• Tunnel and Underground Space
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• v.25 no.6
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• pp.527-533
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• 2015

This study performed an on-site demonstration of the topographic surveying technique at a large-scale open-pit limestone mine in Korea using a fixed-wing unmanned aerial vehicle (UAV, Drone, SenseFly eBee). 288 sheets of aerial photos were taken by an automatic flight for 30 minutes under conditions of 300 m altitude and 12 m/s speed. Except for 37 aerial photos in which no keypoint was detected, 251 aerial photos were utilized for data processing including correction and matching, then an orthomosaic image and digital surface model with 7 cm grid spacing could be generated. A comparison of the X, Y, Z-coordinates of 4 ground control points measured by differential global positioning system and those determined by fixed-wing UAV photogrammetry revealed that the root mean squared errors were around 15 cm. Because the fixed-wing UAV has relatively longer flight time and larger coverage area than rotary-wing UAVs, it can be effectively utilized in large-scale open-pit mines as a topographic surveying tool.

• Journal of the Korean earth science society
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• v.39 no.1
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• pp.46-52
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• 2018

This paper is to study the development of three dimensional Digital Surface Model (DSM) using photogrammetry technique based on self-developed Drone (Unmanned Aerial Vehicle (UAV)). To develop DSM, we selected a study area in Jeju island and took 24 pictures from the drone. The three dimensional coordinates of the photos were made by Differential Global Positioning System (DGPS) surveying with 10 ground control points (GCP). From the calculated three dimensional coordinates, we produced orthographic image and DSM. The accuracy of DSM was calculated using three GCPs. The average accuracy of X and Y was from 8.8 to 14.7 cm, and the accuracy of Z was 0.8 to 12.4 cm. The accuracy was less than the reference accuracy of 1/1,000 digital map provided by National Geographic Information Institute (NGII). From the results, we found that the self-developed drone and the photogrammetry technique are a useful tool to make DSM and digital map of Jeju.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.29-29
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• 2021

최근 물 사용에 대한 각 부문 간의 경쟁이 심화되고 있으며, 미래 기후변화에 대응하기 위해 체계적이고 효율적인 수자원 활용이 요구되고 있다. 농업용수는 우리나라 수자원의 40% 이상을 차지하고 있지만, 생활용수, 공업용수와 달리 경험에 기반한 관행적 관리가 이루어지고 있어 체계적인 관리가 필요하다. 농업용수의 체계적 관리와 분석을 위해 최신화된 수혜면적 파악 및 수혜구역 내 수로 네트워크 구축은 필수적 요소이다. 현재 활용하고 있는 농업용 저수지 수혜면적 및 수로 자료는 한국농어촌공사의 RIMS 자료를 기반으로 하고 있다. 하지만 기존 자료의 경우 준공 당시 설계기준으로 작성되거나 수년 전 갱신된 자료로 최신현황을 반영하지 못하고 있다. 이러한 문제점을 보완하기 위해 직접 측량을 통한 자료 취득 또는 농림축산식품부의 스마트팜맵과 같은 대체, 보완자료가 활용되고 있다. 직접 측량의 경우 최신화된 정확한 자료 취득이 가능하지만, 많은 시간이 소요되며, 스마트팜맵의 경우 취득 주기가 1~2년으로 주기에 따라 최신자료의 활용이 어려울 수 있다. 본 연구에서는 자료 산정 시간 단축 및 최신자료 취득을 위해 고해상도 영상을 활용하고자 하였으며, 여주시 삼합저수지를 대상으로 검증하였다. 영상자료로는 위성영상, 항공영상, 드론영상을 활용하였으며, 위성영상의 경우 구글어스 프로의 2020년 11월 고해상도 영상, 국토리지정보원의 2019~2020년 51cm급 항공 영상, 2020년 10월 촬영한 4cm급 드론영상을 사용하였다. 수혜면적 산정은 기존 RIMS 자료와 스마트팜맵을 통해 확인한 수혜면적에서 영상을 통해 확인한 토지이용 변경지역을 추출하여 재산정하였으며, 수로 네트워크의 경우 RIMS 자료를 기반으로 드론영상을 통해 확인된 수로 추가 및 DEM (Digital Elevation Model) 영상을 활용한 용수 흐름도 작성을 통해 구축하였다. 본 연구에서 재산정한 수혜면적과 수로 네트워크는 정확한 용수 수요량 및 공급량 산정, 관개 효율 분석 등과 같은 농업용수 분석 전반에 기초자료로 활용 가능할 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.52-52
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• 2020

