현재 남한의 해안선 길이는 일제시대 측량한 자료에 의하면 육지해안과 도서해안을 합하여 총연장이 약 11,542km에 달하는 것으로 알려져 있다. 해안선에 대한 정확한 자료를 얻기 위해 현지측량으로 이를 수정 갱신하게 되면 엄청난 예산과 시간이 소요될 것으로 추정되고 있다. 아울러, 공유수면 매립과 간척사업 및 신항만 건설 등 크고 작은 각종 개발사업으로 인해 연안해역과 해안선이 수시로 변화되어 연안해역도의 갱신작업이 빈번해지고 있어 현지측량에 대한 대안이 필요하다. 본 논문에서는 연구대상의 지역적 범위를 부산근교로 한정하여 일정 간격의 항공사진, 위성영상 자료 및 CPS 측량결과를 이용하여 이 일대의 송정 해운대 광안리 송도 다대포 연안해역에 대한 변화량을 분석하였다. 연구내용으로는 연안지역에 대하여 항공사진과 위성영상, 그리고 RTK-GPS 측량을 통한 정성적 분석과 시계열적 변화량을 분석하고자 한다.
현재 남한의 해안선 길이는 일제시대 측량한 자료에 의하면 육지해안과 도서해안을 합하여 총연장이 약 11,542km에 달하는 것으로 알려져 있다. 해안선에 대한 정확한 자료를 얻기 위해 현지측량으로 이를 수정 갱신하게 되면 엄청난 예산과 시간이 소요될 것으로 추정되고 있다. 아울러, 공유수면 매립과 간척사업 및 신항만 건설 등 크고 작은 각종 개발사업으로 인해 연안해역과 해안선이 수시로 변화되어 연안해역도의 갱신작업이 빈번해지고 있어 현지측량에 대한 대안이 필요하다. 본 논문에서는 연구대상의 지역적 범위를 부산근교로 한정하여 일정 간격의 항공사진, 위성영상 자료 및 CPS 측량결과를 이용하여 이 일대의 송정 해운대 광안리 송도 다대포 연안해역에 대한 변화량을 분석하였다. 연구내용으로는 연안지역에 대하여 항공사진과 위성영상, 그리고 RTK-GPS 측량을 통한 정성적 분석과 시계열적 변화량을 분석하고자 한다.
According to the survey data during the Japanese Occupation Period, the length of South Korea's coastline is about 11,542km, including the coastlines of mainland and islands. To accurately revise/renew this coastline data through site survey, it will cost great money and time. Also, various developm...
According to the survey data during the Japanese Occupation Period, the length of South Korea's coastline is about 11,542km, including the coastlines of mainland and islands. To accurately revise/renew this coastline data through site survey, it will cost great money and time. Also, various development projects such as reclamation works on public waters, constructions of ports/harbors, etc. This paper used aerial photographs, satellite image data and GPS survey data with certain intervals to monitor the change in coastal areas of Songieong, Haeundae, Kwanganri, Songdo and Dadaepo. The local area subjected for this research was limited to areas near Busan. The specific contents of this research include. Launching qualitative/time series analyses on the change of coastal areas using aerial photographs, satellite image data and RTK-GPS surveys.
According to the survey data during the Japanese Occupation Period, the length of South Korea's coastline is about 11,542km, including the coastlines of mainland and islands. To accurately revise/renew this coastline data through site survey, it will cost great money and time. Also, various development projects such as reclamation works on public waters, constructions of ports/harbors, etc. This paper used aerial photographs, satellite image data and GPS survey data with certain intervals to monitor the change in coastal areas of Songieong, Haeundae, Kwanganri, Songdo and Dadaepo. The local area subjected for this research was limited to areas near Busan. The specific contents of this research include. Launching qualitative/time series analyses on the change of coastal areas using aerial photographs, satellite image data and RTK-GPS surveys.
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문제 정의
따라서, 본 연구에서는 해안선에 대한 재정립과 연안지역의 정확한 정보를 바탕으로 부산 연안일대에 대한 해안선의 변화량을 분석하고자 한다. 본 연구의 목적은 첫째, 다양한 방법을 통하여 해안선을 추출하는 것이며, 둘째로는 정성적 분석 및 시계열 분석을 통한 해안선 변화량을 분석하는 것이다.
본 연구에서는 부산지역의 5개 해안에 대한 변화량 분석을 위하여 항공사진과 위성영상을 이용 흐였고 RTK-GPS 측량을 실시하였으며, 그 결과로 정성적 분석 및 시계열 분석을 한 결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
따라서, 본 연구에서는 해안선에 대한 재정립과 연안지역의 정확한 정보를 바탕으로 부산 연안일대에 대한 해안선의 변화량을 분석하고자 한다. 본 연구의 목적은 첫째, 다양한 방법을 통하여 해안선을 추출하는 것이며, 둘째로는 정성적 분석 및 시계열 분석을 통한 해안선 변화량을 분석하는 것이다.
