• 한국지리정보학회지
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• 제25권1호
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• pp.101-119
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• 2022

기존의 녹조 모니터링은 현장 채수에 의한 국지적인 조사로 인해 녹조 발생 및 확산 규모 등에 대한 공간적 분포 파악에 한계가 있다. 이에 본 연구에서는 무인항공기 및 다중분광센서를 이용하여 녹조 모니터링을 수행하고, 녹조 분포 현황 자료를 산출하고자 하였다. 조류 우심구간인 낙동강 하류에 위치한 물금·매리 구간을 대상으로 현장조사 및 다중분광영상 촬영을 수행하였다. 현장 채수 시료의 Chlorophyll-a(Chl-a) 값과 분광지수(Spectral Index)들의 상관관계로 도출한 Chl-a 추정식을 비교 분석하였다. 그 결과 분광지수 중 Maximum Chlorophyll Index(MCI)가 가장 높은 통계적 유의성(R²=0.91, RMSE=8.1mg/m³)을 나타냈다. Chl-a 농도가 가장 높은 2021년 08월 05일 영상에 MCI를 적용하여 녹조 분포 지도를 작성하였고, 이로부터 산출한 수계 면적은 1.7km²이며, 조류경보제 발령 단계 중 경계(Warning) 면적은 1.03km²(60.56%), 대발생(Algal Bloom) 면적은 0.67km²(39.43%)를 나타내었다. 또한 연구기간 동안(2021년 07월 01일~2021년 11월 01일) 취득된 영상 내 "경계" 이상에 해당하는 영역에 대한 발생 일수를 계산한 결과, 하천 전 구간에서 최소 12회에서 최대 19회까지 "경계" 이상의 Chl-a 농도가 관측되었다. 본 연구에서 산출한 다중분광영상의 Chl-a 농도와 녹조발생지수는 녹조에 대한 공간적 분석이 용이하므로 조류경보제와 같은 현장 채수 위주의 지점 단위 자료를 보완할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제22권1호
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• pp.61-72
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• 2019

With the diversification of research using UAV(Unmanned Aerial Vehicle)s, the possibility of remote sensing research for urban green spaces is increasing. UAVs can be used as an investigation method to monitor the successful construction of the park and the planting of vegetation since its creation. This study was carried out to investigate UAVs utilization of urban green space monitoring in Dosol Square. It was photographed three times on May 21, July 13, and September 16, 2018 using DJI Phantom3 pro, Inspire2, and Parrot Sequoia multispectral camera. Orthographic images were overlaid on the planting plan of the site and the construction results were checked, the change of vitality of the plantation area was analyzed by NDVI(Normalized Difference Vegetation Index) and SAVI(Soil Adjusted Vegetation Index). As a result, it was confirmed that the UAVs are very effective for surveying the view of the urban green space after the construction and recording the results, which can be grasped quantitatively by overlaying the planting plan map. UAVs are more likely to be used in terms of monitoring vegetation vitality. It is interpreted that SAVI is better than NDVI in the green space just after composition. Chionanthus retusus and Pinus strobus were analyzed for their low level of vitality, and partially damaged and their vitality was lowered. In addition, there was difficulty in grass planting area and flower garden due to drainage and summer drought problems. In the future, it is expected that orthoimage and multispectral data using UAVs will be useful in the early vegetation monitoring and management field of urban green spaces.

• 한국항행학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.271-277
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• 2012

본 논문에서는 재난모니터링, 환경감시 및 재난구호 등의 정보 수집 및 정찰 등의 임무를 수행하는 다수의 UAV들로 구성된 편대비행 네트워크를 위해 동적 트리 형성 프로토콜을 제안하였다. 특히 무선 동적 환경에 적응한 최적의 트리를 구성하기 위한 링크 비용을 구하기 위해 거리에 따른 무선 신호 감쇄현상을 적용하여 Hop-LQI Weight 알고리즘을 고안하였으며 이를 MSP430 K-mote 센서 플랫폼에 TinyOS 코드를 구현하였다. 이를 무선 통신에서 링크 비용 산출 기법인 Minimum LQI 방법과 노드 수에 따른 평균 경로 설정시간을 비교를 통하여 성능을 검증하였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제49권6호
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• pp.731-742
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• 2016

