• Spatial Information Research
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• 제22권3호
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• pp.89-99
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• 2014

도시 내 거주하는 인구의 분포는 다양한 연구에 활용될 수 있는 기초자료로서 중요한 의미를 지닌다. 그러나 이와 관련한 데이터는 정보기밀성 등을 이유로 일정한 공간단위로 집계되어 제공된다. 때문에 제공되는 것과 다른 공간단위나, 더 세밀한 공간분석을 요하는 연구와 활용이 제한된다. 이에 본 연구는 인구분포 데이터가 가지는 한계를 극복하여, 행정구역을 기준으로 한 인구데이터 제공단위보다 세밀한 인구분포를 현실적으로 재현하고자 대시매트릭 매핑 기법을 활용하였다. 대시메트릭 매핑은 주 데이터와 연관된 공간적 보조 데이터를 사용하여 주 데이터의 공간적 분포를 세밀하게 나타내는 지도화 방법이다. 본 연구에서는 서울시 집계구별 인구센서스 자료를 주 데이터로, 건축물 대장을 보조 데이터로 사용하였으며, 모든 인구가 주거용 건축물에 거주한다고 가정하여 주거용 건축물 단위에서 인구분포를 재현하였다. 주거용 건축물을 공간적으로 추출하기 위해 바이너리기법이 활용되었으며. 이후 회귀분석 기법을 활용하여 건물 용도와 층수를 고려한 가중치를 부여해 입체적인 거주인구밀도를 재현하는데 성공하였다. 이를 통해 전체 토지 및 용도구역을 기반으로 한 기존의 방법론보다 현실적용오차를 줄였다. 또한 주거가능 건축물의 주택유형과 층수가 반영된 3차원적 공간자료를 활용하여 주거용 건축물에 거주하는 인구를 추정하는 모델을 도출하여, 정확도가 높고 세밀화 된 인구분포지도를 제작하였다. 본 연구를 통해 도출된 개별 건물 단위의 인구 데이터는 일정한 공간단위로 집계를 재가공한 것으로 정보기밀성의 문제가 없는 세밀한 단위의 인구분포 정보를 제공한다. 따라서 이후 도시 내 재난재해 발생에 따른 영향 인구 파악과 같은, 지역인구를 활용한 다양한 연구에 활용될 수 있는 중요한 자료로써 의미를 지닌다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제48권6호
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• pp.463-477
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• 2015

최근 빈번하게 발생하는 이상기후 현상은 수자원관리에 많은 어려움을 주고 있으며 예상치 못한 기상관련 재난피해를 야기하고 있다. 특히, 기후변화에 의해 점차 태풍의 세력이 강력해짐에 따라 태풍은 위험기상으로 인지된다. 본 연구의 주요목적은 태풍으로 인하여 발생하는 강우특성 및 종관기후학적 분석을 수행하는 것으로 일본 지역특별기상센터(Regional Specialized Meteorological Center Tokyo Typhoon Center, RSMC)에서 제공하는 1973년부터 2012년의 6시간 간격 최적경로(best track) 자료를 사용하여 우리나라에 상륙한 태풍사상만을 대상으로 태풍의 상륙 지속시간(내습시간)을 총 4개의 시간구간으로 구분하여 각 내습유형에 따른 강우특성 및 종관기후학적 분석을 수행하였다. 본 연구를 통한 결과는 태풍의 진로 및 이동속도를 예측 가능한 현 시점에서, 우리나라 태풍내습시 내습유형에 따른 홍수방어 및 사전대피와 같은 재해관리 측면에서 매우 유용한 정보를 제공할 것으로 사료된다. 향후 연구로서 본 연구를 통해서 확인된 기상학적 패턴을 활용하여 단기 태풍강수량 모의기법 개발이 필요할 것으로 판단된다.

