역에 대해 미세먼지 수치를 일반화하여 제공하고 있다. 또한 여러 연구에서도 대기오염측정망 데이터를 기반으로 2차원으로 일반화하여 분석을 진행하 였다. 이는 미세먼지의 매우 작은 입자 크기로 인해 공간상에서 지형과 고도에 따라 쉽게 확산되는 특징을 반영하지 못하는 한계가 있다. 단순 수평적(x,y) 확산뿐만 아니라 수직적(z) 확산도 고려되어야 하며, 미세먼 지 확산의 영향을 주는 지형도 동시에 고려되어야 한다. 이에 본 연구에서는 드론을 활용하여 미세먼지를 지형(DEM)을 기준 으로 고도별로 실측하고 공간 보간 분석을 진행하였다. 이를 위해 드론 미세먼지 측정 센서 모듈을 제작하였으며, 인근 대기오염측정망의 데이 터와 연계하여 데이터를 구축하였다. 이후 Spline 공간 보간 모형을 적용 하여 2차원·3차원으로 공간 보간 분석을 진행하였다. 다음으로 교차검 증을 통한 공간 보간 모형의 정확도를 살펴봤으며, 이를 기반으로 고도 를 고려한 미세먼지 공간 보간 분석 시 주요 고려사항을 도출하였다. 마 지막으로 결과물들을 기반으로 활용방안을 제시하였다.
The city is gradually changing from a horizontal to a vertical. In terms of spatial information, the importance of 3D spatial information considering height (Z) is increasing in the collection and provision of data based on existing 2D (X,Y). Particulate matter(PM2.5, PM10) has a very small particle...
The city is gradually changing from a horizontal to a vertical. In terms of spatial information, the importance of 3D spatial information considering height (Z) is increasing in the collection and provision of data based on existing 2D (X,Y). Particulate matter(PM2.5, PM10) has a very small particle size, and is a substance that adversely affects the respiratory system such as lung disease when a person breathes. Accordingly, in Korea, air pollution monitoring station are used to provide information and to use them as basic data on environmental policies. However, the station provides a generalized level of fine dust for a specific area without taking into account the measured altitude. In addition, in several studies, analysis was conducted by generalizing it in 2D based on the station data. This is a very small particle size of PM, and there is a limitation in that it cannot reflect the characteristics of being easily diffused according to the topography and altitude in space. Not only horizontal(x,y) diffusion, but also vertical(z) diffusion must be considered, and topography that influences the diffusion of PM must be considered. Therefore, in this study, a drone was used to measure PM by altitude based on the terrain(DEM), and spatial interpolation analysis was performed. To this end, a drone PM measurement sensor module was manufactured, and data was constructed in connection with data from a nearby air pollution monitoring station. After that, the Spline spatial interpolation model was applied to perform spatial interpolation analysis in 2D and 3D. Next, the accuracy of the spatial interpolation model through cross-validation was examined, and based on this, major considerations were derived for the spatial interpolation analysis of PM considering altitude. Finally, based on the results, an application plan was suggested.
The city is gradually changing from a horizontal to a vertical. In terms of spatial information, the importance of 3D spatial information considering height (Z) is increasing in the collection and provision of data based on existing 2D (X,Y). Particulate matter(PM2.5, PM10) has a very small particle size, and is a substance that adversely affects the respiratory system such as lung disease when a person breathes. Accordingly, in Korea, air pollution monitoring station are used to provide information and to use them as basic data on environmental policies. However, the station provides a generalized level of fine dust for a specific area without taking into account the measured altitude. In addition, in several studies, analysis was conducted by generalizing it in 2D based on the station data. This is a very small particle size of PM, and there is a limitation in that it cannot reflect the characteristics of being easily diffused according to the topography and altitude in space. Not only horizontal(x,y) diffusion, but also vertical(z) diffusion must be considered, and topography that influences the diffusion of PM must be considered. Therefore, in this study, a drone was used to measure PM by altitude based on the terrain(DEM), and spatial interpolation analysis was performed. To this end, a drone PM measurement sensor module was manufactured, and data was constructed in connection with data from a nearby air pollution monitoring station. After that, the Spline spatial interpolation model was applied to perform spatial interpolation analysis in 2D and 3D. Next, the accuracy of the spatial interpolation model through cross-validation was examined, and based on this, major considerations were derived for the spatial interpolation analysis of PM considering altitude. Finally, based on the results, an application plan was suggested.
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