Recent technological advance in UAV (Unmanned Aerial Vehicle) technology offers new opportunities for assessing crop situation using UAV imagery. The objective of this study was to assess if reflectance and NDVI derived from consumer-grade cameras mounted on UAVs are useful for crop condition monitoring. This study was conducted using a fixed-wing UAV(Ebee) with Cannon S110 camera from March 2015 to March 2016 in the experiment field of National Institute of Agricultural Sciences. Results were compared with ground-based recordings obtained from consumer-grade cameras and ground multi-spectral sensors. The relationship between raw digital numbers (DNs) of UAV images and measured calibration tarp reflectance was quadratic. Surface (lawn grass, stairs, and soybean cultivation area) reflectance obtained from UAV images was not similar to reflectance measured by ground-based sensors. But NDVI based on UAV imagery was similar to NDVI calculated by ground-based sensors.

• 한국토양비료학회지
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• 제50권5호
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• pp.409-421
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• 2017

Recently Unmanned Aerial Vehicle (UAV) technology offers new opportunities for assessing crop growth condition using UAV imagery. The objective of this study was to select optimal vegetation indices and regression model for estimating of rice growth using UAV images. This study was conducted using a fixed-wing UAV (Model : Ebee) with Cannon S110 and Cannon IXUS camera during farming season in 2016 on the experiment field of National Institute of Crop Science. Before heading stage of rice, there were strong relationships between rice growth parameters (plant height, dry weight and LAI (Leaf Area Index)) and NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) using natural exponential function ($R{\geq}0.97$). After heading stage, there were strong relationships between rice dry weight and NDVI, gNDVI (green NDVI), RVI (Ratio Vegetation Index), CI-G (Chlorophyll Index-Green) using quadratic function ($R{\leq}-0.98$). There were no apparent relationships between rice growth parameters and vegetation indices using only Red-Green-Blue band images.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제12권2호
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• pp.829-842
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• 2018

Unmanned Aerial Vehicle (UAV) is diversely utilized in our lives such as daily hobbies, specialized video image taking and disaster prevention activities. New ways of UAV application have been explored recently such as UAV-based delivery. However, most UAV systems are being utilized in a passive form such as real-time video image monitoring, filmed image ground analysis and storage. For more proactive UAV utilization, there should be higher-performance UAV and large-capacity memory than those presently utilized. Against this backdrop, this study described the general matters on proactive software platform and high-performance UAV hardware for real-time target tracking; implemented research on its design and implementation, and described its implementation method. Moreover, in its established platform, this study measured and analyzed the core-specific CPU consumption.

• 한국재난정보학회:학술대회논문집
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• 한국재난정보학회 2016년 정기학술대회
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• pp.384-385
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• 2016

본 연구에서는 최근 어류 폐사, 상수원 오염 등의 피해를 발생시키고 있는 녹조를 대상으로 위성영상을 이용한 발생 유무와 분포를 분석하고자 하였다. 녹조는 엽록소를 가지고 광합성을 하므로 식생과 매우 유사한 분광특성을 가진다. 이는 위성영상에서 제공하는 근적외 정보로부터 정규식생지수를 산출하고 그 변화를 분석함으로써 녹조 발생 유무를 식별해낼 수 있음을 의미한다. 연구 대상지역인 대청호는 올해 첫 조류경보가 발령된 수역으로 8월~10월 사이 상류지역을 중심으로 녹조가 발생하였다. 본 연구에서는 Landsat-8 위성영상을 이용하여 대청호에서 발생한 녹조분포를 분석하고, 그 중 높은 농도의 녹조가 발생한 추소리를 직접 방문하여 Unmanned Aerial Vehicle(UAV) 자료를 취득하였다. UAV 촬영 영상을 통해 추소리 수역에 녹조가 다량 발생한 것을 확인할 수 있었다. 향후에는 고해상도 위성영상인 플래닛스코프 위성영상을 추가적으로 활용함으로써 녹조 모니터링의 정확성과 적시성을 확보할 예정이다.