제안 방법
1987년도, 2002년 도의 항공사진과 1996년 도의 위성영상의 경우 송정, 해운대, 광안리, 송도다대포의 5개 지역에 대하여 기하 보정과 GCP 작업을 실시하였으며, 그중 송정지역에 대한 것을 나타내었다. 그리고 각 Scene당 GCP를 10점씩 생성하여 Cubic Convolution 보간 기법을 사용하여 RMSE 오차를 분석하였다. RMSE 의 오차는 평균 1m 이내에 들어오도록 작업을 수행하였으며, 그림 5에서는 영상과 수치 지형도를 이용하여 GCP 를 선정하고 변환식을 적용하여 좌표 보정 및 영상 보정에 대한 처리과정을 나타내었다.
따라서 본 논문에서는 해안선의 기준을 약최고 고조면으 로 정하였다. 그림 1은 미국립해양대기국(NOAA : National Oceanic and Atmospheric Administration) 에서 규정하고 있는 연안해역에 대한 범위를 나타내고 있다.
수신간격은 5초로 조정하였고, 수신앙각은 15º로 설정하여 기준점당 약 2시간 동안 수신하였다. 사용된 점 중에서 수준점의 정표고를 고정하여 나머지 임시점들의 정표고를 GPS에 의하여 산정하였다
송정• 해운대•광안리•송도• 다대포 해안에 대하여 2005년 9워12워 그리고 2006년 3월, 8월까지 총 4회에 걸쳐 RTK-GPS 방식으로 측량한 결과를 도출하였다. 지면 관계상 그림 8에서는 5개 해안 중 송정 해안에 대한 결과를 나타내었다.
송정해안의 경우 우측 선착장 옆에 설치한 임시 기준점(M.S.L상 2.312m)을 사용하였고, 측량시의 조위 보정값을 적용하여 RTK-GPS 측량의 단면 변화량을 분석하였다. 우선, 해안선 경사의 변화에 대해서는, 1회 측량의 경우 평균 3 ~5º정도로 나타났으며, 4회 측량의 경우에는 평균 4~5º정도로 경사의 변화량은 큰 차이가 없었다.
본 논문에서는 삼각점 2점(부산서구 서대신동, 강서구 대저)과 수준 점점(사하구 괴정)을 선정하여 기준국으로 사용하였고, 동시에 실험지역의 기준점 측량도 병행하였다. 수신간격은 5초로 조정하였고, 수신앙각은 15º로 설정하여 기준점당 약 2시간 동안 수신하였다. 사용된 점 중에서 수준점의 정표고를 고정하여 나머지 임시점들의 정표고를 GPS에 의하여 산정하였다
해안선 자료의 구축은 관련 법령상에서의 정의를 바탕으로 선정하고 선정된 항목을 대상으로 자료를 구축하였다. 해안선의 정의와 관련된 국내외 법과 규정으로는 연안관리법, 국토지리정보원의 도식 적용 규정, 수로 업무법 등이 있으며 다음과 같이 정의하고 있다 (최윤수, 2002).
대상 데이터
그림 3에서는 본 논문에서 사용된 위성영상과 수치 지형 도를 나타내고 있으며, 위성영상은 러시아의 Alternative Image를 사용하였고, 수치 지형도는 2005년 국토지리정보원에서 제작된 축척1:5,000을 사용하였다.
지상기준점(GCP : Ground Control Point)은 촬영 대상 지역 내에 위치하고 있어야 하며, GPS 수신이 양호하고 안정적인 지점에 위치해야 한다 (그림 4).본 논문에서는 삼각점 2점(부산서구 서대신동, 강서구 대저)과 수준 점점(사하구 괴정)을 선정하여 기준국으로 사용하였고, 동시에 실험지역의 기준점 측량도 병행하였다. 수신간격은 5초로 조정하였고, 수신앙각은 15º로 설정하여 기준점당 약 2시간 동안 수신하였다.
본 논문에서는 지상기준점 선정을 함에 있어 영상과 지 도 매칭 방식을 이용하였고 사용된 수치 지형도는 국토지리정보원에서 제작한 축척1:5,000이다. 그리고 난 뒤 GCP 를 추출하여 항공사진에 대한 영상 보정을 하였고 표3은 1987년 항공사진의 기하보정 작업을 진행하는 과정을 나타내고 있다.
