• 제목/요약/키워드: Digital Elevation Models(DEM)

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지평선을 이용한 영상기반 위치 추정 방법 및 위치 추정 오차 (A Vision-based Position Estimation Method Using a Horizon)

  • 신종진;남화진;김병주
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.169-176
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    • 2012
  • GPS(Global Positioning System) is widely used for the position estimation of an aerial vehicle. However, GPS may not be available due to hostile jamming or strategic reasons. A vision-based position estimation method can be effective if GPS does not work properly. In mountainous areas without any man-made landmark, a horizon is a good feature for estimating the position of an aerial vehicle. In this paper, we present a new method to estimate the position of the aerial vehicle equipped with a forward-looking infrared camera. It is assumed that INS(Inertial Navigation System) provides the attitudes of an aerial vehicle and a camera. The horizon extracted from an infrared image is compared with horizon models generated from DEM(Digital Elevation Map). Because of a narrow field of view of the camera, two images with a different camera view are utilized to estimate a position. The algorithm is tested using real infrared images acquired on the ground. The experimental results show that the method can be used for estimating the position of an aerial vehicle.

모델빌더 기반 하천망의 DEM 각인 및 추출 툴 개발 (A tool development for forced striation and delineation of river network from digital elevation model based on ModelBuilder)

  • 최승수;김동수;유호준
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제52권8호
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    • pp.515-529
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    • 2019
  • 하천망과 유역 등 하천 네트워크 관련 공간자료는 각종 하천관리, 하천계획 및 설계, 수리수문학적 해석 등의 근간을 이루는 기초자료로 활용되고 있다. 기존 RIMGIS 등에서 제공하는 하천정보도 현행화 및 적절한 관리 부족으로 공간정보시스템간 불일치와 실제 하천지형과 이격이 나타나고 있는 실정이다. 또한, 고해상도 수치지형도(DEM)이 국가하천 주변 등 일부 지역에서만 제공되어, 저해상도 DEM으로부터 추출된 하천네트워크 정보의 신뢰도가 낮고 가용한 기수립 하천네트워크 정보와의 불일치는 DEM 기반 다양한 하천정보 추출 및 탄력적 활용을 저하시키고 있는 실정이다. 본 연구에서는 우선 국내 하천공간정보시스템이 제공하는 하천망 정보의 공간정확도, 정보체계간 일치성 등을 평가하고, 낮은 해상도의 DEM에 기수립된 하천망을 DEM에 강제로 각인시키는 방법으로 DEM을 개선하여 추후 하천망 혹은 유역 추출 시 기수립 하천망 혹은 유역대로 재현이 가능하게 하여 하천분야에 DEM의 활용성을 높일 수 있는 방법론과 소프트웨어(Forced river Network Striation and Delineation tool: FNSD)을 개발하고자 하였다. 개발된 FNSD는 ArcGIS의 ModelBuilder에서 순차적으로 관련 모듈을 연계시켜 자동화되도록 설계되었고, 한강수계의 섬강 유역에 시범 적용되었으며 항공사진 정보를 기반으로 수작업을 통해 도출된 하천망을 기수립 하천망으로 간주하여 30 m 저해상도 DEM에 각인시켜 하천망을 재추출한 후 주어진 기수립 하천망과 비교하여 재현 정확도를 검토하였다. 섬강유역에 적용한 결과 FNSD는 기수립 하천망을 정확하게 재현할 수 있음을 확인하였다. 이러한 검증결과는 각인된 DEM이 다양한 차수의 하천망 및 유역을 신뢰성 있게 재현할 수 있어 저해상도 DEM의 하천활용도를 높이는데 기여할 가능성이 있음을 의미한다.

Automatic Recognition of Geological and Geomorphological Forms from Digital Elevation Models (DEM) in the Exploitation of Data from SPOT

  • Kim, Youn-Jong
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.121-141
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    • 1987
  • Many techniques of image processing have been developed to analyse more precisely geological information obtained from satellites. SPOT, which is a recent project in France, will furnish stereoscopic image, with good resolution of surfaces(20m $\times$ 20m or 10m $\times$ 10m), and give altitudes(DEM) which can be restored automatically. One of the researches for the exploitation of this data, intends to recognize and distinguish automatically the geomorphological forms, containing important geological information from DEM. Along which the information obtained obtained from image processing, it will play an important role in the understanding of the surface of the terrain. This study was carried out in collaboration with University of Paris-6 and Ecole National des Sciences G$\'{e}$ographiques(Institute G$\'{e}$ographique National of France: IGN).

