• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.55 no.11
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• pp.913-922
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• 2022

The purpose of this research is to propose the measurement of improving DEM by using the water surface range of SAR image analysis for river corridors and to suggest the construction of satellite-based 3D river spatial information of inaccessible regions such as North Korea. For this research, it has been progressed from the accessible area, watershed of Namgang river, the branch of Nakdonggang river. The satellite image was collected from SAR satellite image data for a year in 2021 which was provided by ESA from Sentinel-1A/B data and extracted from the seasonal water surface area. Ground gauge water level was collected from hourly intervals data by WAMIS. The DEM was improved by analysis of the river altitude of water surface area change by the combination of the ground water level of minimum to maximum water surface area data extracted from SAR image analysis. After the improvement of DEM, the altitude of the river varied that it is defined to comprise more natural form of river DEM than the existing DEM. The correction validation of improvement DEM was necessary in field survey elevation data; however, the correction validation was not progressed due to the absence of the data. Although, the purpose of this research is to provide the improvement of DEM by using the analyzed water surface by existing DEM data and SAR image analysis. After the progression of additional correction validation research, we would plan to examine the application in other places and to progress the additional methodological research to apply in inaccessible and unmeasured area including the North Korea.

• Journal of Korean Society for Geospatial Information Science
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• v.17 no.4
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• pp.61-66
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• 2009

This Paper describes a new program called DEM Generator need to process DEM from LiDAR data or digital map data. It is difficult to generate raster DEM from LiDAR mass point data sets and digital maps too large to fit into memory. The DEM Generator was designed to process DEM and shaded relief image of GeoTiff format in order of streaming meshes; I/O minimize tag, delaunay triangle, natural neighborhood or TIN, temporary files and grid. It is expected that we can be improved the precision of DEM and solved the time consuming problem of DEM generating of a wider area.

• Proceedings of the KSRS Conference
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• 2008.03a
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• pp.80-85
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• 2008

최근 도심지역이 급변하고 고해상도 위성영상의 보급이 증가함에 따라 고해상도 위성영상을 이용한 수치표고모델과 정사영상 생성에 관한 연구가 활발해 지고 있다. 본 연구에서는 IKONOS, SPOT5, QUICKBIRD, KOMPSAT2 위성영상을 이용하여 DEM 과 정사영상을 생성하였으며 USGS DTED 와 기준점을 이용하여 결과의 정확도를 비교 분석하였다. 보다 정확한 DEM 생성을 위해 자동 피라미드 알고리즘을 적용하고 영상 정합시 에피폴라 기하학을 적용하였다. 정사 영상 생성시 DTED 높이값을 이용하여 보정을 수행하였으며 생성 속도를 높이기 위하여 리샘플링 그리드를 적용하였다. 본 연구에서 DEM 과 정사영상 생성시 QUICKBIRD 와 SPOT5 의 경우 영상의 용량이 매우 커 메모리 부족문제와 알고리즘 수행 속도 저하가 발생함을 확인하였다. 이를 개선하기 위하여 DEM 생성시 정합 후보점의 개수를 줄이는 알고리즘을 고안하여 기존에 메모리 문제로 생성하지 못했던 QUICKBIRD와 SPOT5 의 DEM 을 생성하였으며 정사 영상 생성시 리샘플링 그리드를 적용하여 고해상도 정상영상 생성 속도 개선에 상당한 효과를 가져왔다. 그러나 고해상도 위성 영상의 용량이 점점 커져감에 따라 이러한 메모리 문제와 처리 속도 저하에 관한 문제는 추후 계속적으로 연구되어야 할 부분이라고 할 수 있다. 본 연구에서 생성한 IKONOS, SPOT5, QUICKBIRD DEM 의 정확도를 USGS DTED 와 비교한 결과 13${\sim}$15 m 정도의 RMS 높이 오차가 산출되었으며 생성된 IKONOS, QUICKBIRD, KOMPSAT2 정사영상을 기준점과 비교한 결과 3 m 정도의 거리오차가 산출되었음을 확인하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2008.05a
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• pp.1077-1081
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• 2008

