생태계교란 식물 분포도 구축을 위한 드론 영상과 이미지 검색기술의 적용 가능성 검토 연구

Title
생태계교란 식물 분포도 구축을 위한 드론 영상과 이미지 검색기술의 적용 가능성 검토 연구
Authors
김근한
Co-Author
진대용; 윤정호; 손승우; 송영명
Issue Date
2019-12-20
Publisher
한국환경정책·평가연구원
Series/Report No.
Working Paper : 2019-07
Page
28 p.
URI
http://repository.kei.re.kr/handle/2017.oak/22865
Language
한국어
Keywords
생태계교란 식물, 모니터링, 드론, CNN, 이미지 학습
Abstract
○ 연구의 필요성 및 목적 생태적·경제적·공중보건적 피해를 주는 생태계교란 식물의 방제를 위한 골든타임의 확보를 위해 드론과 이미지 학습기법을 적용한 모니터링 및 분포 현황지도 구축방안 검토가 필요함 ○ 공간 DBMS를 활용한 생태계교란 식물 분포도 구축체계는 다음과 같음 - 드론을 이용한 실험지역 촬영 및 정사영상 구축 - 정사영상을 활용한 생태계교란 식물 서식 확인 및 라벨링 - 정사영상의 타일링, 공간 DBMS 저장, 구글 이미지 수집 및 타일링 후 라벨링 - 타일링된 이미지 중 샘플 추출을 활용한 이미지 학습(CNN 적용) - 학습된 데이터를 활용한 정확도 충족 여부 검토 - 전체 이미지에 대한 분류 수행 및 분포도 구축 - 정확도 미충족 시 추가 촬영 및 구글 이미지 확보를 통한 정확도 충족 수행 ○ 지속적으로 발견되는 생태계교란 식물 서식 현황의 갱신과 저장을 자동으로 진행하고, 기존 저장되어 있는 독립변수 데이터와의 상관분석(확률/통계, 머신러닝, 딥러닝 등)을 활용하여 생태계교란 식물의 서식 예측지도 구축이 가능하며, 이렇게 도출된 서식 예측지역을 대상으로 드론을 이용한 모니터링 실시 등의 활용이 가능함 ○ 생태계교란 식물의 모니터링뿐만 아니라 고사목, 병해충 모니터링 등 다양한 분야에서의 적용 가능성 검토가 필요하며, 교목, 관목, 초본 등을 분류할 수 있어야 추후 다양한 분야에서 활용 가능성이 높을 것이라 판단됨 ○ 본 연구에서 제안한 공간 DB와 이미지 학습 기술의 연계를 통해 자동화된 이미지 학습체계 및 지도 구축방안 마련에 대한 연구 개발이 가능할 것으로 판단됨 ○ 향후 전국적 확장을 위해 드론뿐만 아니라 위성영상, 항공사진 등 다양한 매체를 통한 적용 가능성을 검토하고 최소 비용으로 최대 효과를 이끌어 낼 수 있는 방안에 대한 검토가 필요함

Table Of Contents

Ⅰ. 생태계교란 식물 모니터링 구축체계
1. 연구의 배경 및 목적
2. 공간 DBMS 기반의 드론 영상 연계 및 이미지 학습 활용 가능성 검토
3. 생태계교란 식물 분포도 구축체계

Ⅱ. 드론을 이용한 고해상도 정사영상 구축
1. 드론 기반 고해상도 정사영상 시범구축

Ⅲ. 이미지 학습 기반의 생태계교란 식물 판독
1. CNN을 활용한 이미지 학습 기반의 생태계교란 식물 판독 및 활용 가능성 검토
2. 이미지 데이터 학습 및 분류 수행
3. 분류기를 활용한 교란 식물 이미지 식별

Ⅳ. 생태계교란 식물 현황지도 구축 시 추가 고려사
1. 생태계교란 식물의 현황지도 구축 관련 검토 사항
2. 검토된 분야 및 기술을 적용한 R&D 개발 가능성 검토

참고문헌

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