This study tried to analyze error range and resolution of drone images using a rotary wing by comparing them with field measurement results and to analyze stands patterns in actual vegetation map preparation by comparing drone images with aerial images provided by National Geographic Information Institute of Korea. A total of 11 ground control points (GCPs) were selected in the area, and coordinates of the points were identified. In the analysis of aerial images taken by a drone, error per pixel was analyzed to be 0.284 cm. Also, digital elevation model (DEM), digital surface model (DSM), and orthomosaic image were abstracted. When drone images were comparatively analyzed with coordinates of ground control points (GCPs), root mean square error (RMSE) was analyzed as 2.36, 1.37, and 5.15 m in the direction of X, Y, and Z. Because of this error, there were some differences in locations between images edited after field measurement and images edited without field measurement. Also, drone images taken in the stream and the forest and 51 and 25 cm resolution aerial images provided by the National Geographic Information Institute of Korea were compared to identify stands patterns. To have a standard to classify polygons according to each aerial image, image analysis software (eCognition) was used. As a result, it was analyzed that drone images made more precise polygons than 51 and 25 cm resolution images provided by the National Geographic Information Institute of Korea. Therefore, if we utilize drones appropriately according to characteristics of subject, we can have advantages in vegetation change survey and general monitoring survey as it can acquire detailed information and can take images continuously.
본 연구의 주목적은 지하수 자원의 효율적인 개발가 관리를 위하여 지리 정보시스템(GIS)을 이용한 지하수 자원의 광역적 탐사 기술 개발이다. 현재 중요한 지하수 탐사 기술들은 정해진 지역에서 지하수 자원 확보를 위한 물리 및 시추 탐사 기술들로 대표될 수 있으나, 그러한 지역에서 적용을 위하여는 1차적으로 탐사 대상 지역들이 추출되어져야 하며, 많은 양의 환경 및 수문 지질 자료들에 대한 연구와 분석이 선행되어져야 한다. 이러한 선행 작업은 실제로 많은 시간과 인력을 필요로한다. 그러나 본 연구에서 활용된 GIS는 이러한 처리를 쉽게 하여줄 뿐만 아니라, 각종 지질 정보들을 표준적인 좌표 체계를 통하여 그들을 완벽한 배열로 결합시키기 때문에 연구 지역의 자연 및 인문적 특성들을 하나의 데이타베이스로 구축해낼 수 있고, 또한 다양한 지도 모형 연구를 통하여 1차 지하수 자원의 탐사 대상 지역의 추출을 가능하게 하였다. 지하수 자원 조사를 위한 수문 지질 단위 구분을 위하여 금번 연구에서 실시된 GIS의 지도 모형 연구는 연구 지역의 선구조 분석도, 지질, 토양, 토지 이용현황, 지형 경사도, 강우량 등을 이요하였으며, 최종적으로 수자원 조사를 위한 지역적 충진량 분석도와 지하수 탐사 예정 지역 분석도가 작성되었다. 본 연구는 한국수자원공사와 한국자원연구소가 공동으로 수행한 것이다.
지형 굴곡이 심한 하와이 화산섬의 경우, 측후소 분포가 매우 제한적이어서 공식적인 기온 분포도가 작성되지 못하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 이러한 기온 지도화의 문제점을 해결하는 방법으로 위성기반의 지표온도 자료로부터 기온추정치를 추출하여 내삽법에 필요한 입력자료로 사용하였다. 추출된 온도값을 표본값으로하여 거리 역비례 가중치법(IDW)과 공동크리깅 (cokriging)을 적용하여 기온추정치를 지도화하였다. 기온과 고도값을 함께 이용한 cokriging이 IDW에 비해 크게 향상된 추정 오차값을 나타내었다. Cokriging은 주 변수와 고도와 같은 추가 변수 간의 상관관계가 유의하게 나타날 때 효과적으로 사용되는 내삽법이지만, 내삽 정확도는 계절적인 기상조건에 민감하게 영향받는 것으로 조사되었다. 강수량이 크게 증가하는 우기에는 건기에 비해 공간적인 기온변화가 크며, 이에 따라 기온 추정 오차값도 우기에 높게 나타났다.
