A Study of DEM Generation in the Ganghwado Southern Intertidal Flat Using Waterline Method and InSAR

수륙경계선 방법과 위상간섭기법을 이용한 강화도 남단 갯벌의 DEM 생성 연구

Digital Elevation Model (DEM) of intertidal flat can be widely used not only for scientific fields, coastal management, fisheries, ocean safety, military, but also for understanding natural and artificial topographic changes of the tidal flat. In this study, we generated DEM of the Ganghwado southern intertidal flat, the largest tidal flat in the west coast of the Korean Peninsula, using waterline method and interferometric synthetic aperture radar (InSAR). Constructed DEM which applied waterline method to the Landsat-5 TM and Landsat-7 ETM+ images closely expresses overall topographic relief of tidal flat. We found that the accuracy was determined by the number of waterlines which reflect various tidal conditions. The application of InSAR to the ERS-1/2 and ENVISAT images showed that only ERS-1/2 tandem pairs successfully generated DEM in the part of northern Yeongjongdo, but construction of DEM in the other areas was difficult due to the low coherence caused by a lot of surface remnant waters. In the near future, Kompsat-2 will provide satellite images having multi-spectral and high spatial resolution within a relatively short period at different sea levels. Application of waterline method to these images will help us construct a high precision tidal flat DEM. Also, we should develop DEM generation method using single-pass microwave satellite images.

조간대 Digital Elevation Model (DEM)은 순수 학문적 분야, 연안역 관리, 수산활동, 해상안전, 군사적 목적은 물론 자연적 인위적 환경 변화가 심한 조간대의 지형변화를 파악하는데 활용될 수 있다. 본 연구에서는 서해안에서 가장 큰 규모인 강화도 남단 조간대를 대상으로 광학위성자료를 이용한 수륙경계선 방법과 마이크로파 위성자료를 이용한 위상간섭기법을 적용하여 조간대 DEM을 생성하였다. 광학 위성영상인 Landsat-5 TM과 Landsat-7 ETM+ 에 수륙경계선 방법을 적용하여 생성된 DEM은 조간대의 전체적인 지형 형태를 잘 나타내었으나, 그 정밀도가 다양한 조석 상태를 반영하는 수륙경계선들의 갯수에 의해 결정됨을 알 수 있었다. 마이크로파 위성영상인 ERS-1/2와 ENVISAT에 위상간섭기법을 적용하여 DEM을 생성한 결과, 하루간격의 ERS-1/2 tandem 간섭쌍을 이용하여 영종도 북단 일부 조간대에 대해 DEM 제작이 가능하였으나, 그 밖의 지역에서는 높은 지표잔존수 함량으로 인한 낮은 긴밀도로 인하여 DEM 제작이 어려웠다. 향후 우리나라 다목적위성-2호를 이용하여 단기간에 다양한 조위를 갖는 높은 공간해상도를 갖는 위성영상을 얻음으로 수륙경계선 방법에 의한 DEM 생성의 정밀도를 높이 수 있을 것이다. 또한 계획 중인 single-pass 마이크로파 위성자료를 이용한 조간대 DEM 제작을 위한 기술개발이 요구된다.