Abstract
Recently, not only in Korea but also around the world, we have been experiencing constant disasters such as typhoons, wildfires, and heavy rains. The property damage caused by typhoons and heavy rain in South Korea alone has exceeded 1 trillion won. These disasters have resulted in significant loss of life and property damage, and the recovery process will also take a considerable amount of time. In addition, the government's contingency funds are insufficient for the current situation. To prevent and effectively respond to these issues, it is necessary to collect and analyze accurate data in real-time. However, delays and data loss can occur depending on the environment where the sensors are located, the status of the communication network, and the receiving servers. In this paper, we propose a two-stage hybrid situation analysis and prediction algorithm that can accurately analyze even in such communication network conditions. In the first step, data on river and stream levels are collected, filtered, and refined from diverse sensors of different types and stored in a bigdata. An AI rule-based inference algorithm is applied to analyze the crisis alert levels. If the rainfall exceeds a certain threshold, but it remains below the desired level of interest, the second step of deep learning image analysis is performed to determine the final crisis alert level.
최근에 우리나라에서 뿐만 아니라, 세계 곳곳에서 태풍, 산불, 장마 등으로 인한 재해가 끊이지 않고 있고, 우리나라 태풍 및 호우로 인한 재산 피해액만 1조원이 넘고 있다. 이러한 재난으로 인해 많은 인명 및 물적 피해가 발생하고, 복구하는 데도 상당한 기간이 걸리며, 정부 예비비도 부족한 실정이다. 이러한 문제점들을 사전에 예방하고 효과적으로 대응하기 위해서는 우선 정확한 데이터를 실시간 수집하고 분석하는 작업이 필요하다. 그러나, 센서들이 위치한 환경, 통신 네트워크 및 수신 서버들의 상황에 따라 지연 및 데이터 손실 등이 발생할 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 이러한 통신네트워크 상황에서도 분석을 정확하게 할 수 있는 2단계 하이브리드 상황 분석 및 예측 알고리즘을 제안한다. 1단계에서는 이기종의 다양한 센서로부터 강, 하천, 수위 및 경사지의 경사각 데이터를 수집/필터링/정제하여 빅데이터 DB에 저장하고, 인공지능 규칙기반 추론 알고리즘을 적용하여, 위기 경보 4단계를 판단한다. 강수량이 일정값 이상인데도 불구하고 1단계 결과가 관심 이하 단계에 있으면, 2단계 딥러닝 영상 분석을 수행한 후 최종 위기 경보단계를 결정한다.