본 연구에서는 해안선 변화량을 분석하기 위하여 다년간에 걸쳐 모니터링을 실시하였다. 실험대상지역은 해운대 해수욕장을 선정하였으며, 2005년부터 2008년까지 4년에 걸쳐 RTK-GPS 측량자료와 항공 LiDAR 자료를 수집하였다. 또한 2006년과 2009년에는 항공 LiDAR 측량을 실시하였으며, 상호 비교 분석을 통하여 시기별 해안선 변화를 분석하고자 한다. 해운대 해안의 해안선 길이는 RTK-GPS 결과(7회 측정) 평균 1,347m로 나타났으며, 항공 LiDAR의 경우(2회 측정)는 평균 1,378m로 조사되었다. 또한 2008년 11월 측정에서는 해안선 길이가 평균치 보다 약 4.5% 감소함을 알 수 있었으며, 침식과 퇴적에 대해서는 해안선 좌우측이 침식되었고 중앙부분을 중심으로 바다 쪽으로 약 3~7m정도가 퇴적됨을 알 수 있었다. 이는 양쪽 부분의 모래가 파도와 조류의 영향으로 중앙부분으로 이동한 것으로 파악된다. 그리고 해마다 해안선의 길이는 축소되고 있는 것으로 파악되었으며, 해빈 폭은 2~7m정도 증가되고 있음을 알 수 있었다.
본 연구에서는 해안선 변화량을 분석하기 위하여 다년간에 걸쳐 모니터링을 실시하였다. 실험대상지역은 해운대 해수욕장을 선정하였으며, 2005년부터 2008년까지 4년에 걸쳐 RTK-GPS 측량자료와 항공 LiDAR 자료를 수집하였다. 또한 2006년과 2009년에는 항공 LiDAR 측량을 실시하였으며, 상호 비교 분석을 통하여 시기별 해안선 변화를 분석하고자 한다. 해운대 해안의 해안선 길이는 RTK-GPS 결과(7회 측정) 평균 1,347m로 나타났으며, 항공 LiDAR의 경우(2회 측정)는 평균 1,378m로 조사되었다. 또한 2008년 11월 측정에서는 해안선 길이가 평균치 보다 약 4.5% 감소함을 알 수 있었으며, 침식과 퇴적에 대해서는 해안선 좌우측이 침식되었고 중앙부분을 중심으로 바다 쪽으로 약 3~7m정도가 퇴적됨을 알 수 있었다. 이는 양쪽 부분의 모래가 파도와 조류의 영향으로 중앙부분으로 이동한 것으로 파악된다. 그리고 해마다 해안선의 길이는 축소되고 있는 것으로 파악되었으며, 해빈 폭은 2~7m정도 증가되고 있음을 알 수 있었다.
The monitoring for analyzing coastline variations throughout many years is conducted in this study. Haeundae Beach is selected as a test area. We have collected RTK-GPS survey data, airborne LiDAR survey data from Sept. 2008 to 2005. We've done airborne LiDAR survey 2009 to 2006 and we would analyze...
The monitoring for analyzing coastline variations throughout many years is conducted in this study. Haeundae Beach is selected as a test area. We have collected RTK-GPS survey data, airborne LiDAR survey data from Sept. 2008 to 2005. We've done airborne LiDAR survey 2009 to 2006 and we would analyze coastline changes time series through interactive comparison analysis. The mean coastline distance of Haeundae shore is 1,347m (RTK-GPS) by airborne LiDAR survey (2 times). Coastline distance is decreased approximately 4.5% than mean distance in the November survey of 2008. We know right and left sides of the coastline are eroded and the center section shows us the littoral deposit of 3~7m toward sea. It turns out that the sand both sides is transported to the center section by a wave and tide and we know the coastline distance is getting smaller but the coastline width is getting longer like 2~7m.
The monitoring for analyzing coastline variations throughout many years is conducted in this study. Haeundae Beach is selected as a test area. We have collected RTK-GPS survey data, airborne LiDAR survey data from Sept. 2008 to 2005. We've done airborne LiDAR survey 2009 to 2006 and we would analyze coastline changes time series through interactive comparison analysis. The mean coastline distance of Haeundae shore is 1,347m (RTK-GPS) by airborne LiDAR survey (2 times). Coastline distance is decreased approximately 4.5% than mean distance in the November survey of 2008. We know right and left sides of the coastline are eroded and the center section shows us the littoral deposit of 3~7m toward sea. It turns out that the sand both sides is transported to the center section by a wave and tide and we know the coastline distance is getting smaller but the coastline width is getting longer like 2~7m.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 해운대 해안에 대하여 다년간의 RTK-GPS(Real Time Kinematic - GPS) 측량 자료와 항공 LiDAR 측량 결과를 시계열적으로 분석하여 해안의 변화를 파악하고자 한다.
