• 제목/요약/키워드: 지리객체기반 영상 분석

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다목적 실용위성 2호 고해상도 영상을 이용한 지리 정보 추출 기법 - 영상융합과 지리객체 기반 분석을 중심으로 - (Semi-Automated Extraction of Geographic Information using KOMPSAT 2 : Analyzing Image Fusion Methods and Geographic Objected-Based Image Analysis)

  • 양병윤;황철수
    • 대한지리학회지
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    • 제47권2호
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    • pp.282-296
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    • 2012
  • 본 연구는 해안지역의 지속 가능한 개발과 보존을 위하여 고해상도 위성영상의 활용을 극대화하는데 그 목적이 있다. 이를 위해 다목적 실용위성 2호 영상 자료를 이용하여 빌딩추출에 가장 적합한 영상 융합기법을 제시하고 분석하였으며, 이와 함께 기존에 널리 사용되어오던 화소 기반한 영상분석과 최근 고해상도 위성영상 활용의 증가와 함께 관심을 받고 있는 지리객체 기반한 영상분석을 비교하여 고해상도 영상에 적합한 지리정보추출 기법을 탐색 하였다. 본 연구에서 제안된 분석방법과 평가 방법들은, 향후 발사 예정인 다목적 실용위성 3호와 그 외 고해상도 위성영상을 이용한 해안지역의 지리정보 추출에 효과적으로 사용될 것이다.

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농촌지역 토지피복분류를 위한 객체기반 영상분석기법 연구 (A Study on Object-Based Image Analysis Methods for Land Cover Classification in Agricultural Areas)

  • 김현옥;염종민
    • 한국지리정보학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.26-41
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    • 2012
  • 지구온난화와 함께 홍수와 가뭄 등 기후변화에 대비하기 위해서는 경지현황에 대한 신속하고 정확한 정보를 바탕으로 농업생산량을 효율적으로 관리, 예측, 대비하는 것이 필요하다. 본 연구는 시 도 규모 이상의 넓은 지역을 대상으로 농촌지역 토지피복도 제작을 지원할 수 있는 영상분류 알고리즘 개발을 목표로 객체기반 영상분석기법의 활용가능성과 한계를 검토해 보았다. 추가적인 공간자료의 사용이 최소화된 상태에서 다중시기 RapidEye 위성영상의 분광정보 활용가능성을 테스트해 보고자 하였으며, 사례연구지인 김제지역 일대($1,300km^2$)에 대한 토지피복 분류 정확도는 80.3%로 양호하게 나타났다. 분석에 사용된 RapidEye의 6.5m 공간해상도는 대체로 작은 규모로 경작되는 우리나라 경지의 공간적 특성 추출이 가능하다는 것을 보여주었으며, 객체기반의 영상분석 기법은 분석가의 전문지식을 분류과정에서 다양한 방법으로 구현해냄으로써 영상정보 활용의 최적화를 꾀할 수 있음을 보여주었다. 또한, 기개발된 영상분류 알고리즘을 저장하고, 분석목적에 맞게 세부 변수들을 조정하여 다른 지역 또는 다른 영상에 응용할 수 있다는 장점이 있다. 하지만, 객체기반 영상분류의 근간이 되는 영상분할 과정은 정량적으로 명확히 설명되지 않는 경우가 많아 분석자의 경험과 전문지식을 바탕으로 최선의 결과를 도출하는 것이 요구된다.

비디오자료 구조화에 의한 동영상정보시스템 구축 (Construction of Video Information System by Video Structuring)

