항공 Lidar 자료와 지형복원기법을 이용한 토석류 토사변화 공간분포 추정

우충식 ( Choong Shik Woo ),윤호중 ( Ho Joong Youn ),이창우 ( Chang Woo Lee ),이규성 ( Kyu Sung Lee ) 한국산림과학회 2012 한국산림과학회지 Vol.101 No.1

The flowed soil volume is able to be estimated simply from topographic data of before and after the debris flow. However, it is often difficult to obtain high resolution topographic data before debris flow because debris flow was occurred in mountainous area and airborne Lidar data was mainly surveyed in urban area. For this reason, Woo (2011) developed the topographic restoration method that can reconstruct the topography before the debris flow using airborne Lidar data. In this study, we applied the topographic restoration method on Inje county, Bongwha county and Jecheon city, produced topography data before debris flow that RMSE is from 0.16 to 0.34 m. Also, a soil variation was analyzed by topography data before and after debris flow, and it was used to estimate a real soil volume flowed to downstream and a spatial distribution showing collapses, flows, sedimentations appeared to debris flow.

항공 라이다 자료를 이용한 토석류 발생지역의 지형복원기법 개발

우충식 ( Choong Shik Woo ),윤호중 ( Ho Joong Youn ),이창우 ( Chang Woo Lee ),이규성 ( Kyu Sung Lee ) 한국지리정보학회 2011 한국지리정보학회지 Vol.14 No.3

항공 LiDAR 측량으로 토석류 발생 전·후의 지형자료를 취득하는 경우 토석류로 인하여 유출 된 토사량을 알 수 있다. 그러나 토석류 발생지를 미리 예측하여 촬영하기가 힘들고, 토석류 발생지역의 과거 항공 LiDAR 자료는 존재가능성이 낮아 토석류 발생이전 지형자료를 이용하는 것은 어렵다. 따라서 본 연구에서는 토석류 발생지역의 토사량 추정을 위해 발생전 지형을 복원하고, 토사유출의 공간적 범위를 파악할 수 있는 지형복원기법을 개발하였다. 지형복원기법은 토석류 발생지역에서 추출한 선형 및 비선형 횡단면을 가우시안혼합모델로 수식화하고 중심점 추정방법과 근사정확도로 근사결과를 평가하여 토석류 발생이전의 지형을 복원한다. 지형복원기법은 토석류 발생 전·후의 항공 LiDAR 자료를 이용하여 두 가지 방법으로 검증하였다. 먼저 토석류 발생구간에서 추출한 각 횡단면을 지형복원하여 발생전 항공 LiDAR 자료와 비교하였다. 또한 토석류 발생지역에 지형복원기법을 적용한 뒤 지형자료를 제작하여 토석류 발생전 항공 LiDAR DEM과 비교하여 검증하였다. 지형복원기법의 검증한 결과 전반적으로 근사정확도가 0.5m에 가까운 높은 정확도를 나타냈다. The flowed soil is able to be estimated from topographic data of before and after the debris flow. However, it is often difficult to obtain airborne LiDAR data before the debris flow area. Thus, this study tries to develop a topographic restoration method that can provide spatial distribution of flowed soil and reconstruct the topography before the debris flow using airborne LiDAR data. The topographic restoration method can express a numerical formula induced from a Gaussian mixture model after extracting the cross sections of linear or non-linear in debris flowed area. The topographic restoration method was verified by two ways using airborne LiDAR data of before and after the debris flow. First, each cross section extracted from the debris flow sites to restore the topography was compared with airborne LiDAR data of before the debris flow. Also, the topographic data produced after the topographic restoration method applied to the debris flow sites was verified by airborne LiDAR DEM. Verifying the results of the topographic restoration method, overall fitting accuracy showed high accuracy close to 0.5m.