본 연구는 해운대 해안에 대하여 해안선 변화의 시기별 분석을 함에 있어, RTK-GPS 측량 방법과 항공 LiDAR 측량 방법을 적용하여 그 결과를 분석하고자 하였다. 또한 해안선 길이, 폭, 면적, 경사도 분석, 그리고 조위와의 상관관계에 대하여 다양하게 제시하였으며, 그 결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
본 연구에서는 우리나라 최대의 해안 관광산업을 가지고 있는 해운대 해안을 선정하여 장기간의 모니터링을 실시하여 보았다. 능동적으로 변화하는 해안에 대하여 정확한 변화를 추정한다는 것은 상당히 어려운 것이 현실이다.
제안 방법
DGPS 측량의 수신 간격은 5초로 조정하였고, 수신앙각은 15蹊Œ 설정 하여 기준점당 약 2시간 동안 수신 하였다.
항공 LiDAR 자료와 DGPS 및 RTK- GPS 자료는 WGS-84좌표계로 취득하였으며, 지상기준점은 총 6곳을 지정하여 설치하였다. 각각의 측량자료는 측정한 시간대별 조위 데이터와의 결합을 통하여 보정높이 값을 산정하도록 하였다. 결정된 값들을 중첩하여 해안선의 시기별 변화량을 분석하고자 한다.
각각의 측량자료는 측정한 시간대별 조위 데이터와의 결합을 통하여 보정높이 값을 산정하도록 하였다. 결정된 값들을 중첩하여 해안선의 시기별 변화량을 분석하고자 한다.
조위는 해안 사구의 변화량에 대하여 가장 큰 영향을 미친다. 따라서 조위에 대한 상관관계를 파악하기 위하여 해안선과 면적, 그리고 해안 폭에 대하여 회귀분석을 실시하여 관련 식을 도출하여 보았다. 그림 16에서는 해안선과 조위, 그림 17에서는 해안 면적과 조위, 그리고 그림 18에서는 해안 폭과 조위간의 관계식을 나타내었다.
본 연구는 해운대 해안에 대하여 해안선 변화의 시기별 분석을 함에 있어, RTK-GPS 측량 방법과 항공 LiDAR 측량 방법을 적용하여 그 결과를 분석하고자 하였다. 또한 해안선 길이, 폭, 면적, 경사도 분석, 그리고 조위와의 상관관계에 대하여 다양하게 제시하였으며, 그 결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
본 연구에서는 기존에 설치한 DGPS 기준점과 라이다 데이터와의 검증을 실시하였다. 검사 기준점은 표 2에서와 같이 6개의 기준점을 이용하여 표 4와 같이 나타내었으며 1차 검사점의 RMSE는 0.
실험 지역인 해운대 해안에 대하여 RTK- GPS 측량(7회) 과 항공 LiDAR 측량(2회)를 실시하였으며, 그림 4에서는 기준점 측량과 해운대 해안의 전망, 그리고 해안 사구에 대하여 RTK-GPS 측량 실시 모습을 나타내었다.
”라고 정의하고 있다. 즉, 해도상의 해면과 육지와의 경계에 해당하는 해안선을 약최고고조면으로 정의 (해양조사원, 2004)하고 있으며, 본 논문에서는 해안선의 기준을 약최고고조면으로 정하였다.
해안선은 중력의 영향을 받기 때문에 지오이드면으로 결정되어져 있다. 하지만 라이다데이터의 초기 값은 WGS84(타 원체고: h)로 산출되어져 있으며, 이를 정표고로 변환하기 위하여 기준점에 대한 GPS 측량과 수준측량을 병행하여 정 표고 값을 결정하였다. 이렇게 산출된 정표고 값을 다시 라이다데이터의 표고 값에 반영하여 변환하였다.
항공 LiDAR 측량은 2006년과 2009년에 걸쳐 실시하였으며, 1-2차 결과를 토대로 해안선의 변화량을 분석하고자 한다.