  • 구흥대;손덕재;유환희
    • 한국지형공간정보학회:학술대회논문집
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    • 한국지형공간정보학회 2004년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.67-72
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    • 2004
  • 21세기 지식정보화 사회를 당면하면서 정치, 경제, 문화 등의 환경이 다양한 형태로 급속히 변하고 있다. 다양한 형태의 정보를 적절한 기술을 이용하여 보다 효율적으로 수집하고 이를 신속하고 정확하게 분석하여 합리적인 의사결정을 하여야 하는데 사회변화의 속도가 급변함에 따라 당면한 문제들의 해결과 미래의 정보 수요에 부응하기 위한 핵심 기술로서 GIS는 정보화시대에서 무엇보다 정보시스템의 구축을 위한 계획 수립이 절실하게 되었다. 이러한 지리정보시스템에 동영상데이터의 연계기능을 더하여 영상을 기반으로 직접 사용자와 상호작용을 하며 데이터를 분석, 관리, 출력하는 동영상지리정보시스템(Video Geographic Information System: Video GIS)이 GIS 분야에 있어 새로운 연구 분야로 떠오르고 있다. 본 연구에서는 사회변화의 속도가 급변하는 도시기반시설물들을 효율적으로 개발, 관리하고 비행선촬영시스템을 통하여 취득된 동영상 자료를 객체추적 알고리즘에 의해 데이터의 양을 줄였다. 수치지도와 동영상데이터의 공간정보를 연계시켜 도시지역에 존재하는 각종 시설물을 관리할 수 있는 동영상 정보시스템을 Prototype으로 구축하여 그 가능성을 제시하였다.

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UAV와 객체기반 영상분석 기법을 활용한 토지피복 분류 - 충청남도 서천군 마서면 일원을 대상으로 - (Land Cover Classification Using UAV Imagery and Object-Based Image Analysis - Focusing on the Maseo-myeon, Seocheon-gun, Chungcheongnam-do -)

  • 문호경;이선미;차재규
    • 한국지리정보학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.1-14
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    • 2017
  • 토지피복도는 지역의 현황을 파악하는 기초적 자료이지만 시간적 공간적 해상도의 한계로 인하여 생태 연구 분야에서의 활용성은 떨어지는 측면이 있다. 이에 본 연구에서는 UAV으로 취득된 고해상도 영상을 기반으로 토지피복도 제작과 자료의 활용가능성을 알아보고자 하였다. UAV를 이용하여 연구대상지 $2.5km^2$ 범위에서 10.5cm 정사영상을 취득하였으며 객체기반(Object-based)과 화소기반(pixel-based) 분류를 통해 얻어진 토지피복도를 비교 분석하였다. 정확도 검증 결과 화소기반 분류는 Kappa 0.77, 객체기반 분류는 Kappa 0.82로 분류정확도가 높았으며, 전반적인 면적비율은 유사하지만 초지, 습지 지역에서 양호한 분류 결과가 나타났다. 객체기반 분류를 위한 최적의 영상분할 가중치는 Scale150, Shape 0.5, Compactness 0.5, Color 1로 선정하였으며 가중치 선정과정에서 Scale이 가장 큰 영향을 주었다. 화소기반 분류 결과와 비교해 객체간의 명확한 경계를 가지므로 결과물 판독이 용이한 것으로 나타났으며, 환경부 토지피복도(세분류)와 비교하여 개발지역(도로, 건물 등)을 제외한 자연지역(산림, 초지, 습지 등)의 분류에 효과적이었다. UAV 영상을 활용한 토지피복 분류방법으로서 객체기반 분류기법의 적용은 자료의 최신성, 정확성, 경제성 등의 장점으로 생태 연구 분야에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

비디오 지리 정보 시스템의 설계 및 구현 (The Design and Implementation of A Video Geographic Information System)