이때 이용한 위성영상은 1996년 4월에 촬영한 러시아의 Alternative image를 사용하였다.
데이터처리
부산 연안지역의 해안선 변화량을 분석하기 위하여 그림 7과 같이 연구지역을 선정하였으며, 실험지역에 대하여 RTK-GPS측량 결과와 영상을 비교, 분석함으로써 정 성적•시계열적 분석을 수행하였다.
이론/모형
본 논문에서 정의하고자 하는 연안해역의 범위는 해양수산부의 연안관리법(법률 제5913호)을 기준으로 한다.
성능/효과
6m가 감소되었다. 광안리 해안은 해안선 폭의 변화가 평균 3.1m 증가하였으며, 송도 해안의 경우에는 평균 3.6m 증가하였다. 그리고 다대포해안은 평균 4.
그 결과 송도 해안의 길이 분석에 있어서는 20년 동안의 변화량이 10% 정도 감소하였으며 이는 해안 개발이 주요한 원인인 것으로 나타났다. 그리고 다대포해안의 경우에는 영상이 촬영된 시점에 따른 해안선의 불명확성 때문에 분석 결과가 정확히 나타나지 못하였다.
그 결과 송정해안은 지난 20년 동안 많은 개발로 인하여 해안선이 전반적으로 바다 쪽으로 퇴적된 것으로 나타났다. 전체적인 해안선의 길이 나 면적의 변화는 크지 않았지만 해안의 지형적인 형태의 변화는 큰 것으로 나타났다.
6m 증가하였다. 그리고 다대포해안은 평균 4.7m 해안선 폭의 증가가 있음을 실험 결과 알 수 있었다.
우선, 해안선 경사의 변화에 대해서는, 1회 측량의 경우 평균 3 ~5º정도로 나타났으며, 4회 측량의 경우에는 평균 4~5º정도로 경사의 변화량은 큰 차이가 없었다. 그리고 해안선 단면 변화에 대해서는 1회와 4회 측량의 비교 결과, 단면 변화량이 2m에서 최대 6m까지 평균 3.7m의 해안선 폭의 증가 현상이 나타났음을 알 수 있었다.
둘째, 2002년 항공사진과 2006년의 RTK-GPS 측량에 대한 시계열 분석 결과 해안선 길이에 대해 해운대 해안은 2.5m(0.2%)증가 하였고, 광안리 해안-Llm(-0.1%) 감소하였다. 그리고 송도·다대포 해안은 각각-36.
그림 9는 4회의 측량 결과를 중첩하여 확대한 것이며, 해안선을 상중, 하세부분으로 나누어 3차원 표면처리를 한 결과를 도식화시켜 나타내어 보았다. 송정해안에 대한 측량을 중첩한 결과 해안선이 전반적으로 바다 쪽으로 약 3~5m가량 퇴적되었음을 알 수 있었다.
그 결과 송정해안은 지난 20년 동안 많은 개발로 인하여 해안선이 전반적으로 바다 쪽으로 퇴적된 것으로 나타났다. 전체적인 해안선의 길이 나 면적의 변화는 크지 않았지만 해안의 지형적인 형태의 변화는 큰 것으로 나타났다.
첫째, RTK-GPS에 대한 정성적 분석 결과 송정해안의 경우에는 해안선 경사 변화가 3 ~5º정도이고, 평균 3.7m 의 해안선 폭이 증가됨을 알 수 있었다. 해운대 해안은 해안선 경사 변화가 약 5~10º이며, 해안선 폭은 평균 4.
7m 의 해안선 폭이 증가됨을 알 수 있었다. 해운대 해안은 해안선 경사 변화가 약 5~10º이며, 해안선 폭은 평균 4.6m가 감소되었다. 광안리 해안은 해안선 폭의 변화가 평균 3.
후속연구
유명 해안지역의 경우 지자체에서 많은 관심을 가지고 있는 지역이며, 본 논문에서 제시한 방식과 항공 LiDAR 측량을 병행하여 다년도 정보시스템을 구축한다면, 향후 해안정보관리시스템으로의 활용방안이 클 것으로 판단된다.
참고문헌 (9)
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정승진, 김규한, 편종근 (1999), 항공사진을 이용한 해안선 변형 해석, 대한토목학회 논문집, pp. 467-470
최윤수, 오순복 박병문 김정현, 서상현 (2002), 해양기본지리정보 구축에 관한 기초연구, 한국측량학회지, 제20권 3호, pp. 293-301
이재원, 허민, 문용현, 이석용 (2002), 국토모니터링체계 구축 및 활용에 관한 연구, 한국측량학회 추계학술발표회, pp. 249-256
국립해양조사원 (2004), 해양지리정보구축연구, 해양수산부
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