• 대한공간정보학회지
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• 제12권1호
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• pp.69-77
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• 2004

국내 기후의 급격한 변화와 국토의 난개발에 따른 자연 재해가 커짐에 따라 연안침수에 의한 재산과 인명피해가 주기적으로 반복되고 있다. 이에 따라 연안침수의 피해위험도가 높은 지역을 파악하여 관련 지역의 주민들에게 지역의 특성을 주지시켜야 할 필요성이 증대되고 있다. 본 논문에서는 연안침수에 의한 피해를 최소화하기 위한 방재형 국토관리의 일환으로 연안침수 시 피난경로와 피난장소, 의약품과 식량 및 주요 구난장비의 위치 등을 상세히 제공할 수 있는 연안침수지도의 프로토타입 제작방안을 제시하였다. 먼저 일본과 미국 등의 선진국 사례 분석과 함께 본 연구의 시범지역인 대부도 남부지역에 대한 GIS 자료구축을 위한 문헌조사와 기구축된 데이터의 확보 및 지역의 특성에 맞는 신규 GIS 자료구축 방법을 제시하였다. 특히, 침수구역을 예측하기 위한 모델링을 지원하기 위한 정확도와 경제성, 객관성과 현실성이 높은 지형공간자료의 효율적인 구축을 강조하였다. 제작된 연안침수지도의 프로토타입은 효율적인 재난관리와 인명 및 재산 피해의 최소화에 기여할 수 있을 것으로 판단되었다. 나아가 이러한 연안침수지도의 제작을 통하여 주민의 침수에 대한 경각심 고취와 함께 사전 교육, 지방자치단체의 침수위험 관리업무에도 활용이 가능할 것으로 사료된다.

• 한국측량학회지
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• 제33권4호
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• pp.297-304
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• 2015

원격탐사 자료를 활용한 변화탐지 기법은 재난/재해, 국토모니터링 등의 다양한 분야에서 활용가능하다. 그러나, 고해상도 위성영상을 활용하여 무감독 변화탐지를 수행할 경우에는, 기복변위 등에 의한 기하학적인 오차와 영상의 노이즈 정보에 의하여 미변화지역들이 변화지역으로 오탐지될 수 있는 문제점을 지닌다. 따라서 본 연구에서는 대표적인 변화탐지 기법인 IR-MAD 기법을 활용하여 고해상도 위성영상에 대한 객체 기반의 변화탐지를 수행하였다. 특히, 교차융합기법으로 부가적인 자료를 생성하여 객체 기반의 변화탐지 정확도를 향상시키고자 하였다. KOMPSAT-2 위성영상을 활용한 실험을 수행한 결과, 화소기반의 IR-MAD 기법과 비교하여 객체 기반의 IR-MAD 기법이 높은 변화탐지 정확도를 보이는 것을 확인하였다. 또한, 교차융합영상을 활용하였을 경우가 원 다시기 영상만을 사용하였을 때보다 높은 변화탐지 정확도를 보였다. 이를 통해, 객체 기반의 IR-MAD 기법이 고해상도 위성영상을 활용한 국토의 변화탐지를 효과적으로 수행할 수 있음을 실험적으로 증명하였다.

• 한국지리정보학회지
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• 제20권1호
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• pp.113-126
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• 2017

본 연구의 목적은 빅데이터 분석 기법 중 하나인 텍스트 마이닝 기법을 활용하여 환경 분야의 환경공간정보 활용 연구 동향을 정량적으로 분석하는 것이다. 분석에 활용된 자료는 NDSL (National Digital Science Library)을 통하여 획득한 국내 논문으로 총 869편을 대상으로 하였다. 논문에서 추출된 단어들은 "환경일반", "기후", "대기", 등 환경 분야 10개, "위성영상", "수치지도", "재난재해" 등 환경공간정보 20개로 설정된 분류체계에 따라 재분류 되었다. 재분류된 분류 키워드를 통해, 논문에서 해당 키워드의 출현 빈도 및 시계열 변화를 파악하였으며, 상호 간 연관분석을 수행하였다. 첫째, 빈도 분석 결과 환경 분야에서는 "환경일반"(40.85%)이 환경공간정보에서는 "위성영상" (24.87%)이 가장 높은 활용 빈도를 나타냈다. 둘째, 환경 분야에 대한 시계열 분석 결과 1996년부터 2000년까지는 "기후"에 대한 연구 비중이 높았으나, 2001년부터는 "환경일반"에 대한 연구가 증가하였다. 환경공간정보에서는 "위성영상"에 대한 수요가 전 기간에 걸쳐 가장 높았으며, 활용 비율 또한 점차적으로 증가하고 있었다. 셋째, 환경 분야와 환경공간정보에 대한 연관분석 결과 총 80개의 연관 규칙이 생성되었으며, 환경 분야 중 "환경일반"이 "위성영상", "전자지도" 등 총 17개의 환경공간정보와 가장 많은 수의 연관 규칙을 생성하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제37권5_2호
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• pp.1235-1243
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• 2021

