Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies (한국지리정보학회지)

The Korean Association of Geographic Information Studies (한국지리정보학회)
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A Study on Agricultural Drought Monitoring using Drone Thermal and Hyperspectral Sensor

드론 열화상 및 초분광 센서를 이용한 농업가뭄 모니터링 적용 연구

  • 함건우 ((주)신한항업 기업부설연구소) ;
  • 이정민 ((주)신한항업 기업부설연구소) ;
  • 배경호 ((주)신한항업 기업부설연구소) ;
  • 박홍기 (가천대학교 토목환경공학과)
  • Received : 2019.09.20
  • Accepted : 2019.09.27
  • Published : 2019.09.30
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Abstract

As the development of ICT and integration technology, many changes and innovations in agriculture field are implemented. The agricultural sector has shifted from a traditional industry to a new industrial form called the 6th industry combined with various advanced technologies such as ICT and IT. Various approaches have been attempted to analyze and predict crops based on spatial information. In particular, a variety of research has been carried out recently for crop cultivation and smart farms using drones. The goal of this study was to establish an agricultural drought monitoring system using drones to produce scientific and objective indicators of drought. A soil moisture sensor was installed in the drought area and checked the actual soil moisture. The soil moisture data was used by the reference value to compare and analyze the temperature and NDVI established by drones. The soil temperature by the drone thermal image sensor and the NDVI by the drone hyperspectral was analyzed the correlation between crop condition and soil moisture in study area. To verify this, the actual soil moisture was calculated using the soil moisture measurement sensor installed in the target area and compared with the drone performance. This study using drone drought monitoring system may enhance to promote the crop data and to save time and economy.

최근 ICT 기술과 융합 기술의 발달에 힘입어 농업 분야에서도 많은 변화와 혁신이 추구되고 있다. 과거 전통적인 농작물 생산 중심의 농업 분야에서 다양하고 첨단의 기술과 접목되어 6차 산업이라는 새로운 산업 형태를 만들고 있으며 이러한 변화의 핵심은 농업 분야에서도 ICT 기술과 공간정보의 융합이 있기에 가능하다. 센서를 이용한 농작물 작황 분석과 이를 공간정보 기반에서 분석 및 예측하기 위한 다양한 접근이 시도되고 있다. 특히 최근에는 드론을 이용한 농작물 재배 및 스마트 팜을 위한 다양한 연구가 추진되고 있다. 하지만, 이러한 연구는 드론을 이용한 직접적인 농작물 재배 등의 물리적 활용과 공간정보 구축에 국한되는 문제가 있다. 이에 본 연구에서는 농작물 재배에 가장 영향을 미치는 가뭄에 대한 과학적이고 객관적인 지표를 산출하기 위한 드론을 활용한 농업 가뭄 모니터링 체계 구축을 목표로 하였다. 이를 위해 가뭄 우심지역에 대하여 토양수분 센서를 설치하여 실제 토양의 수분을 확인하고 기준값으로 설정하여 드론에서 구축한 온도 및 정규식생지수를 비교분석하였다. 드론 열화상 센서에서는 대상 지역의 토양 온도를 산출하였으며, 드론 초분광센서를 이용하여 대상 농작물의 정규식생지수를 산출하여 실제 대상 지역의 농작물의 작황상태 및 토양온도와의 상관관계를 분석하였으며, 이를 검증하기 위해 대상지역에 설치된 토양수분측정 센서를 이용하여 실제 토양수분을 산출하여 드론 성과와 비교 분석하였다. 이와 같은 접근은 비접촉 방식으로 작물의 종류, 작물의 생육정도, 단위면적 당 작황상태에 관한 데이터를 생산하여 효율적인 가뭄피해 분석에 활용될 것으로 기대된다.

Keywords

References

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