• 한국BIM학회 논문집
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• 제13권4호
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• pp.64-73
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• 2023

This study introduces a method of estimating the 3D coordinates of structural damage from the detection results of visual inspection provided in 2D image coordinates using sensing data of UAV and 3D shape information of BIM. This estimation process takes place in a virtual space and utilizes the BIM model, so it is possible to immediately identify which member of the structure the estimated location corresponds to. Difference from conventional structural damage localization methods that require 3D scanning or additional sensor attachment, it is a method that can be applied locally and rapidly. Measurement accuracy was calculated through the distance difference between the measured position measured by TLS (Terrestrial Laser Scanner) and the estimated position calculated by the method proposed in this study, which can determine the applicability of this study and the direction of future research.

• 한국지리정보학회지
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• 제22권3호
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• pp.10-20
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• 2019

전 세계적으로 기후변화로 인한 불규칙적인 강우의 영향으로 수계에서는 비점오염에 의한 부영양화, 녹조현상 등이 빈번하게 발생되고 있다. 특히 이러한 수계오염은 원활한 용수공급을 위한 저수지 유속이 느린 하천이 인접해있고, 축사 퇴비 등이 다수 분포해 있어 비점오염의 수계유입이 쉬운 농업지역이 취약하다. 따라서, 본 연구에서는 UAV(Unmanned Aerial Vehicle) 영상과 수계부영양화를 발생시키는 총인 총질소, 녹조발생과 간접적인 연관성이 있는 클로로필-a의 상관분석을 통해 소하천 수질 특성 파악에 UAV의 활용 가능성을 분석하였다. 분석에는 대상지인 양천, 함양위천 소권역에서 수집한 다중분광 영상 및 녹조탐지에 사용되는 식생지수 NDVI(Normalized difference vegetation index), NDRE(Normalized Difference Red edge), CIRE(Chlorophyll Index Red edge)를 활용하였다. 채수지점에 대한 영상값과 수질분석 값의 상관관계를 분석한 결과 총인은 유의수준 0.05 이내에서 CIRE(0.66)와 클로로필-a는 Blue(-0.67), Green(-0.66), NDVI(0.75), NDRE(0.67), CIRE(0.74)와 상관관계를 보였다. 총질소는 유의수준 0.05에서 Red(-0.64), Red edge(-0.64), NIR(-0.72)와 상관관계를 보였다. 본 연구결과를 통해 UAV 기반 다중분광 영상과 수질오염 발생 인자에 대한 유의미한 상관관계를 확인하였고, 녹조탐지에 사용하는 식생지수의 경우 클로로필-a뿐만 아니라 총인의 파악에도 활용할 수 있는 가능성을 확인하였다. 이는 농업지역의 비점오염 관리우심 지역 선정 등 관리대책을 마련하는데 유의미한 자료로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국항행학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.382-392
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• 2020

드론기술은 민수용과 군사용 양 분야 에서 전도유망한 기술이나, 규정과 관련법의 미성숙으로 불법드론이 오남용 되고, 사회안전에 심각한 위협이 되고 있다. 본고에서는 PSO (particle swarm optimization)에 기반을 둔 군집드론 궤적계획기를 개발하여, 군집정찰드론들에게 최적화된 3차원 궤적탐지기술을 제공한다. 나아가서, 에너지소비도, 비행위험도 및 SAP (surveillance area priority)와 부합하는 군집 목적물 최적화 함수를 제시하고 평가한다. 군집 비행 시뮬레이션 결과는, 제안한 궤적계획기로 생성한 궤적은 에너지 소비도 및 비행위험도를 최소화 하며 탐색한다는 것을 입증해준다.