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UAV를 활용한 건물철거 지역 변화탐지
Change Detection of Building Demolition Area Using UAV 원문보기

대한원격탐사학회지 = Korean journal of remote sensing, v.35 no.5 pt.2, 2019년, pp.819 - 829  

신동윤 (국립재난안전연구원 재난원인조사실) ,  김태헌 (경북대학교 공간정보학과) ,  한유경 (경북대학교 융복합시스템공학부) ,  김성삼 (국립재난안전연구원 재난원인조사실) ,  박제성 (국립재난안전연구원 재난원인조사실)

초록
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붕괴사고가 발생하였을 시, 피해악화를 방지하기 위해 즉각적인 대응이 필요하며 피해면적 산출, 대응 및 복구 계획 수립 등이 이루어져야 한다. 이를 위해선 피해지역에 대한 정확한 탐지가 이루어져야 한다. 본 연구는 붕괴사고 피해탐지를 위해 신속하고 실시간 대응이 가능한 Unmanned Aerial Vehicle(UAV)를 활용하여 피해지역 탐지를 수행하였다. 연구대상지역은 재개발 사업이 착수되면서 주택 및 아파트의 철거가 진행 중에 있는 울산 중구 B-05 주택재개발 지역으로 선정하였다. 이 지역은 건물의 철거 모습이 붕괴된 상태와 유사하고 철거 전후의 변화가 뚜렷하게 나타나 있으며, 2019년 5월 17일, 7월 9일 각각 UAV 영상을 획득하였다. 건물의 붕괴 전후 영상에서 변화지역을 피해지역으로 판단하였으며, 이를 위해 대표적인 변화탐지 기법인 분광벡터 변화분석 기법(Change Vector Analysis)과 SLIC(Simple Linear Iterative Clustering)기반 superpixel 기법을 이용하였다. 피해지역을 정확하게 탐지하기 위해 비관심지역(식생)을 ExG(Excess Green)를 이용하여 1차적으로 제거해주었고, 변화탐지가 된 객체들 중 면적으로 인한 오탐지가 된 객체들은 최소면적을 계산하여 최종적으로 제거해주었다. 그 결과 변화지역 탐지의 전체결과는 95.39%를 나타냈으며, 추후 붕괴사고에 대한 대응 및 복구대책 및 피해액 산출 등 다양한 자료로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In the disaster of collapse, an immediate response is needed to prevent the damage from worsening, and damage area calculation, response and recovery plan should be established. This requires accurate detection of the damage affected area. This study performed the detection of the damaged area by us...

주제어

표/그림 (16)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 따라서 본 연구는 붕괴사고 발생을 대비하여, 실시간 정보 수집과 신속한 대응이 가능한 UAV를 활용하여 건물의 변화를 탐지하고자 한다. 본 연구에서는 붕괴 모습과 유사한 형태를 가지는 건물철거 현장을 대상으로 영상을 획득하였다.
  • 본 연구는 Fig. 5의 연구 흐름도를 바탕으로 신속하게 공간정보를 수집할 수 있는 UAV를 활용하여 도심지의 건물붕괴로 인한 피해지역을 탐지하고자 한다. 먼저 시간 변화에 따른 연구지역에 분포하는 건물의 변화양상을 파악하기 위해 UAV 영상을 기반으로 생성된 철거 전/후 영상의 DSM에 분광변화벡터 기법을 적용하여 변화확률지도를 생성하였다.
  • 본 연구는 건물 붕괴가 발생하였을 때, 신속한 대응을 위해 UAV를 활용하여 변화탐지를 수행하였다. 대표적인 변화탐지 기법인 분광변화벡터분석을 통해 변화 확률지도를 생성한 후, SLIC기반 superpixel 기법을 적용하여 변화탐지를 수행하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
위성영상의 어떤 문제점으로 인해 무인비행장치가 사용이 되는가? (2010)은 자연재해 피해조사를 위해 고해상도 영상을 이용하여 피해조사시스템을 설계하여 피해지역에 대한 객관적이고 정확한 피해정보를 산출하였으며, Jung(2012)은 고해상도 위성영상을 이용하여 재난피해 지역을 탐지하고 추출하는 방법론을 제시하였다. 이처럼 위성영상은 산불, 홍수, 산사태 등과 같은 자연재해와 같은 광범위한 지역을 탐지하는 것과 시계열적인 분석에는 효율적이나 건물화재, 붕괴사고 등에는 실시간으로 대응하기엔 영상의 주기 또는 구름 등에 제약을 받게 된다.
2019년 5월 17일, 7월 9일 건물의 붕괴 전후 영상에서 변화지역을 피해지역으로 판단하였으며, 이를 위해 사용된 대표적인 변화탐지 기법은? 이 지역은 건물의 철거 모습이 붕괴된 상태와 유사하고 철거 전후의 변화가 뚜렷하게 나타나 있으며, 2019년 5월 17일, 7월 9일 각각 UAV 영상을 획득하였다. 건물의 붕괴 전후 영상에서 변화지역을 피해지역으로 판단하였으며, 이를 위해 대표적인 변화탐지 기법인 분광벡터 변화분석 기법(Change Vector Analysis)과 SLIC(Simple Linear Iterative Clustering)기반 superpixel 기법을 이용하였다. 피해지역을 정확하게 탐지하기 위해 비관심지역(식생)을 ExG(Excess Green)를 이용하여 1차적으로 제거해주었고, 변화탐지가 된 객체들 중 면적으로 인한 오탐지가 된 객체들은 최소면적을 계산하여 최종적으로 제거해주었다.
UAV가 위성 및 항공영상에 비해 갖고 있는 장점은? 이러한 문제를 해결하기 위해, 조작이 간단하고 신속하게 공간정보를 획득할 수 있는 무인비행장치 (Unmanned Aerial Vehicle, UAV)가 활용되고 있다(Kim and Kim, 2018). UAV는 위성 및 항공영상에 비해 소규모 지역 촬영에 적합하고, 재난·사고 발생 시, 즉각적인 대응이 가능하며 다른 장비에 비해 손쉽게 조작할 수 있으므로 재난·사고 피해조사에 매우 효과적으로 활용될 수 있다(Jung and Yun, 2012). 또한, 필요한 정보에 따라 고해상도 카메라, 멀티스펙트럴 카메라, 적외선 카메라 등 다양한 센서를 목적에 맞게 탑재할 수 있으며 위성영상에 비해 구름의 영향을 받지 않고 양질의 영상을 획득할 수 있다.
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참고문헌 (15)

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