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NTRIP 기반 음향측심기를 이용한 남강댐 유역의 순퇴적량 산정
Calculation on Pure Sediment Volume at Namgang Dam Basin by Echo-sounder based on NTRIP Service 원문보기

한국측량학회지 = Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography, v.31 no.4, 2013년, pp.251 - 257  

이석배 (Department of Civil Engineering, Gyeongnam National University of Science and Technology) ,  김기흥 (Department of Civil Engineering, Gyeongnam National University of Science and Technology) ,  박재현 (Department of Forest Resource, Gyeongnam National University of Science and Technology)

초록
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음파수심측정이나 수심깊이의 측정은 최근 들어 정확도와 해상도, 대상영역의 확장에 따라 더욱 더 정교해지고 있다. 멀티빔 에코사운딩에 대한 수요가 증가한다 하더라도 싱글빔 에코사운딩은 많은 측량분야에서 싱글라인 수심단면을 얻기 위하여 여전히 사용되고 있다. 싱글빔 에코사운딩은 항정선에 따라 선박이 이동한 경로의 하나의 수심단면을 얻게 된다. 본 연구에서는 이러한 싱글빔 에코사운더에 GNSS수신기가 장착된 장비를 이용하여 남강댐 유역에서의 퇴적량을 산정하고자 하였다. GNSS측량은 기존의 연구와 달리 현장에서 기준국을 설치하지 않고 위성항법중앙사무소가 서비스하는 DGNSS NTRIP서비스를 이용하였다. 연구결과 남강댐 유역에서의 세굴량은 $603,650m^3$, 퇴적량은 $3,913,750m^3$, 그리고 순퇴적량은 $3,310,100m^3$인 것으로 나타났다. 또한 위성항법중앙사무소의 DGNSS NTRIP서비스를 활용한 에코사운딩 수심측량은 내륙지역에서도 그 유용성을 확인할 수 있었다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Bathymetry sounding or water depth measurement is becoming more and more sophisticated with the increasing demand in accuracy, resolution and coverage in the recent years. Single beam echo sounding is still utilized to gather single line bathymetric profile in many surveys as ever, although there is...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 남강댐은 낙동강 지류인 남강유역의 수자원을 종합적으로 개발·관리하여 홍수조절 및 안정적인 용수공급을 도모하고 지속적인 수질개선을 통하여 깨끗한 수돗물을 제공하는 데에 그 목적을 두고 있다.
  • 즉, 상기 연구들은 하천 또는 저수지 주변에 GPS 기준국을 설치하고 음향 측심기와 연결된 로버수신기와 모뎀신호를 이용하여 RTK 방식으로 수심측량 지점의 위치를 결정하였으나, 본 연구에 서는 위성항법중앙사무소의 인터넷 기반 DGNSS서비스인 NTRIP 서비스를 이용하여 기준국없이 음향측심기에 연결된 GNSS수신기만으로 수심측량 지점의 위치를 결정하였다. 따라서 본 연구에서는 해양에서 선박의 위치결정을 위해 유용하게 사용되는 NTRIP 서비스가 내륙의 강이나 호수에서도 사용가능한지를 검증하고자 하였다.
  • 아울러 계획된 항적도에 따라 NTRIP 서비스에 기반하여 수심측량을 실시하고 횡단면도를 작성하였다. 또 작성된 횡단면도를 근거로 순퇴적량을 계산하였으며 그 결과를 가지고 내륙지역에서의 NTRIP 서비스의 유용성을 확인하고자 하였다.
  • 본 연구는 2004년 이후의 남강댐 유역의 하천 퇴적량을 산정하기 위한 연구이다. 하천에서의 퇴적량을 산정하기 위하여 남강댐 유입하천들에 대하여 하천횡단측량과 음향측심기에 의한 수심측량을 실시하였다.
  • 댐의 관리에 있어서 정확한 유량산출은 매우 중요한 요소 이며, 이를 위해 새로운 식생의 요인이 되면서 통수능을 변화시키는 하천유역의 퇴적량을 산출할 필요가 있다. 본 연구는 이러한 하천단면을 정확하게 측량하여 남강댐 유역에서의 퇴적량을 산정하고자 하는 연구이다. 퇴적량을 산정하기 위하여 하천측량을 통해 종단면도와 횡단면도를 작성하였으며, 이를 바탕으로 횡단면에 의한 양단면 평균법에 의하여 퇴적 량을 산정하였다.
  • 하천측량은 토지구간과 저수구간에 대하여 각각 토탈스테이션과 음향측심기를 이용하여 실시하였으며 여기서 얻어진 하천 바닥의 최심하상고를 2004년의 남강댐 퇴사량 조사결과와 비교하여 세굴량과 퇴적량을 계산하였다. 음향측심기는 GPS가 장착된 에코사운더를 이용하여 위성항법중앙사무소의 NTRIP 서비스를 기반으로 DGPS 방식에 의하여 실시하여 그 유효성을 검증하고자 하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
하천측량이란 무엇인가? 하천측량은 하천의 계획, 조사, 설계, 유지관리 등에 필요한 자료를 수집하기 위하여 지형지물의 위치와 형상, 수위, 수심, 단면, 구배를 측정하여 평면도, 종단면도, 횡단면도 등을 작성하는 작업을 말하며, 유속과 유량측정을 포함한다. 하천 또는 해저의 수심을 측량하기 위하여 일반적으로 음향측심기(echo sounder)가 많이 사용된다.
음향측심기 사용 시 음속보정이 필요한 이유는 무엇인가? 003sec 단위로 관측된다. 그러나 실제 수중에서의 음속은 염분, 수온, 수압 등에 의하여 미소하게 변화하므로 엄밀한 관측을 위하여는 관측 당시의 실제 음속을 구하여 음속보정을 해 주어야 한다. 수심에서의 음속보정에는 바체크(Bar check) 법, 데이터 수치계산법 등이 있으나 수심이 30m이하인 호수나 하천에서는 주로 바체크법이 많이 사용된다.
음향측심기는 무엇을 측정하여 수심을 산정하는가? 음향측심기는 Fig. 1에서 보는 바와 같이 수면을 운행하는 선박에서 음파를 발사하고 수중 바닥면에서 반사되어 돌아오는 반사파의 도달시간을 측정하여 Eq. (1)과 같이 수심을 산정하게 된다(Jung and Kang, 2002)
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참고문헌 (8)

