정확한 하천유량은 하천이 지니고 있는 이수, 치수 및 생태기능이 원활이 유지되기 위해서 가장 중요한 항목이다. 특히 하천의 생태기능은 하천의 환경개선에 있어 매우 중요한 기능이다. 하천의 생태유량에 있어서 하천에 서식하는 생물 및 하천지형에 대한 정확한 정보는 중요한 역할을 한다. 본 논문에서는 유역 및 하천의 지형공간자료를 활용하여 시범적으로 하천의 생태유량을 산정하였다. 하천의 환경복원에 있어서 지형공간자료는 매우 중요한 기초자료로 활용된다.
지형공간정보체계의 운영을 위하여 필수적인 자료기반의 갱신을 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 수치 사진측량과정에 의하여 취득되는 자료를 활용하여 정사투영영상을 생성하고 영상피라미드 기법을 이용하여 다축척 정사투영영상지도를 제작하였다. 연구의 결과 제작된 정사투영영상지도의 정확도는 1:5,000 지형도 대비 2.092m의 정확도로서, 다양한 지형공간정보체계 자료기반 자료취득이 가능하였다.
최근 인공위성 영상자료의 해상도가 높아짐에 따라 영상을 통해 얻을 있는 정보의 양이 증가하고 있다. 영상의 식별력이 증가함으로써 영상에서 얻을 수 있는 정보량이 증가하지만 그와 함께 정보의 질이 향상되었다고 판단하기는 어렵기 때문에 지형과 영상의 정밀보정은 매우 중요하다 특히, 광학센서 기반의 인공위성 자료는 영상자료의 공간해상도 뿐만 아니라 촬영시기, 지형형태 둥 많은 내ㆍ외부 조건에 따른 특성을 가지고 있다. 이러한 특성은 표고가 높은 지형에서 더욱 크게 영향 받는다. 이에 본 연구에서는 Kompsat EOC 및 Spot-5 등 다양한 광학위성 센서에 대한 지형효과 특성을 위성의 기하정보 등록방법에 따라 분석함으로써 자료 이용의 효용성 제고에 기여하고자 한다.
본 연구에서는 낙동강 강정고령보에서 달성보 구간에 대한 지속적 지형조사를 통해 다기능보 건설 및 운영으로 인한 하천지형의 변화양상과 정도를 파악하고자 하였다. 이를 위하여 4대강살리기사업 이전의 측량성과(낙동강하천기본계획, 2009년)를 기준으로 보 건설 및 하도정비 이후인 2013년과 2015년에 실측한 지형자료와 비교하였다. 2013년과 2015년 지형자료 취득은 대상구간(강정고령보~달성보: 23 km) 내 하도와 홍수터에 대해 각각 단일 및 다중빔 음향측심기와RTK-GPS 등의 측량장비를 이용하여 40 m 이상의 평면공간해상도를 가지도록 수행하였다. 대상구간 내 하천기본계획 지정 횡단측선에 대해 2013년과 2015년 지형정보를 비교함으로써 보 건설 및 하도정비로 인한 지형변화양상과 정도를 파악하고자 하였다. 특정 측선에서의 횡단지형자료인 2009년 측량성과와 비교하여 2013년과 2015년 실측자료는 전체 대상구간에 대한 3차원 공간정보를 제공함으로써 이들 간의 정성, 정량적 비교를 통하여 보 건설 및 운영을 통한 하도내 국부적 지형변화의 정도와 양상을 파악할 수 있었다. 이를 통해 하천의 지형학적, 수리학적 특성뿐만 아니라 보 건설 및 하도정비 등의 물리적 여건변화에 따른 특정 하천구간에 대한 시 공간적 지형변화특성을 파악할 수 있었으며, 이는 향후 하천관리 및 설계를 위한 연구와 실무에 널리 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
효과적인 하천의 유지 및 관리를 위해서는 준설과 각종 수리시설물 영향에 의한 하상변화 양상을 파악하는 것이 필수적이다. 일반적으로 하상변화 분석을 위해서는 하도지형, 하상재료, 유사량 등 현장계측자료가 요구되지만, 대하천 주요 지점이나 정기조사가 이루어지는 일부 지점이 아니라면 하상변화 분석을 위한 현장계측자료가 부족한 실정이다. 따라서 하천을 효율적으로 관리하고 운영하기 위해서는 장래 하상변화 양상을 분석하는데 필요한 충분한 공간적 해상도를 가지는 지형정보와 하상재료 및 유사량 계측자료가 필요하며, 이를 기반으로 중기 및 장기 하상변화를 예측하고 그에 따른 하천관리계획을 수립하게 된다. 