  • 유재준;주인학;남광우;이종훈
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2002년도 가을 학술발표논문집 Vol.29 No.2 (1)
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    • pp.274-276
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    • 2002
  • 최근에 지리 정보를 검색, 관리, 분석할 수 있는 지리 정보 시스템(Geographic information System)의 사용이 확대됨에 따라 단순한 수치지도 정보 이외에 좀 더 현실적이고. 사실적인 정보를 제공해 줄 수 있는 시스템에 대한 요구가 커지고 있다 이러한 요구에 부응하는 한 방향으로써 차량에 부착된 카메라 등등 사용하여 획득한 비디오 데이터와 수치지도 정보를 연계하여 특정 수치지도 객체의 영상을 제공함으로써 수치지도 객체에 대한 자세한 현장의 정보를 쉽게 파악할 수 있도록 하는 비디오 지리 정보 시스템이 등장하였다. 하지만 기존의 비디오 지리 정보 시스템은 획득한 비디오 데이터를 수치지도의 한 속성으로서 표현하거나, 수치지도에서 비디오 데이터로의 단순한 링크를 사용하여 수치지도와 연계함으로써 수치지도의 검색을 통한 영상 정보의 출력이라는 단방향 검색만을 지원한다. 즉, 비디오 데이터에 존재하는 수치지도 객체의 검색을 통한 수치지도의 검색 및 관리, 분석은 지원해 주지 못하고 있다. 본 논문에서는 비디오 데이터와 수치지도의 양방향 검색 및 관리를 지원하는 비디오 지리 정보 시스템을 설계하고 구현한다. 이를 위해 1) 비디오 데이터와 수치지도 정보를 효율적으로 연계하기 위한 데이터 모델을 제안하고, 2) 비디오 데이터와 수치지도 정보의 연계 정보를 추출 및 구축하는 과정을 제안하며, 3) 비디오 데이터의 출력 및 검색, 수치지도의 출력 및 검색, 연계 정보를 통한 비디오 데이터와 수치지도 정보의 연동 등을 효율적으로 지원하기 위한 시스템을 컴포넌트(Component) 구조를 사용하여 설계한다. 이해성 및 이를 기반으로 하는 교육용 애플리케이션 개발의 용이성의 증대를 기대할 수 있으며, 모델의 재사용성을 보장할 수 있다. 제안한다.수행하였다. 분석에서는 제품의 효율성뿐만 아니라 보안성을 중요하게 생각하였으며, 앞으로 보안 관련 소프트웨어 개발에 사용될 수 있는 도구들이 가이드 라인에 대한 정보를 제공한다.용할 수 있는지 세부 설계를 제시한다.다.으로서 hemicellulose구조가 polyuronic acid의 형태인 것으로 사료된다. 추출획분의 구성단당은 여러 곡물연구의 보고와 유사하게 glucose, arabinose, xylose 함량이 대체로 높게 나타났다. 점미가 수가용성분에서 goucose대비 용출함량이 고르게 나타나는 경향을 보였고 흑미는 알칼리가용분에서 glucose가 상당량(0.68%) 포함되고 있음을 보여주었고 arabinose(0.68%), xylose(0.05%)도 다른 종류에 비해서 다량 함유한 것으로 나타났다. 흑미는 총식이섬유 함량이 높고 pectic substances, hemicellulose, uronic acid 함량이 높아서 콜레스테롤 저하 등의 효과가 기대되며 고섬유식품으로서 조리 특성 연구가 필요한 것으로 사료된다.리하였다. 얻어진 소견(所見)은 다음과 같았다. 1. 모년령(母年齡), 임신회수(姙娠回數), 임신기간(姙娠其間), 출산시체중등(出産時體重等)의 제요인(諸要因)은 주산기사망(周産基死亡)에 대(對)하여 통계적(統計的)으로 유의(有意)한 영향을 미치고 있어 $25{\sim}29$세(歲)의 연령군에서, 2번째 임신과 2번째의 출산에서 그리고 만삭의

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무인항공기 및 인공지능을 활용한 도시지역 토지피복 분류 기법의 공간적 재현성 평가 (Spatial Replicability Assessment of Land Cover Classification Using Unmanned Aerial Vehicle and Artificial Intelligence in Urban Area)

  • 박건웅;송봉근;박경훈;이흥규
    • 한국지리정보학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.63-80
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    • 2022
  • 현실의 공간을 가상의 공간으로 구현하여 문제를 분석하고 예측하는 기술이 개발되면서, 복잡한 도시 내의 정밀한 공간정보를 취득하는 것이 중요해지고 있다. 본 연구는 복잡한 경관을 가진 도시지역을 대상으로 무인항공기를 통해 영상을 취득하고 고해상도 영상에 적합한 영상분류 기법인 객체기반 영상분석 기법과 의미론적 분할 기법을 적용하여 토지피복 분류를 수행하였다. 또한, 동일시기에 수집된 영상을 바탕으로 인공지능이 학습하지 않은 지역에 대해 각 인공지능 모형의 토지피복 분류 재현성을 확인하고자 하였다. 학습 지역을 대상으로 인공지능 모형을 학습하였을 때, 토지피복 분류 정확도가 OBIA-RF는 89.3%, OBIA-DNN은 85.0%, U-Net의 경우 95.3%로 분석되었다. 재현성을 평가하기 위해 검증 지역에 인공지능 모형을 적용하였을 때, OBIA-RF는 7%, OBIA-DNN은 2.1%, U-Net은 2.3%의 정확도가 감소하였다. 형태학적인 특성과 분광학적인 특성을 모두 고려한 U-Net이 토지피복 분류 정확도 및 재현성 평가에서 우수한 성능을 보이는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 정밀한 공간정보가 중요해짐에 따라 기초자료 생성 방법으로써 도시환경 연구분야에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