해양탑재체(GOCI-II)가 주탑재체이며 정지궤도복합위성2B호 또는 천리안2B호로 명명된 정지궤도 해양관측위성은 2020년2월에 성공적으로 발사되어 한반도 주변의 해양과 연안을 주간 상시 관측과 감시 임무를 수행하고 있다. 해양탑재체는 천리안1호의 해양탑재체(GOCI)의 임무 승계와 향상된 성능으로 해양·연안의 효율적인 관리, 해양재해·재난 저감을 위한 실시간 해양환경모니터링과 어로 비용절감을 위한 어장환경 정보의 생산 등 해양환경감시를 위하여 개발되었다. 발사 후 해양탑채체는 초기 점검시험(IAC) 단계에 모든 기능이 정상적으로 동작됨을 확인하고, 궤도상시험(IOT) 단계에 성능·운영시험, 복사보정과 영상기하보정을 병행 진행하여 그 결과를 핸드오버회의 통하여 보고하고 국가해양위성센터로 운영권을 이관하였다. 주로 온보드 태양광 보정시스템으로 수행되는 복사보정은 사전에 수립된 계획에 따라 주기적으로 진행하여 최종 Gain과 offset 값을 설정, 적용하고 유효성을 확인하였다. 영상기하보정(INR)은 별영상 자료 기반의 네비게이션 필터링과 랜드마크 기반 보정 방식으로 요구규격을 모두 만족함을 확인하고 INR 프로세스를 검증하였다. 본 논문에서 정지궤도 해양위성이 발사 이후 궤도상 성능시험, 복사보정과 영상기하보정의 방법, 절차를 기술하고 결과와 현황을 분석하고 정리하였다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제14권3호
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• pp.17-27
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• 2021

본 연구에서는 6개의 기계학습 기법들을 활용하여 2019년과 2020년 전국 땅밀림 현장조사 결과를 기반으로 땅밀림 위험지역을 A부터 C까지 3개 등급(A등급: 위험, B등급: 보통, C등급: 양호)으로 구분할 수 있는 분류모형을 구축하고, 분류 정확도를 비교·분석한다. 기계학습 기법으로는 K-Nearest Neighbor, Support Vector Machine, Logistic Regression, Decision Tree, Random Forest, Extreme Gradient Boosting 총 6개를 적용하였다. 분류 정확도 분석결과, 6개의 기법 모두 0.9 이상의 우수한 정확도를 보여주었다. 수치형 자료를 학습에 적용한 경우가, 문자형 자료를 학습한 모형보다 우수한 성능을 나타냈으며, 현장조사 평가점수 자료군(C1~C4) 보다는 전문가의견이 반영된 평가점수 자료군(R1~R4)으로 학습한 모형이 정확도가 높은 것으로 분석되었다. 특히, 직접징후와 간접징후 정보를 학습에 반영한 경우가 예측정확도가 높게 나타났다. 향후 땅밀림 현장조사 자료가 지속적으로 확보될 경우, 본 연구에서 활용한 기계학습기법은 땅밀림 분류를 위한 도구로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제37권6_3호
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• pp.1965-1974
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• 2021

