[논문]무인항공시스템에 의한 수몰지역 공간정보 구축 및 분석

이근왕; 박준규

doi:10.14400/jdc.2016.14.12.225

무인항공시스템에 의한 수몰지역 공간정보 구축 및 분석
Construction and Analysis of Geospatial Information about Submerged District Using Unmanned Aerial System 원문보기

디지털융복합연구 = Journal of digital convergence, v.14 no.12, 2016년, pp.225 - 230

초록
AI-Helper

댐은 생활에 필요한 수자원을 안정적으로 공급하고, 집중호우에 의한 피해를 저감하기 위해 건설된다. 댐의 건설은 많은 토지, 가옥 등이 수몰되고 주변지역의 환경에도 큰 영향을 주기 때문에 최근에는 댐 주변지역에 대한 공간정보의 분석 및 활용이 요구되고 있다. 이에 본 연구에서는 무인항공기를 활용하여 댐건설로 인한 수몰지역에 대한 공간정보를 구축하고 효과적인 공간정보 분석 방안을 제시하고자 하였다. 연구를 통해 댐 및 주변지역에 대한 정사영상과 DSM의 공간정보를 효과적으로 구축할 수 있었다. 또한 DSM에 대한 분석을 통해 댐의 담수에 따른 침수 지역의 변화와 수량을 효과적으로 산정할 수 있었다. 무인항공시스템을 활용하여 공간정보를 구축하고, 이에 대한 분석을 기반으로 효과적인 댐 주변지역의 관리 방안 제시할 수 있었으며, 연구에서 수행된 공간정보 구축 및 분석방법은 관련 분야의 기초자료로 활용이 기대된다.

Abstract ▼ AI-Helper

Dam is built to supply water necessary for life stably and reduce the damage caused by heavy rains. Recently there has been required the analysis and utilization of spatial information on the area around the dam because construction of the dam gives a great impact on the environment of the surrounding area. In this study, we build spatial information about the submerged district due to dam construction using drone and propose the effective method for analysis of the spatial information. As a result, orthoimage and DSM of study area were constructed effectively. Change of submerged district of this area was calculated according to the analysis of spatial information. Building and analyzing spatial information carried out in this study are expected to be utilized as the basis in related fields.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

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문제 정의

본 연구는 무인항공기를 활용하여 수몰지역에 대한 공간정보를 구축 및 분석한 것으로 연구를 통해 다음과 같은 결론을 얻었다.
본 연구에서는 무인항공기를 활용하여 댐건설로 인한 수몰지역에 대한 공간정보를 구축하고 효과적인 분석 방안을 제시하고자 한다. [Fig.

제안 방법

둘째, DSM을 활용하여 mesh데이터를 생성함으로써 담수위에 따른 수몰지역의 변화를 가시적으로 생성할 수있었다.
13]에서와 같이 지형모델을 기반으로 효과적으로 수위에 따른 수몰지역의 변화를 가시적으로 생성할 수 있었다. 또한 해당 수위에 따른 총 수량을 정량적으로 산출하였다. [Fig.
생성된 mesh 데이터를 이용하여 등고선을 생성하였으며, 수위에 따른 침수지역 변화와 총 수량을 계산하였다. [Fig.
생성된 등고선과 mesh 데이터를 이용하여 수위의 변화에 따른 침수지역의 변화와 수량을 산출하였다. [Fig.
자료처리를 통해 생성된 DSM은 포인트클라우드 형태의 데이터로 대상지역의 지면과 건물, 수목 등과 같은 구조물을 포함하고 있다. 수몰지역에 대한 데이터 분석을 위해 우선적으로 DSM에서 수목과 인공적인 객체를 정리하고, 주변 지형을 이용하여 보간(interpolation)함으로써 연구대상지 전체에 대한 mesh 데이터를 생성하였다. [Fig.
연구에 사용된 무인항공기는 Trimble ZX5 HP 모델로 GCP를 설치하여 기하보정에 이용함으로써 정확도를 유지하도록 하였다. [Fig.
영상의 촬영은 250m고도에서 이루어 졌으며, 취득된 자료의 처리는 Uas Master 소프트웨어를 이용하였다. [Fig.
자료처리는 영상병합, GCP 관측, 성과물 생성의 순으로 이루어졌으며, 성과물은 정사영상과 DSM을 생성하였다. [Fig.

대상 데이터

본 연구에서는 수몰지역에 대한 공간정보 구축 및 분석을 위해 원주시의 댐 건설 예정지를 연구대상지로 선정하고 항공사진을 촬영하였다. [Fig.