영상품질별 학습기반 알고리즘 폐색영역 객체 검출 능력 분석 (Detection Ability of Occlusion Object in Deep Learning Algorithm depending on Image Qualities)

  • 이정민;함건우;배경호;박홍기
    • 한국지리정보학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.82-98
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    • 2019
  • 정보화 사회로 진입하면서 공간정보의 중요성은 급격하게 부각되고 있다. 특히 스마트시티, 디지털트윈과 같은 Real World Object의 3차원 공간정보 구축 및 모델링은 중요한 핵심기술로 자리매김하고 있다. 구축된 3차원 공간정보는 국토관리, 경관분석, 환경 및 복지 서비스 등 다양한 분야에서 활용된다. 영상기반의 3차원 모델링은 객체 벽면에 대한 텍스처링을 생성하여 객체의 가시성과 현실성을 높이고 있다. 하지만 이러한 텍스처링은 영상 취득 당시의 가로수, 인접 객체, 차량, 현수막 등의 물리적 적치물에 의해 필연적으로 폐색영역이 발생한다. 이러한 폐색영역은 구축된 3차원 모델링의 현실성과 정확성 저하의 주요원인이다. 폐색영역 해결을 위한 다양한 연구가 수행되고 있으며, 딥러닝을 이용한 폐색영역 검출 및 해결방안에 대한 연구가 수행되고 있다. 딥러닝 알고리즘 적용한 폐색영역 검출 및 해결을 위해서는 충분한 학습 데이터가 필요하며, 수집된 학습 데이터 품질은 딥러닝의 성능 및 결과에 직접적인 영향을 미친다. 따라서 본 연구에서는 이러한 학습 데이터의 품질에 따라 딥러닝의 성능 및 결과를 확인하기 위하여 다양한 영상품질을 이용하여 영상의 폐색영역 검출 능력을 분석하였다. 폐색을 유발하는 객체가 포함된 영상을 인위적이고 정량화된 영상품질별로 생성하여 구현된 딥러닝 알고리즘에 적용하였다. 연구결과, 밝기값 조절 영상품질은 밝은 영상일수록 0.56 검출비율로 낮게 나타났고 픽셀크기와 인위적 노이즈 조절 영상품질은 원본영상에서 중간단계의 비율로 조절된 영상부터 결과 검출비율이 급격히 낮아지는 것을 확인할 수 있었다. F-measure 성능평가 방법에서 노이즈 조절한 영상품질 변화가 0.53으로 가장 높게 나타났다. 연구결과로 획득된 영상품질별에 따른 폐색영역 검출 능력은 향후 딥러닝을 실제 적용을 위한 귀중한 기준으로 활용될 것이다. 영상 취득 단계에서 일정 수준의 영상 취득과 노이즈, 밝기값, 픽셀크기 등에 대한 기준을 마련함으로써 딥러닝을 실질적인 적용에 많은 기여가 예상된다.

고해상도 위성영상을 활용한 갯벌 퇴적상 변화 연구 (A Study on the Sedmentary Facies Change in the Tidal Flat Using High Spatial Resolution Remotely Sensed Data)