디지털 사진측량 처리기법에 의한 도로사면의 모니터링 정보 추출 (Extracting Information on Road Slope Monitoring by Digital Photogrammetric Processing Techniques)

  • 이진덕;연상호;이호찬
    • 한국지리정보학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.55-64
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    • 2005
  • 본 연구는 사면의 모니터링을 위한 데이터 획득을 위하여 수치사진측량기법을 이용한 실험결과를 제시한 것이다. 근거리 디지털 영상을 도로 암반사변의 모니터링에 적용하기 위하여 수치사진 측량 워크스테이션 상에서 수치고도모형(DEM) 및 정사영상을 작성하고, 3차원 모델링 등 실제적인 사변의 형태를 시각화하였다. 이러한 수치사진측량 생성자료들은 기존 사면의 형태와 특성을 정확하게 조사, 분석하여 각종 공학적 데이터를 추출하고 사변의 DB화 및 사변의 진단과 평가를 위한 객관적이며 과학적인 자료로 활용될 수 있을 것이다.

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하이-패스 필터링에 의한 격자형 수치표고모델의 중심점 추출 (The Selection of Significant Points from Grid DEM by High-Pass Filtering)

  • 이석찬;최병길
    • 한국측량학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.139-149
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    • 1991
  • 일반적으로 수치표고모델은 데이타 획득의 자동화 및 관리가 용이한 격자망의 형태로 구성되어져 왔다. 그러나 격자형 수치표고모델은 일정한 간격으로 데이타를 추출하기 때문에 지형의 특성을 정확하고 상세하게 나타내기 위하여는 많은 데이타 용량을 필요로 한다. 본 연구는 격자형 수치표고모델로부터 지형을 대표할 수 있는 중심점을 추출함으로써 압축된 수치표고 모델을 구축하고자 하였다. 이를 위하여 지형의 중심점이 1차미분 연산자 및 라플라스 연산자에 의한 하이-패스 필터링에 의하여 추적되어 진다. 본 연구의 결과 압축된 수치표고모델을 구축하는데 있어서 라플라스 연산자가 1차미분 연산자보다 더 효과적인 하이-패스 필터임을 알 수 있었다.

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항공 LiDAR 원자료 필터링 조건에 따른 산림지역 수치표고모형 정확도 평가 (The Accuracy Evaluation of Digital Elevation Models for Forest Areas Produced Under Different Filtering Conditions of Airborne LiDAR Raw Data)

  • 조승완;최형태;박주원
    • 농업생명과학연구
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    • 제50권3호
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    • pp.1-11
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    • 2016
  • 3차원 지형정보를 얻기 위하여 항공 LiDAR(Light Detection and Ranging)자료 기반 수치표고모델(Digital Elevation Model, DEM) 생성에 대한 연구들에 대한 관심이 지속적으로 높아져 왔다. 항공 LiDAR 원자료로부터 정확도가 높은 DEM을 생성하기 위해서는 3차원 점군에서 비지면점을 제외시키고 지면점만을 포함시키는 필터링(filtering)과정이 중요하다. 특히, 필터링을 구성하는 알고리즘의 패러미터 값 변화에 따라 산출되는 결과물들에 차이가 발생하고 정확도에 영향을 준다. 따라서 본 연구는 화천, 양주, 경산 및 장흥 유역 대상지의 항공 LiDAR 자료로부터 Fusion 소프트웨어를 이용하여 LiDAR DEM을 생성하는 GroundFilter알고리즘의 Mean패러미터(GFmn) 수준 변화가 LiDAR DEM 결과물의 정확도에 어떤 영향을 주는지 분석하였다. GFmn 수준 변화에 따른 정확도에 대한 영향 여부를 분석하기 위해 일원배치분산분석을 실시하였고, 그 결과 GFmn의 수준 변화에 따라 정확도에 대한 영향이 유의미하게 나타났다(F-value: 4.915, p<0.01). 이 후 각각의 GFmn 수준들을 다른 수준들과 차이가 있는지 여부로 묶기 위하여 사후검정을 실시하였다. 사후분석을 통해 잔차의 평균 차이에 따라 '7, 5, 9, 3'과 '1' 두 집단으로 나뉘었다. 아울러 보다 정확한 해발고도를 표현하는 LiDAR DEM 생성하는데 적정 GFmn은 '7' 조건일 때로 나타났다. 이 연구를 통해 보다 정확한 해발고도를 표현하는 LiDAR DEM을 생성할 수 있는 패러미터 값을 제안하였다.

서울지역의 고해상도 수치표고모델기반 태양 에너지 산출 (Estimation of Solar Energy Based on High-Resolution Digital Elevation Model on the Seoul Area)

  • 지준범;장민;민재식;조일성;김부요;이규태
    • 대기
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    • 제27권3호
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    • pp.331-344
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    • 2017
  • Solar energy is calculated using high-resolution digital elevation model (DEM). In focus on Seoul metropolitan area, correction coefficients of direct and diffuse solar energy with the topographic effect are calculated from DEM with 1720, 900, 450, 90 and 30 spatial resolutions ($m{\times}m$), respectively. The solar energy on the real surface with high-resolution is corrected using by the correction coefficients with topographic effect from the solar energy on horizontal surface with lower resolution. Consequently, the solar energy on the real surface is more detailed distribution than those of horizontal surface. In particular, the topographic effect in the winter is larger than summer because of larger solar zenith angle in winter. In Seoul metropolitan area, the monthly mean topographic effects are more than 200% in winter and within 40% in summer. And annual topographic effects are negative role with more than -60% and positive role with below 40%, respectively. As a result, topographic effect on real surface is not a negligible factor when calculating and analyzing solar energy using regional and global models.