본 연구에서는 하도지형 현황자료의 공간해상도가 하상변화의 양적 규모 평가에 미치는 영향을 평가해보고자 한다. 현행 낙동강과 같은 대하천 하도의 하상변동 관련된 조사 및 연구 분석에는 500 m 간격을 기준으로 설정된 기준상의 측선 자료를 이용한다. 본 연구방법으로는 기존 측선을 이용하여 산정된 체적하상변동량과 기준 측선 사이 구간에 대해 측정된 보조측선에 대한 지형정보를 함께 활용하여 산정한 체적하상변동량을 비교함으로써, 하도지형자료의 해상도에 따른 체적변동량 산정결과의 차이와 영향을 평가하였다. 비교를 통해 기존 측선기준 하상변동량 산정치가 실체 하상변동량과 큰 차이를 보일 수 있음을 확인하였다. 따라서 효과적인 하천의 유지 및 관리와 계획 수립을 위해서는 보다 높은 공간해상도의 하도지형자료를 기반으로 한 하상변동 평가 및 분석의 정확도 제고가 필요한 것으로 판단된다. 향후 본 연구 성과를 장래의 하상변화조사의 기초자료로 활용시 상기의 문제점(자료 품질, 추정 자료 사용 등)을 해결하여 모의의 정확성과 정밀성을 제고할 수 있을 것으로 기대되는 바이다.
비점오염원은 하천수질에 심각한 위협을 주고 있기 때문에, 이것을 해결하기 위한 비점 오염 모델이 개발되었다. 이 비점 오염 모델들은 정확한 예상을 하기 위해 정밀한 공간적 자료를 요구한다. 따라서 공간자료를 효과적으로 처리 및 분석할 수 있는 기법인 지형공간 정보체계를 이용하는 것이 효과적이라 할 수 있다. 지형공간정보체계는 비점오염 모델의 매개변수인 경사, 경사 형태, 경사 길이, SCS 곡선 지수 등을 제공한다. 따라서 이 연구는 미국 농무성과 미네소타주 연구소에서 개발된 AGNPS 모델에 지형공간정보체계를 적용하는 방법에 대하여 검토하고 지형공간정보체계를 이용한 AGNPS모델에서 요구하는 아스키 형태의 입력자료로 구축하는 인터페이스를 개발하였다.
자연공원의 체계적인 관리를 위해서는 효율적인 자료수집과 처리, 그리고 합리적인 분석과정이 필요하며, 이러한 관점에서 지형공간정보체계와 위성원격탐사를 이용하는 공원관리 및 관광안내시스템의 개발이 요구되는 시점이다. 본 연구에서는 금오산 도립공원구역을 사례연구지역으로 GSIS(Geo-Spatial Information System)기법을 도입하여 수치지형도, 주제도, 위성영상 등으로부터 도형자료 및 비도형자료를 수집 처리하였다. DEM 생성을 통하여 얻어진 경사도, 사면방향, 지형단면, 지질 분석 등 주제별 지형분석을 행하였다. Landsat TM 위성자료로부터 토지피복분류와 NDVI 식생활력도를 추출하였고, 이 자료들로부터 GSIS 데이터베이스를 구축하였다. 또한 대상지역을 포함하는 Im 해상도의 IKONOS 위성자료를 처리하여 영상지도를 작성하고 DEM과 중합하여 3D 시각화를 구현하였다. 위성영상지도 및 3차원 경관도상에 주요 등산로 벡터자료를 중첩하여 표현하고, 5개 루트의 주요 등산로를 따라 3D 경관 및 문화재, 관리시설 등을 포함하는 동영상 파일을 제작하였다. 본 연구의 결과는 개발과 보존의 중도를 취하는 자연공원의 적정 토지이용을 위한 사전평가 자료 및 Web 기반 관광안내시스템을 구축하기 위한 기본데이터로 활용될 수 있을 것이다.
SPOT 위성영상은 괘도의 안정성, 높은 공간해상력 및 적절한 기선대 고도비등을 제공하며 사각촬영으로 얻어진 위성영상으로부더 3차원 지형정보를 추출할 수 있는 계기를 가져다 주었다. 본 연구에서는 SPOT 입체 위성영상을 이용하여 3차원 지형지물의 특징자료를 추출하고, 이 자료를 이용하여 지형과 지물에 대한 3차원 그래픽 자료를 생성하는 기법과 지형정보의 3차원 그래픽 화일을 컴퓨터상에서 자동생성하고 도시하는 기법을 연구하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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