영상을 이용하여 하천유속과 유량을 측정하는 방법은 신속하고 간결하게 유속을 측정할 수 있는 방법으로 주목을 받고 있다. 또한 새로운 기술인 드론을 활용하여 하천의 유속과 유량을 측정하는 방법도 다양하게 시도되고 있다. 본 연구는 드론을 정지영상과 동영상을 이용하여 별도의 측량이나 복잡한 과정없이도 하천의 유속분포를 추정할 수 있는 방안을 제시하였다. 이 때, 중소하천의 유속 측정에 보다 쉽게 활용할 수 있도록 카메라 보정을 통한 카메라 내부변수 획득과 정지영상에 수록된 드론의 위치와 자세에 대한 EXIF 자료를 이용하는 방안, 약간의 흔들림이 있는 영상에서도 유속을 추정하는 방안을 제안하였다. 먼저, 드론의 카메라 보정을 위한 프로그램을 작성하고, 카메라의 내부 변수를 추정하였다. 드론의 위치와 자세에 대한 정보는 정지영상(JPG 파일)에 수록된 EXIF 정보를 이용하여 드론의 위치(GPS)와 자세(자이로스코프)를 알아내었다. 이를 이용하여 현장의 참조점에 대한 위치 정보를 확인하고, 또 수면촬영을 위한 정지비행시의 카메라의 대략의 위치와 자세 정보를 확인하였다. 이 자료들은 실제 유속측정에 이용하는 동영상에서 나타나는 참조점의 위치 정보를 결정하기 위한 것이다. 그리고 연이어 촬영된 동영상에서 시공간영상분석법으로 측정 단면의 유속분포를 분석하였다. 이 때, 동영상 내에 있는 약간의 흔들림은 FFT 분석으로 적절히 보완할 수 있다. 개발된 방법을 밀양강의 단장천 대리 수위표 지점 인근에서 시험한 결과 기존의 유속계로 측정한 방법과 상당히 근사한 결과를 얻을 수 있었다.

• The Journal of The Korea Institute of Intelligent Transport Systems
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• v.17 no.5
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• pp.117-127
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• 2018

The author tried to propose the orthographic and DTM (digital terrain model) creation and evaluate the accuracy for an university campus using UAV (unmanned aerial vehicle) system. Most previous studies used GPS-based data, but in this paper, the observations of triangulation level measurements was used for comparison of accuracy. Accuracy analysis results showed that the operational requirements for aerial photographic standards are satisfied in all scenaries. The author confirmed availability in aviation photo measurements and applications using UAV (Drone). In order to create a sophisticated DTM and contour, we need to eliminate interference from building, trees, and artificial objects. The results of this study are expected to be used as the basis for future studies in the creation of DTM and the accuracy assessments using Drone.

• Journal of Convergence for Information Technology
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• v.11 no.1
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• pp.136-142
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• 2021

Open-pit mine development requires continuous management because of topographical changes and there is a risk of accidents if the current status survey is performed directly in the process of calculating the earthwork. In this study, the application of UAV photogrammetry, which can acquire spatial information without direct human access, was applied to open-pit mines development area and analyzed the accuracy, earthwork, and mountain restoration plan to determine its applicability. As a result of accuracy analysis at checkpoint using ortho image and Digital Surface Model(DSM) by UAV photogrammetry, Root Mean Square Error(RMSE) is 0.120 m in horizontal and 0.150 m in vertical coordinates. This satisfied the tolerance range of 1:1,000 digital map. As a result of the comparison of the earthwork, UAV photogrammetry yielded 11.7% more earthwork than the conventional survey method. It is because UAV photogrammetry shows more detailed topography. And result of monitoring mountain restoration showed possible to determine existence of rockfall prevention nets and vegetation. If the terrain changes are monitored by acquiring images periodically, the utility of UAV photogrammetry will be further useful to open-pit mine development.

• Journal of the Korean Geosynthetics Society
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• v.18 no.4
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• pp.87-95
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• 2019

Earth-work calculation is the important data for estimating the optimal construction cost at the construction site. Earth-work calculations require the accurate terrain data and precise soil volume calculations. Drone surveying technology provides accurate topography in a short time and economic advantages. In this paper, a drone surveying technique was used to derive a high precision soil volume calculation system. Field demonstration were performed to verify the accuracy of the volume measurement system. The results of earth-work calculation using drone survey were compared with those of GPS surveying. In addition, the developed earth-work volume calculation algorithm is compared with the existing aerial survey software (Pix4D) to verify the accuracy.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.32 no.6
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• pp.657-672
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• 2016

