시계열 DSM 영상을 활용한 옥수수 재배지 추출 = Extraction of corn Field Using Time Series DSM Imaging
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학술지명
한국농공학회 학술대회초록집(Proceedings of the Korean Society of Agricultural Engineers Conference)
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발행연도
2019
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-주제어
자료형태
학술저널
수록면
229-229(1쪽)
제공처
논 타작물 재배사업이 시행됨에 따라 벼 재배면적이 감소하며 콩, 밀, 옥수수 등 식량작물과 기타사료작물의 재배면적이 증가하고 있는 추세이다. 그 중 옥수수는 단위면적당 가장 높은 생산성을 가지며 식용, 사료용 모두 재배되어 다목적으로 활용이 가능하다. 이에 따라 옥수수 같은 밭작물에 대한 현황파악 및 모니터링 기술이 필요하다. 하지만 통계자료는 대부분 표본조사, 재배의향조사, 전화 인터뷰 등을 통해 추정하고 있어 정확한 현황파악이 어렵고 사료용 옥수수의 경우 통계자료가 존재하지 않는 실정이다. 옥수수 생산량에 대한 연구는 위성영상을 활용하여 해외에 적용한 사례가 많았지만 국내의 경우 옥수수의 성장이 활발한 시기에 장마 태풍 등으로 인해 양질의 위성영상을 얻기가 힘든 한계점을 가지고 있어 연구가 부족한 실정이다. 최근 이를 해결하기 위한 원격탐사 플랫폼으로 무인기 기술이 주목받고 있다. 무인기를 활용한 작황평가 및 작물분류에 대한 연구는 많이 진행되고 있지만 옥수수 등 밭작물에 대해 통계적으로 활용할 수 있는 연구가 필요한 시점이다.
본 연구는 시계열 DSM 영상을 활용한 옥수수 재배지 추출 방법론에 대해 검토하는 것을 목적으로 두었다. 실험장소는 충청북도 괴산군 감물면 오성리를 대상으로 생육 초기단계인 5월 12일과 후기단계인 7월 9일 총 2회에 걸쳐 무인기 촬영과 생육조사를 실시하였다. 무인기 영상은 스위스 Sensefly사의 고정익무인항공기 eBee에 WX RGB Camera(18.2MP)를 탑재하여 취득하였다. 생육조사는 영상 촬영범위에 포함된 10개의 옥수수 필지를 무작위로 선정하여 초고(Plant Height)를 측정하였다. 촬영된 무인기 영상 정합과정에서 생성된 Digital Surface Model(이후 DSM)을 활용하여 7월 9일 영상의 DSM과 5월 12일 영상에서 생성된 DSM의 차이값을 통해 작물의 높이를 계산하였다. 정확도 평가를 위해 실측한 10개필지의 초고와 비교해본 결과 과소추정 되었지만 필지별 경향은 잘 반영한 것으로 분석되었다. 옥수수 재배필지를 추출하기 위해 DSM차이의 평균값이 1이상인 필지를 추출한 결과 총 61개의 필지가 추출되었다. 추출된 필지를 실제 오성리 작물재배 현황과 비교해본 결과 61개의 필지 중 51개의 필지(83.6%)가 옥수수로 일치하였으며 10개(16.4%)필지가 불일치하였다. 10개의 불일치 필지에 실제로 재배된 작물은 참깨, 묘목, 초지 등 비교적 초고가 높은 작물이었다. 이러한 결과는 시계열 DSM영상 분석을 통해 1차적으로 키작은 작물과 키큰 작물을 분류할 수 있는 것으로 판단되며 향후 분광정보를 활용한 2차 분류를 통해 옥수수 재배필지 추출에 대한 정확도를 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.
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