Soil and Water Assessment Tool(SWAT) 모형은 DEM(Digital Elevation Model)을 사용하여 지형인자를 추출하고 이를 바탕으로 수문 및 수질 모의가 이루어진다. 지형인자의 추출시 DEM 격자크기에 따라 상이한 결과를 초래할 수 있다. 그리하여 정확한 수문 및 수질 모델링에 있어 가능한 고해상도의 DEM을 사용하도록 권장하고 있다. 그러나 넓은 유역에서의 적용시 고해상도 DEM 사용에 따른 컴퓨터 처리 용량과 프로그램 실행 시 소요되는 시간상의 문제는 그 효율성에 있어서 문제시될 수 있다. 그리하여 본 연구에서는 소양강댐, 임하댐 유역을 대상으로 SWAT 모형에서 저해상도 DEM 사용으로 고해상도 DEM의 지형인자를 추출하여 자동 입력될 수 있는 모듈을 개발 적용하였다. 본 연구의 결과 소양강댐 유역을 대상으로 격자크기 20m DEM과 100m DEM을 사용하였을 때 연평균 유사량이 83.8%의 큰 차이가 발생한 반면 격자크기의 20m DEM과 본 모듈을 적용하여 20m DEM의 지형인자로 자동 보정된 100m DEM을 사용하였을 때의 연평균 유사량이 4.4%로 차이가 상당히 줄어든 것을 볼 수 있었다. 임하댐 유역의 경우는 격자크기 10m DEM과 100m DEM을 사용하였을 때 연평균 유사량이 43.4% 큰 차이가 발생하였다. 반면 격자크기 10m DEM과 본 모듈을 적용하여 10m DEM의 지형인자로 자동 보정된 100m DEM을 사용하였을 때의 연평균 유사량이 0.3%로 차이가 크게 줄어든 것을 확인 할 수 있었다. 또한 본 모듈의 검정을 위해 소양강댐 유역의 지형 자료와 유사한 충주댐 유역을 대상으로 본 모듈을 적용하여 검정을 실시하였다. 그 결과 연간 평균 유사량이 격자크기 20m와 100m의 DEM을 이용하였을 때 98.7%의 큰 차이가 발생한 반면 격자크기 20m와 본 모듈을 적용하여 보정된 경사도 값의 100m DEM을 사용하였을 때 20.7%로 차이가 크게 줄어든 것을 볼 수 있었다. 그리하여 본 연구의 결과를 통해 SWAT 모형에서의 개선된 지형인자 추출 방식을 사용하여 저해상도의 DEM 사용으로 고해상도 DEM 사용의 효과를 볼 수 있을 것이고 이로 인해 넓은 유역에서 저해상도 DEM 사용으로 컴퓨터 사용용량과 프로그램 지연 시간을 줄일 수 있을 것으로 판단된다. 향후 여러 유역을 대상으로 보정, 검정하여 보다 정확하고 통합적으로 적용될 수 있는 모듈의 개선이 필요할 것으로 사료된다.

• Tunnel and Underground Space
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• v.13 no.3
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• pp.207-214
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• 2003

To obtain Digital Elevation Model(DEM) from an exposed rock mass, techniques such as laser scanning and digital stereo photogrammetric technique are recently applied. We have obtained the DEM of the rock slope using above techniques in this study, and examined a suitability and improvement of the photogrammetry for the rock slope by overlapping the DEM. This study can be applied to the measurement of fracture orientations, the prediction of rock joint network, and the analysis on the change of the rock slope.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2016.05a
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• pp.148-148
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• 2016

홍수범람지도는 치수 대책 수립 등 다양한 목적으로 국내 주요하천에서 작성되고 있으며 범람 구역의 정확도를 높이기 위한 노력이 다각도로 수행되고 있다. 최근, 공간적으로 매우 정밀한 LiDAR 측량 성과를 기반한 DEM을 이용하거나 2차원 혹은 3차원 수치모델링을 적용하여 범람지도의 정확성 및 적용성이 획기적으로 개선되고 있다. 또한, 범람구역의 불확도에 관련된 연구도 다수 수행되고 있다. 그러나, 이러한 성과는 정밀 DEM 자료가 가용하거나 치수의 중요도가 높은 국가하천 지역에 국한되고 있으며 중소하천을 포함한 국가 전체 홍수지도 작성은 여전히 제한적으로 수행되고 있다. 중소하천의 경우, 공간해상도 및 정확도가 낮은 DEM과 1차원 모델링에 기반하여 범람지도의 신뢰도가 여전히 낮은 실정이다. 또한, 홍수지도 작성 기법은 비교적 잘 알려진 상황이나 작성 과정은 상당한 시간이 필요한 작업으로 지도 작성 시 실무에서 많은 비용과 시간이 소요되고 있어, 결과적으로 중소하천을 포괄한 홍수범람지도 작성에 장애요인으로 작용하고 있다. 따라서, 본 연구에서는 기존 하천기본계획에서 확보될 수 있는 하도단면 측량 등 표고 측량 성과를 활용하여 공간 해상도가 상대적으로 낮은 DEM을 정교화 및 상세화할 수 있는 개선기법 및 복잡한 범람지도 작성과정을 자동화하여 작성 소요시간을 현저히 줄일 수 있도록 하는 GIS 기반의 홍수범람지도 작성 자동화 툴을 개발하였다. 개발된 GIS 기반의 자동화 툴은 AIM(Automated Inundation Mapping tool)로 명명되었으며 ESRI사의 ArcObjects를 활용하여 개발되어 ArcGIS 기반으로 운영되며 현재 HEC-RAS 홍수위 자료가 입력자료로 작동되도록 설계되었다. 개선된 DEM과 AIM은 시범적으로 제주도 한천 하류에 적용되었으며 2007년 태풍 나리 시 발생한 범람흔적도와 비교했을 때 기존 방식에 비해 범람지도의 정확도와 작성시간(10초 가량 소요)이 상당부분 개선되었다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.150-150
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• 2011