항공 Lidar 데이터를 이용한 산림지역의 개체목 자동 인식 및 수고 추출

우충식 ( Choong Shik Woo ),윤정숙 ( Jong Suk Yoon ),신정일 ( Jung Il Shin ),이규성 ( Kyu Sung Lee ) 한국산림과학회 2007 한국산림과학회지 Vol.96 No.3

산지토사재해 발생구간 분석을 위한 항공사진 DTM에서의 수목필터링

우충식 ( Choong Shik Woo ),윤호중 ( Ho Joong Youn ),정용호 ( Yong Ho Jeong ) 한국지리정보학회 2007 한국지리정보학회지 Vol.10 No.3

항공사진을 이용해 산지토사재해 구간의 DTM(Digital Terrain Model)을 제작할 경우 수목이 재해구간을 가리는 경우가 많아 연속적이고 정밀한 DTM을 얻기가 매우 어렵다. 본 연구에서는 이러한 어려움을 해결해 보고자 디지털항공사진을 이용하여 moving window 형태의 필터링방법을 제시하였으며 DTM을 추출하였다. 또한 산지토사재해 구간에서 적정한 필터링의 window 크기에 따른 수목영향제거의 효과를 알아보기 위해 상용 수치사진측량 S/W인 Socet set의 Adaptive 필터링한 DTM과 LiDAR(Light Detection And Ranging)에서 획득한 DTM을 비교하였다. 그 결과 LiDAR에서 획득한 DTM보다는 정확도가 낮았지만 Adaptive 필터링보다는 정확도가 약 6m 정도 높은 결과를 얻을 수 있었다. It is difficult to generate DTM using aerial photographs because trees usually cover disaster occurred areas. So, this study proposed how to filter by moving window using digital aerial photographs and generate accurate DTM. The results were compared with those of adaptive filtering by commercial digital photogrammetry software (Socet set) to find out the effect of tree removal by window size in forest soil sediment disaster. And then they were compared with DTM generated from LiDAR data. As a result, it was showed that the accuracy of moving filtering DTM was lower than that of LiDAR DTM while it was higher by 6m than that of Adaptive filtering.

항공사진을 이용한 산지토사재해 영향인자 분석 -강원도 평창군을 중심으로-

우충식 ( Choong Shik Woo ),윤호중 ( Ho Joong Youn ),이창우 ( Chang Woo Lee ),정용호 ( Yong Ho Jeong ) 한국환경복원기술학회 2008 한국환경복원기술학회지 Vol.11 No.1

연구논문(硏究論文) : 산사태 발생지 예측을 위한 Topographic Position Index의 적용성 연구

우충식 ( Choong Shik Woo ),이창우 ( Chang Woo Lee ),정용호 ( Yong Ho Jeong ) 한국환경복원기술학회 2008 한국환경복원기술학회지 Vol.11 No.2

항공라이다 자료를 이용한 토석류 유출량의 분석 및 평가

우충식 ( Choong Shik Woo ),권현정 ( Hyun Jung Kwon ),이창우 ( Chang Woo Lee ),김경하 ( Kyong Ha Kim ),최두영 ( Doo Young Choi ),서준표 ( Jun Pyo Seo ),정선환 ( Seon Hwan Jeong ) 한국임학회 2014 산림과학 공동학술대회 논문집 Vol.2014 No.-