Coastal erosion happens frequently in many different types. To control coastal erosion zone effectively and establish response plans, we need to accumulate data indicating topography changes through monitoring the erosion situation continuously. UAV photogrammetric systems, which can fly autonomously at a low altitude, are recommended as an economical and precision means to monitor the coastal zones. In this study, we aim to verify the accuracy of the generated orthoimages and DEM as a result of processing the UAV data of a coastal zone by comparing them with various reference data. We established a verification routine and examined the possibilities of applying the UAV photogrammetric systems to monitoring coastal erosion by checking the analyzed accuracy by the routine. As a result of verifying the generated the geospatial information from acquired data under various configurations, the horizontal and vertical accuracy (RMSE) were about 2.7 cm and 4.8 cm respectively, which satisfied 5 cm, the accuracy required for coastal erosion monitoring.

• Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
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• v.20 no.4
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• pp.39-54
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• 2017

Between 1998 and 2010, the computerization of underground facilities was completed in 84 cities. Since 2011, new pipelines have been laid or existing pipelines have been maintained, renovated, and renewed. To measure the exact location and depth of the exposure pipe, a map of underground facilities was created before filling the ground. This method is based on the time when the underground facilities of the National Geographic Information Institute Regulation No. 134 of the National Geographic Information Office revised in 2010 were drafted. The process of the drone taking the video is based on a theoretical basis of ground control points. The method works by removing all ground control points located outside of the error range and re-processing it for calculating the best result. Furthermore, using a drone-based spontaneous measuring method allows workers to obtain a high accuracy underground facilities map in error bound. The proposed method could be used as a new way to standardize the processing.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.76-76
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• 2019

최근 기후변화로 인해 퇴적 및 세굴이 심화되었고, 4대강 사업으로 인해 급격한 하천 지형 변화가 발생하였다. 특히, 4대강 사업 이후 하상변동 모니터링에 대한 지속적인 수요가 증가하고 있다. 이에 따라 개정된 하천법에 따르면 하상변동조사를 기본 10년 주기로 정기적으로 실시하되, 퇴적 및 세굴 발생 구간에 대해서는 기본 2년을 기준으로 하상변동이 큰 곳에 대해서는 1년 주기로, 하상변동이 작은 곳에 대해서는 5년 주기로 실시해야 한다. 하지만 기술 및 예산의 한계로 인해 하상변동조사의 경우 현장 유사량 및 하상토 입도 측정과 유량-총유사량 관계식을 활용하여 모델링을 통해 하상변동을 예측하고 있는 실정이다. 하상변동은 기본적으로 하천 수심을 기본으로 하고 있으며, 사람이 직접 투입하여 임의의 지점에 대한 수심 계측을 실시하고 있다. 하지만 직접 수심 계측의 경우 낮은 자료의 밀도로 인해 많은 인력과 예산, 시간이 소요되며 무엇보다도 관측 대상인 물이라는 작업환경에서는 인명피해가 발생할 수 있는 문제점을 가지고 있다. 최근에는 이러한 한계를 극복하기 위해 초음파 센서가 탑재된 이동식 보트를 활용하여 경로형 수심 계측을 실시하고 있으나, 초음파 센서가 가지는 기기적 한계로 인해 약 50cm 이하에 대한 수심은 측정이 어려운 실정이다. 특히, 국내 하천의 경우는 홍수기를 제외하면 수심이 얕기 때문에 얕은 수심에 대한 자료 확보가 어려워 공간적 정밀도 확보가 어려운 실정이다. 따라서 기존의 하천계측의 패러다임을 지점, 선형 계측이 아닌 면 측량을 실시를 통해 높은 밀도의 자료를 확보해야 한다. 이러한 측량이 가능한 기술로 하천원격탐사가 대안으로 제시되고 있다. 하천원격탐사는 직접 접촉하지 않고, 대상체의 광학적 특성을 통해 물리적 특성을 파악하는 기술로서 적은 시간에 높은 밀도의 자료의 확보와 저예산의 고효율 방법으로 알려져 있다. 본 연구에서는 기존의 하천원격탐사에서 활용한 고비용, 저해상도의 시공간 스케일에 해당하는 위성 및 유인항공기가 아닌 하천의 흐름방향으로 비행이 가능하고 상대적으로 저비용, 고해상도의 시공간 스케일의 측정이 가능한 드론을 활용하여 하천원격탐사를 수행하는 방법에 대해 논하고자 한다. 특히, 기술적 한계가 존재하는 청색, 녹색, 적색에 해당하는 RGB 영상을 활용한 하천원격탐사를 극복하기 위한 대안으로 초분광 영상을 수집하고 활용하는 방법을 제시하고자 한다.