위성 원격탐사 기법은 산림 모니터링에 적극적으로 활용될 수 있으며 우리나라 독자 운영 위성인 다목적실용위성을 활용하였을 때 특히 의미 깊다. 최근 들어 위성 원격탐사 자료에 머신러닝 기법을 적용함으로써 산림 모니터링을 수행하는 연구가 다수 이루어지고 있다. 머신러닝 기법을 통하여 제작된 산림모니터링 정보는 기존 산림 모니터링 방법의 효율성을 향상시키는 데에 활용할 수 있다. 머신러닝 기법의 경우 관심 지역과 활용 데이터의 특징에 따라 분류 정확도가 크게 달라지므로 다양한 모델을 적용함으로써 가장 효과적인 분류 결과를 도출하는 것이 매우 중요하다. 본 연구에서는 우리나라 삼척 지역에 대해 심층신경망을 적용함으로써 인공림과 자연림의 분류 성능을 확인하였다. 그 결과 픽셀 정확도가 약 0.857, F1 Score가 자연림과 인공림에 대해 각각 약 0.917과 0.433로 확인되었다. F1 score를 보았을 때 인공림의 분류 성능이 절대적으로는 낮은 수준을 나타냈다. 하지만 기존의 인공림과 자연림 분류 성능에 대해 F1 score를 기준으로 약 0.06, 그리고 0.10 향상된 성능을 확인할 수 있었다. 이러한 결과를 바탕으로 볼 때에 합성곱신경망 기반의 추가적인 모델을 적용함으로써 보다 적절한 모델을 분석할 필요가 있다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제37권2호
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• pp.177-198
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• 2021

변화탐지 연구는 주로 토지이용/피복의 변화, 재난/재해 피해지역과 같은 토지의 변화, 수역, 식생과 같은 특정 넓게 분포하는 객체의 변화에 대한 연구가 진행되어 왔다. 한편, 위성영상의 공간/시간 해상도가 지속적으로 향상됨에 따라 위성영상으로부터 선박, 차량과 같은 면적이 작은 객체의 변화탐지의 가능성이 높아지고 있다. 이러한 가능성을 확인하기 위하여 본 논문에서는 위성영상으로부터 소형객체 변화탐지를 수행하기 위해 기존 화소기반 변화탐지기법의 성능을 분석하였다. 10일 이내의 짧은 시기에서 촬영된 Kompsat 3A 위성영상 및 Google Earth 영상을 이용하여 대표적인 화소기반 변화탐지기법인 차분, 주성분 분석, MAD 및 IR-MAD을 적용하였다. 영상에서 관측 가능한 소형 객체 주변으로 변화/비변화 참조자료를 정의하고 각 기법을 적용하여 얻어진 변화탐지 결과영상과 참조자료를 비교하여 성능을 분석하였다. 성능분석 결과 실험에 사용한 모든 영상에서 MAD, IR-MAD 기법이 상대적으로 우수한 성능을 제공하였다. LULC, 식생변화 등 대규모 지역의 변화탐지에 우수한 성능을 보인 MAD, IR-MAD 기법이 소형객체의 변화탐지에도 적용될 수 있음을 확인할 수 있었다. 아울러 변화탐지 대상인 소형객체에 높은 반사율 특성을 가지는 분광밴드를 변화탐지를 위한 분석에 포함하는 것이 소형객체 변화탐지율을 높일 수 있었다.

• 한국기후변화학회지
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• 제4권4호
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• pp.331-348
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• 2013

기후변화로 인해 우리나라는 이상기후 현상의 빈도와 강도가 증가하고 있으며, 이로 인한 재난재해 피해가 급증하고 있다. 취약성 평가는 환경적, 사회적, 경제적 요인에 취약한 지표를 분석하고, 기후변화로 인한 피해를 방지하고, 적응대책을 수립하기 위해 계속적으로 연구되고 있다. 본 연구에서는 가중치 산정 방법인 회귀분석을 활용한 취약성 평가를 실시하였다. 평가는 전국을 대상으로 홍수에 의한 농경지 침식/침하 취약성, 폭염에 의한 건강 취약성, 가뭄에 의한 산불 취약성 평가를 실시하였다. 이를 위해 각 부문별로 규준 별 지표를 선정한 뒤, GIS 프로그램을 통해 지표를 공간자료 형태로 구축하였다. 그 결과, 폭염에 의한 건강 취약성 평가에서는 기후적인 요인의 영향이 큰 것으로 나타났으며, 산불 취약성과 농경지 침식/침하 취약성 평가에서는 인위적인 요인의 영향이 큰 것으로 나타났다. 이후 가중치를 적용하지 않은 취약성 평가와 비교를 통하여 회귀분석의 효율성을 분석하였다. 본 연구는 회귀분석 방법이 현실적으로 기후변화 적응 대책을 수립하는데 효율성이 있다고 제시하며, 향후 취약성 평가에 활용될 가능성이 있을 것으로 기대된다.