최근 태풍 및 집중호우로 인해 토석류(土石流)가 급증하고 있다. 토석류 발생시 산지에서 유출되는 토사는 인명 및 재산피해를 가중시키는 주요 원인이지만 토석류 발생시 유출되는 토사량을 추정하기가 어렵다. 따라서, 본 연구에서는 토석류 발생지역인 우면산(2011 년)과 인제군(2006 년), 봉화군(2008 년), 제천시(2008 년)지역을 대상으로 항공라이다 자료를 이용하여 토사유출량을 산정하였으며 이 결과를 이용하여 토사유출특성을 분석하였다. 토석류 발생원(C) 대비 총토사유출량(T)의 비율(C/T)은 2 ∼ 19%로, 계류의 계상 및 계안에서 침식된 토사량이 큰 비중을 차지하였다. 또한, 토사유출량은 계류의 수충부 및 합류부에서 크게 증가하는 경향이 나타났다. 연구지역의 총토사유출량과 발생원(㎥), 계류총길이(m), 계류본류길이(m)의 관계를 분석한 결과 계류총길이와 총토사유출량의 상관성(R2)이 0.874로 가장 높게 나타났다. Recently, debris flow due to typhoons and heavy rainfall is increasing rapidly. It isdifficult to estimate sediment yield caused by debris flow which is the main cause for damage of human life and property. In this study, using airborne LiDAR data, the sediment yield was quantified for Mt. Umyeon in Seoul city, Inje county, Bonghwa county, Jaecheon city where were defeated area by debris flow in 2011, 2006 and 2008. Also, we analyzed the characteristics of the sediment yield using the these results. The proportion(C/T) of the collapsed soil(C) and a amount of the sediment yield(T) was in 2 ~ 19%. This result shows that erosion of the stream bed and bank occupy a large proportion of the sediment yield. The amount of erosion is increased to flow impingement sections and channel junctions of torrents. In addition the correlation of sediment yield with collapsing soil(㎥), a total length(m) and a mainstreamlength(m) were analyzed. As a result, the value of R-square between the sediment yield and a total length was the highest as 0.874.

수치임도망도 제작방법 및 정확도 비교

김태근,윤정숙,우충식,이규성,홍창희,Kim Tae-Geun,Yoon Jong-Suk,Woo Choong-Shik,Lee Kyu-Sung,Hong Chang-Hee 한국공간정보학회 2005 한국공간정보학회지 Vol.13 No.3

임도는 산림자원을 효율적으로 관리하기 위한 주요 기간 시설물로서, 임업 시업측면뿐만 아니라 휴양, 산림재해, 산촌경제 등의 다양한 목적에 반드시 필요한 시설물이다. 우리나라에서는 지난 1980년대 이래 효율적 산림자원 관리를 위한 국가적 사업으로 임도개설이 활발하게 이루어져 왔으나, 저예산의 사업특성에 따라 정확한 임도 위치를 나타내는 임도망도가 제대로 갖추어져 있지 않다. 산림지리정보체계 사업의 중요 주제도로서 수치 임도망도의 개선이 시급한 실정이다. 본 연구의 목적은 현존 임도망의 위치를 정확히 보여줄 수 있는 수치임도망도의 제작 및 갱신 방법에 따른 수치지도의 정확도와 제작과정의 효율성을 비교분석하고자 한다. 국공유림과 민유림에 다양한 임도가 분포하고 있는 충남 오서산 지역의 35km 임도를 대상으로 GPS 측량, 위성영상, 정사항공사진, 수치항공사진 도화 등 네 가지 방법으로 수치 임도망도를 제작 비교하였다. 벡터지도의 정확도는 수치사진측량시스템으로 도화된 임도망도가 GPS를 이용한 실측 임도망과 가장 일치된 결과를 보여주고 있으나, 작업에 소요되는 시간은 다른 방법에 비하여 가장 길게 나타났다. Forest road has been an essential infrastructure for various forestry practices as well as for recreational use, disaster management, and local economics promotion. Since 1980s, extensive network of forest roads has been constructed as an national project in Korea. However, due to the minimal-budget of the project, accurate maps of forest road are not usually available. Although forest road map is a main thematic layer for the forest Geographic Information System (FGIS), its locational accuracy has not been sufficient for the practical applications and, therefore, the update of digital forest road maps is urgent. The objectives of this study is to compare ae methodology of generating and updating digital forest road maps from the aspects of the map accuracy and the efficiency of methods. Four mapping methods (GPS surveying, satellite imagery, ortho aerial photograph, and digital photogrammetry) were applied to generate the forest road maps over the study area of Mt. Oseo in Chungchungnam-do, which has a 35km forest roads distributed in national, public and private forests. The forest road Imp produced by digital photogrammetric method is the most accurate and comparable to GPS surveying although it required the greatest amount of labor time.

