[논문]국가 재난 관리를 위한 원격탐사 자료 분석 및 활용 - 원격탐사기반 저수지 가뭄 관리를 중심으로 -

김성삼; 이준우; 구슬; 김용민

doi:10.7780/kjrs.2022.38.6.3.1

국가 재난 관리를 위한 원격탐사 자료 분석 및 활용 - 원격탐사기반 저수지 가뭄 관리를 중심으로 -
Application and Analysis of Remote Sensing Data for Disaster Management in Korea - Focused on Managing Drought of Reservoir Based on Remote Sensing - 원문보기

대한원격탐사학회지 = Korean journal of remote sensing, v.38 no.6 pt.3, 2022년, pp.1749 - 1760

김성삼 (국립재난안전연구원 재난원인조사실) , 이준우 (국립재난안전연구원 재난정보연구실) , 구슬 (국립재난안전연구원 재난원인조사실) , 김용민 (국방과학연구소 국방인공지능기술센터)

초록
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현대 사회는 갈수록 대형화되는 자연재해와 잦은 재난사고에 의한 인적·사회적 피해가 해마다 증가하고 있다. 난접근 지역이거나 접근 불능의 위험한 재난 현장을 인공위성이나 드론, 조사로봇과 같은 첨단 조사장비를 활용하여 신속하게 접근하고 유의미한 재난 정보를 적시적으로 수집·분석함으로써, 사전 예방·대비 대책 마련뿐만 아니라 적절한 재난 현장 대응 및 중장기적 복구 계획 수립 등 재난관리 전주기에 걸쳐 국민의 재산과 생명을 지킬 수 있는 중차대한 역할을 수행할 수 있다. 본 특별호에서는 지구 원격 관측 수단인 인공위성 기술뿐만 아니라 근거리 재난현장 관측센서가 탑재된 이동형 조사차량, 드론, 조사로봇 등 다양한 조사 플랫폼을 활용한 연구원의 재난관리 현업화 기술을 소개하고 있다. 주요 연구 성과로 구글어스 엔진을 활용한 수재해 피해 탐지와 중·장기적 시계열 관측, Sentinel-1 Synthetic Aperture Radar (SAR) 영상과 인공지능을 활용한 저수지 수체 탐지, 산불 재난시 주민 이동 패턴 분석과 재난안전 연구 데이터의 효율적인 통합 관리와 활용방안 연구성과를 소개하였다. 아울러, 접근 불능의 위험한 재난현장 조사시 드론, 조사로봇을 활용한 재난원인 과학조사 연구성과를 기술하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

In modern society, human and social damages caused by natural disasters and frequent disaster accidents have been increased year by year. Prompt access to dangerous disaster sites that are inaccessible or inaccessible using state-of-the-art Earth observation equipment such as satellites, drones, and survey robots, and timely collection and analysis of meaningful disaster information. It can play an important role in protecting people's property and life throughout the entire disaster management cycle, such as responding to disaster sites and establishing mid-to long-term recovery plans. This special issue introduces the National Disaster Management Research Institute (NDMI)'s disaster management technology that utilizes various Earth observation platforms, such as mobile survey vehicles equipped with close-range disaster site survey sensors, drones, and survey robots, as well as satellite technology, which is a tool of remote earth observation. Major research achievements include detection of damage from water disasters using Google Earth Engine, mid- and long-term time series observation, detection of reservoir water bodies using Sentinel-1 Synthetic Aperture Radar (SAR) images and artificial intelligence, analysis of resident movement patterns in case of forest fire disasters, and data analysis of disaster safety research. Efficient integrated management and utilization plan research results are summarized. In addition, research results on scientific investigation activities on the causes of disasters using drones and survey robots during the investigation of inaccessible and dangerous disaster sites were described.

주제어

표/그림 (7)

그림 Fig. 1. Reservoir boundary extraction using Sentinel-1 imagery.
그림 Fig. 2. Generation of hig-resolutional reference data of reservior through drone mapping process.
표 Table 1. Specifications of DJI Inspire2
표 Table 2. The number of research papers based on satellite information according to disaster type
그림 Fig. 3. Website and detailed program of ISPRS Congress 2022.
표 Table 3. Detailed statistics for each track of ISPRS Congress 2022
표 Table 4. Thematic session of ISPRS Congress 2022

AI 본문요약
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문제 정의

본 특별호에서는 연구원에서 수행하고 있는 인공위성 기술을 활용한 재난관리관련 최근 연구성과에 대해 기술하였다.
이번 특별호에서는 최근 위성정보를 활용한 재난유형별 연구사례 분석과 전국 중·소 저수지 수표면적 분석 및 가뭄 재난 모니터링을 위한 국립재난안전연구원의 위성과 드론 등 지구 관측 플랫폼의 활용 기술에 대해 소개하고자 한다.

제안 방법

선정된 대상 저수지를 대상으로 드론맵핑을 위한 지상기준점(Ground Control Point, GCP)을 선정, 적정하게 배치한 후 Global Navigation Satellite System (GNSS) 위성측량을 통해 지상기준점 측량을 수행하였다. 2022년 3월부터 10월까지 총 10차례에 걸쳐, 드론 항공영상 촬영을 통한 3D 저수지 지형 정보(Digital Terrain Model, DTM/Digital Surface Model, DSM)와 고해상도 저수지 정사영상을 제작하였으며, SAR 자료와 인공위성을 활용한 수체 탐지 및 정확도 평가를 위한 기준자료로 재난정보연구실에 드론맵핑 성과물을 제공하였다.
이번 특별호에서는 구글어스 엔진을 활용한 수재해 피해 탐지와 중·장기적 시계열 관측, Sentinel-1 SAR 영상과 인공지능을 활용한 저수지 수체 탐지, 산불 재난시 주민 이동 패턴 분석과 재난안전 연구 데이터의 효율적인 통합 관리와 활용방안 연구성과를 소개하였다

대상 데이터

이를 위해 전국 저수지의 규모, 저수량, 분포 상황을 고려하여 경상권(울산·경주), 전라·충청권내 연구 대상 16개 중·소규모 저수지를 선정하였다

성능/효과

ISPRS Congress 2022에 참석하여 세계적인 원격탐사·사진측량·공간정보 관련 기술개발 현황과 최신 연구 동향을 고찰해 볼 때, 재난 활용기술 연구개발을 위한 연구원의 위성·드론·로봇 플랫폼의 융합적인 활용 연구 방향은 세계적인 연구와 기술개발 추세에 맞춰 잘 진행되고 있음을 확인할 수 있었다

후속연구

2021년부터 개발중인 SAR 위성 영상기반의 수표면적 분석 기술은 전국 중·소 저수지로 확대하여 전국 저수지의 수표면적 모니터링을 통해 가뭄 대책 마련을 위한 근거 자료를 제공할 예정이다
ISPRS Congress 2022에 참석하여 세계적인 원격탐사·사진측량·공간정보 관련 기술개발 현황과 최신 연구 동향을 고찰해 볼 때, 재난 활용기술 연구개발을 위한 연구원의 위성·드론·로봇 플랫폼의 융합적인 활용 연구 방향은 세계적인 연구와 기술개발 추세에 맞춰 잘 진행되고 있음을 확인할 수 있었다. 앞으로 지속적인 원격탐사 분야의 기술 수준 파악과 최신 플랫폼과 탑재장비를 활용한 재난관리 기술개발을 통해 국민 안전 확보를 위한 보다 향상된 연구성과를 도출하기 위한 노력이 필요할 것으로 판단된다.

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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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