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초분광정보를 이용한 지반의 함수비 예측 기술의 신뢰성 분석 연구

A study on Reliability Analysis for Prediction Technology of Water Content in the Ground using Hyperspectral Informations

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주제분류토목공학

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본 연구에서는 초분광정보를 이용한 지반의 함수비 예측 기술을 위해 실내 분광정보 실험을 수행하여 세립분 및 함수비 조건에따라 특정 파장대역에 따른 분광반사율을 획득하였다. 이를 토대로 기존 문헌의 스펙트럼 지수에 따라 분광정보를 정규화하고, 세립분 및 함수비 조건과의 상관관계 및 예측 기술의 신뢰성을 분석하였다. 상관관계 분석 결과 함수비가 증가할수록 분광반사율은 낮아지며 세립분 함유율이 증가할수록 높은 함수비 조건의 분광반사율은 감소율이 크게 발생하였다. 또한 7가지의 스펙트럼지수 산정방법을 고찰하여 함수비 예측에 대한 신뢰도를 평가하였다. 이 중 DVI가 비교적 높은 예측 신뢰도를 보이며, 민감도부분에서도 다른 산정 방법에 비해 우수하여 지반의 함수비 예측 기술 적용에 있어 적합한 스펙트럼 지수인 것으로 판단하였다.

Abstract

In this study, an laboratory experiment was performed for prediction technology of water content in the ground using hyperspectral information. And the spectral reflectance with a specific wavelength band was obtained according to the fine and water content. Through it, the spectral information was normalized with the spectral index of the existing literature, and the relationship with the fine and water contents and the reliability of the prediction technology were analyzed. As a result of analysis, the spectral reflectance is decreased when the water and fine contents are increased under the high water contents. In addition, the reliability of prediction technology of water content was evaluated by examining 7 different spectral index calculation methods. Among them, DVI showed relatively high prediction reliability and was superior to other calculation methods in terms of sensitivity.

참고문헌 (16)

  1. "ASTM-D698 (2017), Standard Test Methods for Laboratory Compaction Characteristics of Soil Using Standard Effort (12,400 ft-lbf", ft3 (600kN-m, ASTM International, pp.2017, ~
  2. Endice, D. F., "Improving radiometry of imaging spectrometers by using programmable spectral regions of interest", Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 64(6), pp.632~639 (2009)
  3. Ge, X., "Combining UAV-based hyperspectral imagery and machine learning algorithms for soil moisture content monitoring", PeerJ, 6926, pp.1~27 (2019)
  4. Haboudane, D., "Hyperspectral vegetation indices and novel algorithms for predicting green LAI of crop canopies:Modeling and validation in the context of precision agriculture", Remote Sensing of Environment, 90(3), pp.337~352 (2004)
  5. 한유식, "굴착의 안정성에 미치는 영향인자 분석을 위한 전자기적 유전상수와 체적함수비와의 상관관계 분석기법 연구", 지구물리와 물리탐사, 19(3), pp.153~163 (2016), 한국지구물리.물리탐사학회[DOI]
  6. 김연일, "경량 동적콘관입시험기를 이용한 화강풍화토의 다짐도에 따른 역학특성", 한국지반신소재학회 논문집, 13(3), pp.21~30 (2014), 한국지반신소재학회[DOI]
  7. 이준성, "Flat TDR 시스템을 이용한 모래의 함수비와 건조단위중량 분석", 지질공학, 31(3), pp.333~342 (2021), 대한지질공학회
  8. 임환희, "초분광 근적외선 영상 기술을 이용한 흙의 함수비 측정 기술", 한국지반공학회논문집, 35(11), pp.51~62 (2019), 한국지반공학회[DOI]
  9. 박춘식, "다양한 지반의 물리적 특성과 다짐특성 상관성", 한국지반환경공학회 논문집, 18(1), pp.23~29 (2017), 한국지반환경공학회[DOI]
  10. 박종화, "RS 기법을 이용한 토양수분과 토양 색에 관련된 토양의 분광반사", 한국농공학회논문집, 45(5), pp.77~84 (2003), 한국농공학회
  11. Automation Technologyand Control Technology of Construction Equipment, "Construction Engineering and Management", 2020, 4~10
  12. Smart Construction Technology of road structures, "Construction Engineering and Management", 2020, 11~15
  13. Sims, D. A., "Relationships between leaf pigment content and spectral reflectance across a wide range of species, leaf structures and developmental stages", Remote Sensing of Environment, 81, pp.337~335 (2002)
  14. 송민우, "TDR의 함수비 예측을 위한 새로운 보정방정식", 한국지반신소재학회 논문집, 14(1), pp.59~65 (2015), 한국지반신소재학회[DOI]
  15. Tian, Y., "Extracting red edge position parameters from ground and space-based hyperspectral data for estimation of canopy leaf nitrogen concentration in rice", Plant Production Science, 14, pp.270~281 (2011)
  16. Topp, G. C., "Electromagnetic determination of soil water content: meas-urements in coaxial transmission lines", Water Resour. Res., 16(3), pp.574~582 (1980)

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