수치지형도를 이용한 DEM 자동 생성 기법의 개발 (Development of an Automatic Generation Methodology for Digital Elevation Models using a Two-Dimensional Digital Map)

  • 박찬수;이성규;서용철
    • 한국지리정보학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.113-122
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    • 2007
  • 최근 항공측량과 위성정보 기술의 급속한 발전은 방대한 지리정보 데이터의 신속한 취득을 가능케 하고 있다. 취득된 지리정보를 정확하게 표현하고 분석하기 위해서는 대용량 데이터를 실시간으로 시각화하는 기술을 필요로 하며, 실시간 시각화를 위해 LOD(Lovel of Detail) 알고리즘을 핵심 요소로 적용하고 있다. 본 연구는 다양한 지리정보 데이터 중 수치지형도에 포함된 등고선 데이터를 활용하여 정규화된 고도정보를 생성하는 방법으로써 TIN 생성기법을 적용하였고, 정규화 된 고도 정보를 생성하기 위해서 본 연구에서는 2단계의 작업으로 구분하여 생성하였다. 먼저 수치지형도를 활용하여 TIN 데이터를 생성하고, 생성된 TIN 데이터를 이용하여 정규화 된 고도정보를 생성하고자 하는 지역 크기의 2차원적 격자 배열을 생성하고, 격자 배열의 각 점과 생성된 불규칙 삼각망의 교차점을 구하여 정규화 된 고도정보를 생성할 수 있다. 본 연구에서는 각 단계 별로 제한된 딜로니 삼각분할(CDT, Constrained Delaunay Triangulation) 알고리즘과 생성된 TIN 데이터와 2차원적 격자 배열 각 점의 교차점을 구하기 위해 Ray-Triangle Intersection 알고리즘을 선택하였다. 또한, DirectX API 라이브러리, Quad-Tree LOD 알고리즘 그리고 프로그램 개발언어인 Microsoft Visual C++ 6.0을 이용하여 정규화된 고도정보를 3차원 지형 실시간 시각화를 통해 3차원 지형 시뮬레이션을 하였다.

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드론을 이용한 함평만 갯벌 DEM 제작과 해수 변화량 파악 (Tidal Flat DEM Generation and Seawater Changes Estimation at Hampyeong Bay Using Drone Images)

  • 이효성;김덕진;오재홍;신정일;정재성
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.325-331
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    • 2017
  • 본 연구에서는 함평만에서 만조 시 갯골 해수 변화량 파악을 위해 드론과 영상처리 소프트웨어를 이용하여 시간대별 갯벌 DEM을 구축하였다. 그리고 접근이 곤란한 갯벌에서 기준점 측량 대신 과거 구축한 기준 DEM으로 DEM 매칭방법을 적용하여 제작 DEM을 보정하였다. 보정된 시간대별 DEM으로부터 정사 영상을 제작한 후, 토지피복 분류영상을 제작하였다. 시간대별 토지피복분류영상과 DEM을 이용하여 만조 시간대에 따른 해수 변화량을 파악하였다. 그 결과 만조시간이 지날수록 물의 양은 급속히 증가하는 것을 확인할 수 있었다.

TOPMODEL 투수량계수 감소함수 일반화과정의 적용에 관한 연구 (Application of Generalized Transmissivity Decreasing Function in TOPMODEL Operation)

  • 정선희;김상현
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제32권6호
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    • pp.637-647
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    • 1999
  • 본 연구는 토양내에서 투수량 계수가 연직방향으로 지수함수적으로 감소한다는 TOPMODEL의 기존 가정을 일반화시킨 투수량계수의 멱급수형 감소모형의 국내지형에 대한 적용성을 검토하였다. 유출모의는 위천 대표 시험 유역의 동곡 소유역(33.6km2)을 대상으로 50m 수치지형도(Digital Elevation Model : DEM)을 사용하였다. 임의의 매개변수 결정의 신뢰성을 확보하기위해 TOPMODEL 운영시 산정과정에 난수발생 알고리즘을 추가하여 변형된 모형의 효율성을 검토하였다. TOPMODEL 투수량계수 멱급수 감소모형의 멱급수 2와 3의 경우가 다름 멱급수들의 경우나 투수량계수 지수형 감소모형에 비해서 상대적으로 높은 모의 효율을 보였다. 이러한 결과는 유출수문곡선의 감쇠곡선 부분 추정에 있어 멱급수 2와 3인 감소모형의 모의능력이 다른 모형들에 비해서 대상유역의 토양특성을 잘 반영하는데 기인한다고 판단된다.

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