최근 수자원분야에서 원격탐사(RS) 및 지형정보시스템(GIS)의 비중이 높아짐에 따라 이를 이용하여 1,2 차원 수리분석 향상을 위한 활용이 증가하고 있다. 그러나 현재 사용하고 있는 일반적인 DEM은 하천부분에 대한 고도의 불일치로 인해 수리분석시 정밀한 분석을 하기에는 어려움이 따르므로 이에 대한 개선이 필요하다. 본 연구에서는 현재 사용하고 있는 USGS DEM과 낙동강 측량 자료를 이용하여 낙동강 유역 정밀 DEM 제작 방안을 제시하고자 한다. 측량자료를 이용하여 하천의 DEM을 생성한 후, 자체적으로 개발한 알고리즘을 이용하여 하천 DEM과 USGS DEM을 접합하여 낙동강 유역의 정밀 DEM을 제작한다. 이는 1,2차원 수리모델을 이용하여 분석할 때 결과를 더욱 향상시킬 것으로 기대한다.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.36 no.5_1
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• pp.847-860
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• 2020

The 2-pass DInSAR (Differential Interferometric SAR) processing steps for DEM generation consist of the co-registration of SAR image pair, interferogram generation, phase unwrapping, calculation of DEM errors, and geocoding, etc. It requires complicated steps, and the accuracy of data processing at each step affects the performance of the finally generated DEM. In this study, we developed an improved method for enhancing the performance of the DEM generation method based on the 2-pass DInSAR technique of TanDEM-X bistatic SAR images was developed. The developed DEM generation method is a method that can significantly reduce both the DEM error in the unwrapped phase image and that may occur during geocoding step. The performance analysis of the developed algorithm was performed by comparing the vertical accuracy (Root Mean Square Error, RMSE) between the existing method and the newly proposed method using the ground control point (GCP) generated from GPS survey. The vertical accuracy of the DInSAR-based DEM generated without correction for the unwrapped phase error and geocoding error is 39.617 m. However, the vertical accuracy of the DEM generated through the proposed method is 2.346 m. It was confirmed that the DEM accuracy was improved through the proposed correction method. Through the proposed 2-pass DInSAR-based DEM generation method, the SRTM DEM error observed by DInSAR was compensated for the SRTM 30 m DEM (vertical accuracy 5.567 m) used as a reference. Through this, it was possible to finally create a DEM with improved spatial resolution of about 5 times and vertical accuracy of about 2.4 times. In addition, the spatial resolution of the DEM generated through the proposed method was matched with the SRTM 30 m DEM and the TanDEM-X 90m DEM, and the vertical accuracy was compared. As a result, it was confirmed that the vertical accuracy was improved by about 1.7 and 1.6 times, respectively, and more accurate DEM generation was possible with the proposed method. If the method derived in this study is used to continuously update the DEM for regions with frequent morphological changes, it will be possible to update the DEM effectively in a short time at low cost.

• Journal of Cadastre & Land InformatiX
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• v.47 no.2
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• pp.39-47
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• 2017

The SAR payload of the KOMPSAT-5 is equipped with an X-band (9.66GHz) microwave-based sensor. Especially, since it has a fixed antenna that can be electronically steered with respect to the azimuth and elevation planes, various applications are expected. This study evaluates the production performance and the accuracy of the DEM by producing DEM using the HR and UH mode images of KOMPSAT-5. To evaluate the production performance of the DEM, the sensitivity of DEM was assessed through a baseline analysis and $2{\pi}$ ambiguity; it was found to have good production performance. In addition, to evaluate the accuracy of the produced DEM, 30 check points were compared with SRTM data. As a result, STDEV ${\pm}15-20m$ accuracy was obtained. If the accuracy of the DEM is improved by adjusting the parameters of the filtering method or phase unwrapping method in the future, it will be possible to widely use the KOMPSAT-5 image for environmental and disaster monitoring.

• Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography
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• v.33 no.5
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• pp.443-451
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• 2015

In photogrammetry, GCPs (Ground Control Points) have traditionally been used to determine EOPs (Exterior Orientation Parameters) and to produce DEM (Digital Elevation Model). The existing DEM can be used as GCPs, where the observer’s approach is a difficult area, because it is very restrictive to survey in the field. For this, DEM matching should be performed. This study proposed the fusion method using ICP (Iterative Closest Point) and RT (proposed method by Rosenholm and Torlegard, 1988) in order to improve accuracy of the DEM matching. The proposed method was compared to the ICP method to evaluate its usefulness. Pseudo reference DEM with resolution 10m, and modified DEM (random-numbers are added from 0 to 2 at height; scale is 0.9; translation is 100 meters in 3-D axes; rotation is from 10° to 50° from the reference DEM) were used in the experiment. The results proposed accuracy was highest in the matching and absolute orientation. In the case of ICP, according to rotation of the modified DEM being increased, absolute orientation error is increased, while the proposed method generally showed consistent results without increasing the error. The proposed method would be applied to matching when the DEM is modified up to 30° rotation, compared to the reference DEM, based on the results of experiments. In addition when we use Drone, this method can be utilized to identify EOPs or detect 3-D surface deformation from the existing DEM of the inaccessible area.