  1. Barry F. K. and Glenn B. (1992), Surveying Principles and Applications, Prentice Hall, pp. 543-546. 

  2. DGNSS Center Office (2013), https://www.ndgps.go.kr. (last date accessed : 15 April, 2013) 

  3. Park W., Lee J., Youn K. and Song Y. (2003), Measuring water depth combined by GPS and echo sounder, Proceeding of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry, and Cartography 2003, Cheongju, KOREA, pp. 231-235 (in Korean with English abstract) 

  4. Jung Y. and Kang S. (2002), Measuring Water Depth by Using a Combination of GPS/Echosounder, Korean Journal of Geomatics, Vol. 20, No. 4, pp. 375-381. (in Korean with English abstract) 

  5. KWRC(Korea Water Resources Corporation) (2004), Report on accumulation amount calculation at Namgang dam 2004, pp. 5.2, 8.1-8.4 

  6. KWRC(Korea Water Resources Corporation) (2012), Report on accumulation amount calculation at Namgang dam 2012 pp. 1-2, 9, 72-95 

  7. Lee S. and Choi B.(2007), Hydrographic surveying in river by RTK GPS, Korean Journal of Geomatics, Vol. 25, No. 3, pp. 1-9. (in Korean with English abstract) 

  8. Yun H. and Cho J. (2011), Hydroacoustic application of bathymetry and gelogical survey for efficient reservoir management, Korean Journal of Geomatics, Vol. 29, No. 2, pp. 209-217. (in Korean with English abstract) 

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