산사태 발생예측을 위한 토양함수지수의 일반 강우량과의 비교 및 평가

이창우 ( Chang Woo Lee ),최두영 ( Doo Young Choi ),우충식 ( Choong Shik Woo ),서준표 ( Jun Pyo Seo ),정선환,김경하 ( Kyong Ha Kim ) 한국임학회 2014 산림과학 공동학술대회 논문집 Vol.2014 No.-

우리나라는 1980년대 개발된 산사태 기준우량(시우량, 일우량)을 산사태 발생시기 예측을 위해 사용해 왔으나, 기존 기준우량의 낮은 지역별 변별력 및 정확도 때문에 2012년부터 새로운 산사태 기준우량을 산사태정보시스템에 적용하여 사용하고 있다. 새로운 기준우량은 기존의 시우량, 일우량, 연속강우량이 아닌 선행강우를 고려한 탱크모델을 이용하여 전국을 10개 권역으로 나누어 지역별 토양함수지수로 표현하고 있다. 따라서 본 연구는 현재 적용되고 있는 지역별 산사태 기준우량에 대한 일반인들이 이해하기 쉬운 시우량, 일우량으로 표현했을 경우 값을 산출하고 평가하기 위해 수행하였다. 그 결과 산사태 발생 시우량은 권역별로 우기(5-6월, 10월)에는 40mm-82mm의 값을 가지고, 집중우기(7-9월)에는 13mm-68mm의 값을 가지는 것으로 나타났다. 또한 권역별 일우량은 우기에는 145-615mm, 집중우기에는 140-615mm의 값을 가지는 것으로 나타났다. 본 결과는 권역별 토양함수지수가 가지는 값의 의미를 이해하는데 도움을 줄 것으로 판단된다. In Korea, the standard of hourly and daily rainfall for landslide prediction which were developed in 1980`s had been used for warning and evacuation on landslide until 2011. However, the new standard rainfall has been used through adapting the system of landslide information from 2012 due to lacking assesment function by regions and low accuracy for the past standard rainfall. Instead of hourly and daily rainfall, a new standard rainfall was expressed by the index of soil water content that were calculated by tank model by each 10 regions. Therefore, this study was carried out to compare and evaluate the past and a new standard rainfall when the index of soil water content were converted to hourly and daily rainfall for understanding to people easily. As results, the value of hourly rainfall by new standard was between 40mm and 82mm in rainy season and between 13mm and 68mm in heavy rain season. And the value of daily rainfall by new standard was between 145mm and 615mm in rainy season and between 140mm and 165mm in heavy rain season. These results will be helpful to understand index of soil water content for landslide by each regions.

Random Walk Model의 최적 파라미터 추출에 의한 토석류 피해범위 분석 -경북 봉화군 토석류 발생지를 대상으로-

이창우 ( Chang Woo Lee ),우충식 ( Choong Shik ),윤호중 ( Ho Joong Youn ) 한국산림과학회 2011 한국산림과학회지 Vol.100 No.4

Random Walk Model can predict the sediment areas of debris flow but it must be extracted three parameters fitted topographical environment. This study developed the method to extract the optimal values of three parameters - Once flowing volume, Stopping slope and Gravity weight - for Random Walk Model. And the extracted parameters were validated by aerial photographs of the debris flowed area. To extract the optimal parameters was randomly performed, limiting the range values of three parameters and developing an accuracy decision method that is called the rate of concordance. The set of the optimal parameters was decided on highest the rate of concordance and a consistency. As a result, the optimal parameters in Bonghwa county were showed that the once flowing volume is 1.0 m3, the stopping slope is 4.2° and the gravity weight is 2 when the rate of concordance is -0.2. The validating result of the optimal parameters showed closely that the rate of concordance is average -0.2.