인공위성 원격탐사 자료를 이용한 조간대 DEM 생성 연구

Abstract

조간대 지형에 대한 정량적 DB는 생태․퇴적환경, 연안역 관리, 수산 활동, 선박 안전항해, 상륙작전 등에 있어서 매우 중요하다. 현재 우리나라는 선박을 이용한 음향측심(echo sounding)으로 천해역(조간대 포함) 지형을 조사하고 있으나, 소형선박을 이용한 음향측심은 조간대의 측심환경의 열악성으로 인하여 조간대 지역에 대한 조밀한 간격의 측심 자료를 확보하기는 어려운 실정이다 (강용균, 2004). 그러므로 원격탐사를 이용하여 조간대 DEM을 얻으려는 시도는 여러 가지로 이루어져 왔는데 Radar Interferometry(InSAR)를 이용하는 방법, LIDAR(Light Detection and Ranging) 자료를 이용하는 방법과 광학 및 SAR 자료로부터 waterline을 추출하여 DEM을 만드는 waterline 방법 등이 사용되어왔다 (Greidanus, 1999; Lillesand and Kiefer, 2000; Chen and Rau, 1998; 안충현 등, 1992). InSAR 방법은 행성 및 지표면의 정밀 DEM을 얻기 위해 개발되었으며(Rogers and Ingalls, 1969; Graham, 1974), 1980년대에는 미국 NASA JPL(Jet Propulsion Laboratory)에 의해 본격화되었다(Zebker and Goldstein, 1986). 그러나 repeat-pass 위성자료의 경우, 조간대의 전체적인 DEM을 얻기 위해서는 긴밀도(coherence)가 좋으면서 또한 물이 빠졌을 경우의 쌍 영상을 얻기가 매우 어려우므로 InSAR를 이용하여 조간대에서의 DEM을 얻기 위해서는 single-pass에 의해 자료를 획득할 수 있는 airborne InSAR가 지금까지 많이 활용되어 왔다. 위와 같이 비행기를 이용한 InSAR와 LIDAR 방법은 정밀하고 효과적으로 조간대 지형을 파악할 수 있으나, 센서가 탑재된 비행기를 보유하고 있지 않은 나라나 우리나라 휴전선 부근과 같이 제약이 따르는 지역에서는 자료를 획득하기 매우 어렵다. 그러나 광학 및 SAR 위성 자료는 광역적 지역에 대해 경제적으로 쉽게 입수 가능함으로 이들 자료를 이용한 조간대 DEM 생성은 매우 유용하며 효과적으로 사용될 수 있다. 그러므로 독일 Wadden Sea에 대해 Klocke 등(1999)은 ERS-2 자료를 이용하여 추출된 waterline에 조석 모델링에 의한 절대고도 값을 주어 얻어진 DEM과 수중음파기에 의해 얻어진 DEM를 비교하였다. Hoja 등(2000)은 독일 bight 지역의 사주에 대해 waterline 방법과 Crosstrack InSAR에 의해 얻어진 DEM을 비교한 바 있다. 또한, Lohani 등(1999)은 ATM (Airborne Thematic Mapper) 자