본 연구에서는 항공 관측으로 얻어진 다중분광영상과 LIDAR (LIght Detection And Ranging) 자료를 이용하여 농업지역의 토지피복 분류 정도를 분석하였다. 다중분광영상은 녹색, 적색, 근적외역의 3분광으로 이루어져 있다. LIDAR 벡터 자료로부터 최초 반사강도 영상과 최초 반사 표고 자료와 최후 반사의 지상 표고 자료의 차이로 산출된 식생 높이 영상이 얻어졌다. 토지피복 분류 방법은 최대우도법을 사용했으며, 다중분광영상의 3밴드 영상 LIDAR의 반사강도 영상, 식생 높이 영상을 이용하였다. 모든 영상을 이용한 토지피복 분류의 전체 정도는 85.6%로 다중분광영상만을 이용한 정도보다 10%이상 향상되었다. 여러 농작물간의 높이의 차이, 수목과 농작물 높이의 차이와 LIDAR 반사강도 차이로 인하여 다중분광영상과 LIDAR 영상을 사용한 토지피복 분류의 정도가 향상되었다.
Distinguishing debris-covered glaciers from debris-free glaciers is difficult when using only optical remote sensing images to extract glacier boundaries.According to the features that the surface temperature of debris-covered glacier is lower than surrounding objects, and higher than clean glaciers, glacial changes in the Yigong Zangbo basin was analyzed on the basis of visible, near-infrared and thermal-infrared band images of Landsat TM and OLI/TIRS in the support of ancillary digital elevation model (DEM). The results indicated that glacier area gradually declined from $928.76km^2$ in 1990 to $918.46km^2$ in 2000 and $901.51km^2$ in 2015. However, debris-covered glacier area showed a slight increase from $63.39km^2$ in 1990 to $66.24km^2$ in 2000 and $71.16km^2$ in 2015. During 25 years, the glacier length became shorter continuously with terminus elevation rising up. The area of moraine lakes in 1990 was $1.43km^2$, which increased to $1.98km^2$ in 2000 and $3.41km^2$ in 2015. In other words, the total area of the moraine lakes in 2015 is 2.38 times of that in 1990. This increase in moraine lake area could be the result of accelerated glacier melt and retreat, which is consistent with the significant warming trend in recent decades in the basin.
Most research materials (data), which are used for the study of digital mapping and digital elevation model (DEM) in the field of Remote Sensing and Aerial Photogrammetry are aerial photographs and satellite images. Additionally, they are also used for National land mapping, National land management, environment management, military purposes, resource exploration and Earth surface analysis etc. Although aerial photographs have high resolution, the data, which they contain, are not used for environment exploration that requires continuous observation because of problems caused by its coastline, as well as single - spectral and long-term periodic image. In addition to this, they are difficult to interpret precisely because Satellite Images are influenced by atmospheric phenomena at the time of photographing, and have by far much lower resolution than existing aerial photographs, while they have a great practical usability because they are mulitispectral images. The PKNU 2 is an aerial photographing system that is made to compensate with the weak points of existing aerial photograph and satellite images. It is able to take pictures of very high resolution using a color digital camera with 6 million pixels and a color infrared camera, and can take perpendicular photographs because PKNU 2 system has equipment that makes the cameras stay level. Moreover, it is very cheap to take pictures by using super light aircraft as a platform. It has much higher resolution than exiting aerial photographs and satellite images because it flies at a low altitude about 800m. The PKNU 2 can obtain multispectral images of visible to near infrared band so that it is good to manage environment and to make a classified diagram of vegetation.