해빈 폭 분석은 RTK-GPS 측량자료를 바탕으로 7회 자료에 대한 분석을 실시하였으며, 그림 12와 같이 총 12개의 구획을 설정하여 해빈 폭 분석을 실시하였다. 그 결과는 표 6에서 제시하였으며, 5번 섹션(49.
대상 데이터
부산 연안지역의 해안선 변화량을 분석하기 위하여 그림 1과 같이 해운대 해안을 연구지역으로 선정하였다. 연구지역의 범위는 가로, 세로 약 2km×0.
실험에서 사용된 조위 데이터는 실험시간에 대하여 ±2시간의 조위 값을 사용하였다(국립해양조사원 부산조위관측소 데이터값 사용).
실험지역에 대한 자료는 7회의 RTK-GPS 측량과 2회의 항공 LiDAR 측량 자료를 수집하였다. 항공 LiDAR 자료와 DGPS 및 RTK- GPS 자료는 WGS-84좌표계로 취득하였으며, 지상기준점은 총 6곳을 지정하여 설치하였다.
연구지역의 범위는 가로, 세로 약 2km×0.3km이며, 모래 해안을 중심으로 실측을 실시하였다.
실험지역에 대한 자료는 7회의 RTK-GPS 측량과 2회의 항공 LiDAR 측량 자료를 수집하였다. 항공 LiDAR 자료와 DGPS 및 RTK- GPS 자료는 WGS-84좌표계로 취득하였으며, 지상기준점은 총 6곳을 지정하여 설치하였다. 각각의 측량자료는 측정한 시간대별 조위 데이터와의 결합을 통하여 보정높이 값을 산정하도록 하였다.
데이터처리
표 1의 보정평균 조위는 국립해양조사원에서 제공하는 부산 검조소의 4대조화상수를 적용한 조석관측 자료를 분석하여 실측 시간대별 조위 값을 산술평균하여 보정하였다. 그림 3은 보정평균해수면을 산정하는 모습을 나타내었다.
표 3은 해운대 해안에 대하여 RTK-GPS 측량(7회 측량 값)을 실시한 좌표를 나타내었으며, 평균 조위 값(39cm)을 적용하여 조위 보정을 산출하였다.
이론/모형
표 1은 RTK-GPS 및 항공 LiDAR 측량 에 대한 일시와 측량시의 조위 값에 대하여 정리하였다. 조위보정방법은 이재원 등(2008)이 연구한 논문의 연속선상에 있으며, 이를 이용한 조위 방식에 따라 조정하였다. 실험에서 사용된 조위 데이터는 실험시간에 대하여 ±2시간의 조위 값을 사용하였다(국립해양조사원 부산조위관측소 데이터값 사용).
성능/효과
1. 해안선 길이는 1회, 7회 결과 값이 평균 보다 약 41.9m, 57.6m 감소하였고, 4회, 8회 결과는 약 63.6m, 69.7m가 증가함을 알 수 있었다.
1~4차 측정 시까지는 침퇴적에 대한 큰 변화가 없었으나, 5차 측정 시 부터는 해빈 전체에 대하여 퇴적이 발생함을 알 수 있었다. 계절적 요인에 대한 고려를 제외한 해운대해빈의 가장 큰 퇴적의 원인은 인위적인 양빈의 결과로 판단된다.
2. 해안 폭은 점진적으로 증가하고 있으며, 그 비율은 평균 15%정도가 증가됨을 알 수 있었다. 그리고 해안 면적에 대해서도 1~5차까지는 감소함을 알 수 있었고, 2008년 측량 결과 약 15%정도 증가함을 알 수 있었다.
3. 경사도 분석을 통하여 해안 지역의 경사가 육지 지역 보다 더 급함을 알 수 있었고, 평균 2.54%의 경사도가 있는 것으로 나타났다.
4. 해안 사구 변화량에 큰 영향을 미치는 조위와의 상관관계를 분석한 결과 해안선에 대해서는 Y = 1.4E−3 X + 2.621, 해안 면적에 대해서는 Y = 2.45E−5 X + 2.185, 그리고 해안 폭에 대해서는 Y = -3.09E−2 X + 2.111의 관계식을 얻을 수 있었다.
5. 침퇴적에 대한 정성적 분석 결과 해안 사구는 좌우측 부분이 침식되었고, 중앙 부분으로 중심으로 퇴적현상이 나타남을 알 수 있었다. 최근 들어 해안 전반에 걸쳐 퇴적이 진행되고 있으며, 이는 관광학적 측면에서 해빈을 유지하기 위한 인위적인 양빈의 결과인 것으로 판단된다.
