초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
ㆍ 최종 목표
영상 및 계측을 이용한 땅밀림 모니터링과 산사태 Web-GIS 및 조기경보 시스템 개발
ㆍ 전체 내용
- 지상센서를 이용한 실시간 및 장기 관측(3년 이상) 지반변위를 확보하고 위성영상 및 지구물리탐사법의 보조적 활용방법을 제시함으로써 조기경보시스템(landslide early warning system) 구축을 통한 실시간 예측 및 예방 방법 제시
∙ 실시간 모니터링 기법은 연구지역 강우량, 지하수위, 지반변위, 함수비, 간극수압, 산사태 및 토석류 체적량 데이터

□ 연구개발 목표 및 내용
ㆍ 최종 목표
영상 및 계측을 이용한 땅밀림 모니터링과 산사태 Web-GIS 및 조기경보 시스템 개발
ㆍ 전체 내용
- 지상센서를 이용한 실시간 및 장기 관측(3년 이상) 지반변위를 확보하고 위성영상 및 지구물리탐사법의 보조적 활용방법을 제시함으로써 조기경보시스템(landslide early warning system) 구축을 통한 실시간 예측 및 예방 방법 제시
∙ 실시간 모니터링 기법은 연구지역 강우량, 지하수위, 지반변위, 함수비, 간극수압, 산사태 및 토석류 체적량 데이터를 실시간으로 통신 및 무선으로 전송 가능
∙ 산사태 조기경보시스템은 센서로 측정된 누적정보를 활용하고 인공 지능을 사용하여 실시간으로 변위 데이터가 예측됨
∙ 조기 경보 절차, 실시간 모니터링 접근 방식, 지능형 경보시스템, 다중 기준 경고 모델, 경고 해제 및 비상 완화조치가 설계된 시스템 구축
ㆍ 1년차
∘ 목표
위성영상, 드론, 지상라이다, 지상센서 및 지구물리탐사를 이용한 땅밀림 모니터링
∘ 내용
- 위성영상을 활용하여 인간 권역뿐만 아니라 산간 지역을 모두 포함한 과거 산사태 인벤토리에 대한 맵핑 및 모니터링
- AI 및 머신러닝을 활용한 산사태 취약성 평가
- 당해연도 강우이벤트를 포함한 산사태 지역 감지(InSAR 및 NDVI) 및 Testbed 구축/운용
ㆍ 2년차
∘ 목표
AI 및 Deep learning을 이용한 실시간 모니터링이 기반된 땅밀림 예측 모델 개발
∘ 내용
- Web-GIS 및 빅데이터 구축(다채널 영상과 GIS 융·복합 서비스 플랫폼 운용)
- 산사태 예측모델에 융합한 산사태 예측 및 진단모델 개발: 인공신경망 기반된 지반변위 LSTM 예측 모델 개발
- 당해연도 강우이벤트를 포함한 산사태 지역 감지(InSAR 및 NDVI) 및 Testbed 운용
ㆍ 3년차
∘ 목표
AI 및 Deep learning을 이용한 시공간 빅데이터가 기반된 산사태 조기경보 시스템 개발
∘ 내용
- 인공신경망 기반된 지반변위 LSTM 예측 모델 증명
- 산사태 예측/진단 시스템 운용 및 다종 영상을 이용한 조기경보 시스템 구축
- 당해연도 강우이벤트를 포함한 산사태 지역 감지(InSAR 및 NDVI) 및 Testbed 운용

□ 연구개발성과
- 땅밀림 및 산사태 재난 정보에 대한 첨단기술 융·복합을 통한 국토교통기술 경쟁력 강화 및 국가 경쟁력 향상
∙ 모의실험 등 실험실증과 현장적용을 통한 실용화 기술 개발 가능, 실험과 현장 적용 피드백에 의한 보완된 기술 개발
- 다종 영상정보 기반 재난정보 추출을 통한 국토교통 기술경쟁력 및 역량 강화
∙ 산사태 재난대응 영상정보 최적화기술을 통해 새로운 재난 영상정보의 제도화 가능
- 연구시설·장비 및 기법 개발을 통해 지능형 시설물 안전 및 유지관리 기술 수준을 최고기술 보유국과 기술격차 단축
- 위성·무인기 및 다채널 영상정보 융합 기술을 통해 분석된 재난정보 연계 및 공유를 통해 신속한 의사결정 지원

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
활용계획
- 다채널 영상정보 분석 최적화 기술의 기초자료
- 다종 영상정보 기반 재난정보 및 의사결정시스템 활용
- 영상기반 융복합 재난정보 활용 및 적용
- 산사태 재난 대응 교육 및 훈련
- 국가 및 지방 재난 방재사업 예산 관리에 활용 및 공공시설물 설계 및 관리
기대효과
- 위성·무인기 및 다채널 영상정보 융합 기술을 통해 분석된 재난정보 연계 및 공유를 통해 신속한 의사결정 지원
- 첨단 영상센서 데이터의 일원화를 통해 중복되는 센서 수요를 줄이고 데이터 분석능력을 높임으로써 비용절감 및 관리 효율화
- 위성·무인기 및 다채널 영상정보를 활용한 산사태 재난현장 모니터링 기술을 통해 관련 정책·제도의 실효성 및 선진화
- 안전 진단 분야 융복합 R&D 경쟁력 강화를 통한 산업 육성 및 공공 인프라 효율화

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 2
• 목차 ... 5
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
• 1.1 연구개요 ... 6
• 1.2 연구 개발 대상의 국내ㆍ외 현황 ... 9
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행내용 ... 26
• 2.1 Remote sensing 및 GIS ... 26
• 2.2 지상센서 모니터링 ... 76
• 2.3 지상라이다와 UAV를 이용한 모니터링 ... 125
• 2.4 항공라이다와 초분광을 이용한 모니터링 ... 158
• 2.5 지구물리탐사를 이용한 땅밀림 모니터링 ... 173
• 2.6 사면 안정성 해석 ... 192
• 2.7 인공신경망 기반 지반변위 예측모델 ... 199
• 2.8 지반변위에 따른 산사태 및 땅밀림 조기경보시스템 개발 ... 223
• 2.9 Web-GIS 플랫폼 설계 ... 237
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 273
• 4. 목표 미달 시 원인분석 ... 282
• 5. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 283
• 6. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 284
• 끝페이지 ... 285