지형정보가 전산화됨으로서 수치표고모델 및 위성영상사진 등이 지질조사에 활용되고 있다. 이 연구에서는 남대천 유역의 하천 수계 천이점을 추출하여 단층운동과의 연관성을 규명하고자 하였다. 경상북도 울진군에 위치하고 있는 남대천 유역은 S1, S2, S3 등 세 개의 소유역으로 구분되며, 수치표고모델로 추출된 천이점들은 거의 모두 소유역의 중류 및 중상류에 분포하고 있다. S1 구역에서는 하각률과 관련 있는 지형경사도 Ks와 하천 수계의 요형도 값이 S2 나 S3 보다 높은 값을 보이고 있다. 이는 삭박작용이 활발하여 하각률이 높은 것에 기인되는 것으로 암상 차에 의한 것보다는 다수의 단층에 의한 것으로 해석된다. 하위지류를 포함한 남대천 유역의 천이점은 모두 77개이며, 이 중 주요 수계 S1, S2, S3에 발달하고 있는 천이점은 24개소이다. 77개소 중 이중 단층과 일치하고 있는 천이점은 27개소 (38%)이며, 주요 수계 상에서 단층과 일치되는 천이점은 13개 지점 (54%)이다. 그러므로 주요 수계와 단층과는 밀접한 관계가 있음을 알 수 있다. 즉, 조사지역의 상대 경사도 값 Ks의 평균은 38.8이다. 그러나 두천단층과 삼당단층이 중첩되는 부분에서는 해발고도를 고려하더라고, 상대적 경사도 $K_s$은 42.99~43.39로 다른 전이점보다 매우 높은 값을 보이므로, 천이점 형성은 단층과 유관한 지형변위임을 지시한다. 또한 천이점의 분포와 지질 경계부를 비교해볼 때, 천이점은 암상 경계부와도 무관하게 발달하고 있으나, 단층분포와 연관성이 있음을 알 수 있다. 결론적으로, 수계의 천 이점 발달은 단층 운동에 의하여 형성될 수 있는 지형변위로 판단된다. 수계 분석을 통해 천이점이 단층에 의한 지형 변위로 볼 수 있으며, 제 4기 단층을 규명하거나 단층 연장을 규명할 수 있는 수단으로 활용 될 수 있다.
지형 효과가 포함된 태양복사 모델(GWNU)을 이용한 한반도의 태양광 자원지도를 개발하였다. 태양복사 모델의 입력 자료는 위성 관측 자료(MODIS, OMI, MTSAT-1R)와 수치 모델(RDAPS) 자료를 사용하였으며 특히 고해상도 지형 자료를 이용하여 지형 효과에 따른 한반도의 지표면 태양광 변화를 계산하였다. 계산 결과를 월 및 연 누적하여 분석하였을 때 여름철은 태양 고도각이 높아 지형 효과에 영향이 10% 이하로 적은 반면 겨울철은 20% 이상의 큰 차이가 나타났다. 또한 4 km 해상도의 지표면 태양광의 경우보다 1 km 해상도의 경우 지형 효과 포함에 따른 태양광 차이가 약 2배 정도 크게 나타났다. 즉 지표면에 도달하는 태양광을 정확히 모델링하기 위해서는 입력 자료뿐만 아니라 정확하고 고해상도의 지형 자료가 필연적이며 지형효과는 더욱 뚜렷이 나타나 실제와 유사할 것이다.
본 연구는 유출분석을 위하여 수문학적 모델에 근거한 지형적인 특성을 반영한 TOPMODEL의 적용성을 평가하는 것이다. 적용대상은 섬진강 상류유역에 위치한 산악지역으로서 쌍치 소유역이고, 유역면적은 $126.7km^2$이다. 2006~2009년에 선택된 6시간 간격의 강우-유출 자료를 가지고 Pattern Search 방법에 의한 관측유출자료를 사용하여 모델의 매개변수들을 조정하였다. 쌍치 유역의 지형학적인 인자들은 $100m{\times}100m$ 격자의 수치 표고모델에 의하여 추출하였다. 분석결과에 의하면 모델의 매개변수인 지수저류 매개변수(m), 투수량계수(T0), 불포화대 지체시간(TD)등은 수문학적인 반응에 민감하였으며, 모의된 유출자료는 관측 유출자료와 잘 일치하여 합리적인 적용성을 보인다.
본 연구는 GIS를 사용하여 메사추세츠 동부의 보스턴시에 위치한 넷폰셋 강 유역의 수질 오염 정도를 측정하기 위한 것이다. 관련된 오염물질로써 CDOM을 축출하여 지표면의 유수가 다양한 토지이용과 연계되어 바닷물로 흘러들어가는 과정을 예측하고 이를 모형화하게 된다. CDOM의 축출과 분석은 관련학과의 도움을 받아 그 결과를 산출하고, 이를 GIS의 공간분석 기법을 이용하여 지역과 지형적인 특성에 따라 오염물질이 전해지면서 토지이용에 어떠한 변화가 생기는지를 관측하게 된다. 수계의 형성과 강의 흐름, 그리고 토지이용 자료가 연구를 위해 분석 자료로 사용되었고, ArcGIS 9.2를 사용, 공간분석 기법을 통해 하위 분수계와 유동점, 토지이용 구획을 산출하게 된다. 이는 GIS 기법이 지형분석과 오염물질의 이동을 분석하는데 어떻게 활용될 수 있는지를 고찰하는 것으로써 의미있는 연구가 될 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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