해안선 평균길이는 1,354m로 나타났으며, 그림 11에서는 평균대비 해안선 길이의 증감을 도식화하여 나타내었다. 그 결과 가장 짧은 길이는 1회이며(-41.9m), 8회 측정 시 라이다 결과 값이(69.7m) 가장 길게 나타났다.
해안 폭은 점진적으로 증가하고 있으며, 그 비율은 평균 15%정도가 증가됨을 알 수 있었다. 그리고 해안 면적에 대해서도 1~5차까지는 감소함을 알 수 있었고, 2008년 측량 결과 약 15%정도 증가함을 알 수 있었다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
해안선 변화 분석에 대한 연구 동향은 어떠한가?
해안선 변화 분석에 대한 연구 동향을 살펴보면, 이재원 등(2008)은 항공 LiDAR 측량을 이용하여 해운대 해안의해안선 변화와 침·퇴적에 대하여 연구하였으며, 이형석 등 (2007)은 DGPS(Differential GPS)를 이용하여 강원도 강릉시를 중심으로 해안선 변화를 시계열적으로 분석하였다. 그리고 2006년 위광재 등(2006)은 LiDAR(Light Detectin and Ranging) 데이터를 이용하여 해안선을 추출하는 알고리즘을 제안하였으며, 최철웅 등(2005)은 정사항공사진과 해양 조사 측량을 이용하여 포락지를 중심으로 해안선 변화를 탐지하는 연구를 시도하였다.
해안선 변화량을 분석하기 위하여 다년간에 걸쳐 모니터링을 실시하여 해운대 해수욕장을 대상으로 연구를 진행했을 때 그 결과는?
또한 2006년과 2009년에는 항공 LiDAR 측량을 실시하였으며, 상호 비교 분석을 통하여 시기별 해안선 변화를 분석하고자 한다. 해운대 해안의 해안선 길이는 RTK-GPS 결과(7회 측정) 평균 1,347m로 나타났으며, 항공 LiDAR의 경우(2회 측정)는 평균 1,378m로 조사되었다. 또한 2008년 11월 측정에서는 해안선 길이가 평균치 보다 약 4.5% 감소함을 알 수 있었으며, 침식과 퇴적에 대해서는 해안선 좌우측이 침식되었고 중앙부분을 중심으로 바다 쪽으로 약 3~7m정도가 퇴적됨을 알 수 있었다. 이는 양쪽 부분의 모래가 파도와 조류의 영향으로 중앙부분으로 이동한 것으로 파악된다. 그리고 해마다 해안선의 길이는 축소되고 있는 것으로 파악되었으며, 해빈 폭은 2~7m정도 증가되고 있음을 알 수 있었다.
항공 LiDAR 측량은 언제부터 언제까지 실시되었는가?
항공 LiDAR 측량은 2006년과 2009년에 걸쳐 실시하였으며, 1-2차 결과를 토대로 해안선의 변화량을 분석하고자 한다.
참고문헌 (14)
김성준, 이임평, 김용철, 정현(2006) 항공라이다데이터를 이용한 해안선 추출, 한국측량학회 춘계학술발표회 논문집, 한국측량학회, pp. 457-462.
김용석(2006) 지형공간정보를 이용한 해안선 변화의 자동추출, 박사학위논문, 동아대학교 대학원.
김정환, 허준, 김진우(2007) 버퍼 연산과 비선형 최소제곱법을 이용한 해안선 변화 정도 측정, 대한토목학회 정기학술대회 논문집, 대한토목학회, pp. 4500-4503.
위광재, 정재욱(2006) LiDAR 데이터를 이용한 해안선 추출 알고리즘 개발, 한국측량학회지, 한국측량학회, 제24권 2호, pp. 209-215.
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이재원, 김용석, 위광재(2008) 항공 LiDAR 측량을 이용한 해운대 해안의 해안선 변화 분석, 대한토목학회논문집, 대한토목학회, 제28권 제4D호, pp. 561-567.
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최철웅, 김연수, 서용철(2005) 정사항공사진과 해양조사측량을 이용한 해안선 변화 탐지에 대한 연구 : 포락지 중심으로, 한국해안.해양공학회지, 한국해안.해양공학회, 제17권 2호, pp. 61-69.
해양수산부 국립해양조사원(2004) 해양지리정보구축연구
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