  • 최종국;유주형
    • 자원환경지질
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    • 제44권1호
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    • pp.59-70
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    • 2011
  • 이 연구에서는 공간해상도 4m 급의 고해상도 위성인 IKONOS 및 Kompsat-2 영상자료와 현장조사 자료를 기반으로 지리정보시스템 분석기법을 적용하여 천수만 황도 갯벌의 표층 퇴적상 분포의 변화 양상을 파악하였다. 2001년 2월에 획득된 IKONOS 영상과 2008년 4월에 획득된 KOMPSAT-2 영상을 이용하여 객체 기반 분류법 (object-based classification)에 의해 갯벌의 표층 퇴적상 분포도를 작성하였다. 두 시기에 얻어진 퇴적상 분포도로부터 각 퇴적상의 면적을 추출하고, 이를 통해 두 시기 동안 연구지역 갯벌의 표층 퇴적상 변화를 분석하였다. 분석 결과, 황도 갯벌에서는 2000년 대 초반에 비해 전반적으로 모래 성분이 증가하여 펄 퇴적상의 상당 부분이 혼합 퇴적상으로 변화한 것으로 나타났다. 펄 퇴적상은 2000년대 초에 비해 후반에 5.81% 증가하였으나, 혼합 퇴적상과 모래 퇴적상은 각각 4.46%와 2.14% 증가하였다. 2004년 4월과 2009년 5월 및 2010년 5월 현장조사 결과에 대한 비교분석을 통해 이를 확인할 수 있었다. 연구 결과, 고해상도 위성영상과 지리정보시스템 분석기법의 활용을 통해 갯벌 표층 퇴적상 분포의 변화 양상을 모니터링하는 것이 가능한 것으로 판단된다.

등산로 탐지를 위한 KOMPSAT 영상의 활용가능성 (Applicability for Detecting Trails by Using KOMPSAT Imagery)

  • 배진수;임종서;신영호
    • 대한지리학회지
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    • 제50권6호
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    • pp.607-619
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    • 2015
  • 산지에서의 등산로에 대한 현황파악은 적절한 관리방안을 도출하는 데 있어 중요한 요소이다. 이 연구에서는 등산로 탐지 결과의 활용가능성 평가를 통해 등산로의 현황 파악을 위한 KOMPSAT 영상의 활용 방안을 모색하였다. KOMPSAT 영상 중에서 서로 다른 공간해상도를 갖는 K2와 K3 영상을 선택하였다. 각 영상에 대해 NDVI와 SAVI 및 SC 등의 영상처리 자료를 구축하였으며, 이후 객체 기반 분석과 네트워크분석을 통해 등산로 탐지를 수행하였다. 탐지된 결과를 토대로 다양한 평가지표를 통해 정량적으로 평가하였다. 탐지에 사용된 영상과 이후 분석절차에 따라 평가지표는 차이가 나타났다. K3 영상에 SC를 활용한 경우에 평가지표들이 가장 높게 나타났으며(정확성 0.44, 완전성 0.54, F측정치 0.49, 자카드 계수 0.32), 영상처리 결과 자료 중 SC를 활용한 경우와 해상도가 높은 K3 영상을 활용한 경우 높은 평가지표들이 도출되는 경향이 있었다. 전반적으로 탐지 결과에 대한 평가지표들은 높지 않아 KOMPSAT 영상만을 활용해 등산로 탐지를 하는 것은 한계가 존재하지만, 주기적인 자료의 축적 용이성과 비용효율성의 측면을 고려해 볼 때, 등산로 현황 파악을 위한 다른 방법들과 함께 활용된다면 충분히 가치가 있다고 판단된다.

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아파트 밀집지역 급조폭발물 테러 발생 시 잠재피해인구 추정 (Estimation of Potential Population by IED(Improvised Explosive Device) in Intensive Apartment Area)

  • 이강산;최진무
    • 한국경제지리학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.76-86
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    • 2015
  • 본 연구는 서울시 노원구 지역을 대상으로 차량 급조폭발물(IED)을 이용한 테러 발생 시 잠재피해인구를 추정하는 방법을 제시하였다. 정사영상을 바탕으로 객체기반 건물추출법을 활용하여 아파트의 면적을 구하였고, 고도자료를 바탕으로 건물의 높이와 층수를 추정하였다. 연면적기반 건물인구 추정법을 이용하여 각 아파트에 대한 거주인구를 추정한 후, 시나리오 분석법을 통해 연구지역 내 인구밀집지역인 지하철역을 중심으로 테러 발생 시 잠재적 피해인구를 추정하였다. 차량 급조폭발물(IED)을 이용한 테러 피해는 적재 가능한 폭약 량에 큰 영향을 받는 바, 테러에 이용 될 수 있는 차량의 종류에 따라 테러 발생 시 잠재적인 피해인구를 산출하였다. 분석결과, 노원구 마들역 주변에서 테러발생 시 가장 큰 잠재피해인구가 발생할 것으로 추정되었다. 본 연구에서 사용한 방법은 차후 연구에서 대단위 지역의 인구분포 추정 및 재난 피해 분석에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

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