성능/효과

무인항공시스템은 기존 토털스테이션과 GNSS를 활용한 방법에 비해 공간정보 구축에 필요한 인력과 시간을 크게 줄일 수 있었다. [Table 3]은 기존 측량방법과 무인항공시스템을 활용하여 1km²의 공간정보 구축에 필요한 인력과 시간을 비교한 것이다.
셋째, 수위별 총 수량은 최저수위인 5m에서 126,593.95m³, 최고 수위인 50m에서 3,439,596.26m³로 산출되었으며, 연구를 통해 구축된 정사영상과 지형모델은 공간정보 분석을 위한 기초자료로 활용이 가능하다.
수위에 따른 변화를 분석하기 위하여 대상지역의 최대 및 최저수위를 측정하여 최고수위와의 차이가 55m임을 산출하였다. [Fig.
연구를 통해 수몰지역에 담수를 시작할 때 수위에 따른 침수 지역의 변화를 효과적으로 파악할 수 있었으며, 수량을 정량적으로 산출하였다. [Fig.
첫째, 댐건설로 인해 수몰이 예상되는 넓은 지역에 대해 무인항공기를 활용하여 정사영상과 DSM을 효과적으로 생성할 수 있었다.

후속연구

넷째, 무인항공시스템은 기존 측량방법보다 효과적으로 공간정보를 구축할 수 있으며, 지적도와 연계하여 보상업무에도 활용이 가능할 것으로 기대된다.
다섯째, 향후 무인항공시스템을 활용한 주기적인 공간 정보 취득 및 다양한 분석이 이루어진다면 댐건설 전과 후의 정량적인 변화탐지가 가능할 것이다.
연구를 통해 구축된 정사영상과 지형모델은 공간정보 분석을 위한 기초자료로 활용이 가능하며, 향후 댐 건설 전과 후의 변화탐지를 위한 분석에도 이용이 가능하다. 또한 구축된 공간정보는 지적도 등과 연계함으로써 수몰 지역에 대한 보상자료로도 활용이 가능할 것으로 기대된다.
연구를 통해 구축된 정사영상과 지형모델은 공간정보 분석을 위한 기초자료로 활용이 가능하며, 향후 댐 건설 전과 후의 변화탐지를 위한 분석에도 이용이 가능하다. 또한 구축된 공간정보는 지적도 등과 연계함으로써 수몰 지역에 대한 보상자료로도 활용이 가능할 것으로 기대된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	댐의 건설 목적은?	댐은 생활에 필요한 수자원을 안정적으로 공급하고, 집중호우에 의한 피해를 저감하기 위해 건설된다. 댐의 건설은 많은 토지, 가옥 등이 수몰되고 주변지역의 환경에도 큰 영향을 주기 때문에 최근에는 댐 주변지역에 대한 공간정보의 분석 및 활용이 요구되고 있다.
	댐주변의 환경요인자료의 수집과 관리와 분석을 위해 활용가능 한 것은?	무인항공기는 촬영을 원하는 지역에 빠르게 접근하여 비행고도에 따라 다양한 축척의 영상을 취득할 수 있고, 자료처리를 통해 정사영상, 지형모델 등 다양한 공간정보를 생성할 수 있기 때문에 활용성이 크다[10,11,12]. 무인항공기와 관련된 국내 연구로 신속한 피해현황 정보 취득이 필요한 재난지역을 관측하기 위하여 저고도 촬영 기술을 적용하여 기하보정과 영상모자이크 기법을 적용하여 영상지도를 제작하는 방안이 연구된 바 있으며, 무인항공기의 정확도를 분석한 연구가 수행되었다[13,14,15].
	댐 주변의 공간정보의 분석 및 활용이 필요한 이유는?	댐은 생활에 필요한 수자원을 안정적으로 공급하고, 집중호우에 의한 피해를 저감하기 위해 건설된다. 댐의 건설은 많은 토지, 가옥 등이 수몰되고 주변지역의 환경에도 큰 영향을 주기 때문에 최근에는 댐 주변지역에 대한 공간정보의 분석 및 활용이 요구되고 있다. 이에 본 연구에서는 무인항공기를 활용하여 댐건설로 인한 수몰지역에 대한 공간정보를 구축하고 효과적인 공간정보 분석 방안을 제시하고자 하였다.

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American Homepage of Trimble, http://www.trimble.com, August 14, 2016.

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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