지상라이다를 이용한 조간대 지형변화 조사 및 분석 기법

Abstract

해안지형은 해양성기구인 파랑, 조류 등에 의해 역동적인 변화가 나타난다. 때로는 1회의 폭풍에 의해 해안선이 수십미터 변화하고 많은 양의 연안 퇴적물이 이동하게 된다. 이러한 해안지형의 변화에 대한 연구를 위해서는 지형 변화를 일으키는 인자에 대한 상호관계를 밝혀야 한다. 그러나 지형변화에 대한 3차원적 정량 분석이 전제되어야 하며, 이는 지형의 정확하고 정밀한 측량을 통하여 이루어질 수 있다. 지형 조사 방법으로는 측량장비를 이용한 직접 측량하는 방법과 항공사진 또는 인공위성영상 등을 이용한 원격탐사 방법이 있다. Level, total-station(광파기), GPS(Global Position System)를 이용한 직접측량 방법은 3차원 좌표를 직접 취득함에 따라 측점에 대한 신뢰성이 상대적으로 높다는 장점이 있으나, 조사자가 측량하는 지점에 대해서만 좌표를 얻을 수 있다는 제한점이 있어 조사가능 시간이 수시간에 불과하며 조사지역의 접근성이 용이하지 않은 서해안 조간대의 지역에는 적용하는데 애로점이 많다. 반면 원격탐사기법의 경우 넓은 지역에 대해여 3차원 좌표를 일시에 취득할 수 있다는 측면에서 직접 측량하는 방법에 비해 효율적이라 할 수 있으나 취득된 좌표의 정밀도 및 정확도는 상대적으로 낮으며, 시간해상도(temporal-resolution)이 매우 낮으며 비용이 매우 높다는 측면에서 해안지형의 역동적인 변화를 조사하는데 제한점이 있다. 최근 레이저를 이용한 측량기술이 발달함에 따라 레이저를 이용한 3차원 스캐너(지상라이다; Terrestrial LIDAR)가 개발되었다. 이는 레이저의 거리측정 기술과 매우 정밀한 측각기술과 결합한 형태로 반경 1km 내에 수mm에서 수십cm 이내의 간격으로 측량하여 절대적인 x, y, z좌표를 취득할 수 있다. 또한 측량 속도가 일초에 수천점에서 많게는 수만점을 측량할 수 있어 매우 빠른 시간내에 넓은 지역에 대한 3차원 지형자료를 획득할 수 있다.지상라이다는 매우 정밀한 측각기술과 거리측정기술이 결합된 형태이며, 이를 이용함에 있어서 세밀한 설정이 필요하다. 지상라이다의 자세정보, 취득 대상 지역의 특성에 따른 스캔 설정 등을 연구 목적에 맞도록 조정하여야 하며, 특히 수km에 이르는 넓은 지역을 조사할 경우 여러 측량지점의 자료를 하나로 정합하는 후처리 과정은 자료의 신뢰도에 영향을 미치게 된다.