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표제지
목차
요약문 3
Summary 8
제1장 서론 21
1.1. 연구배경 및 필요성 22
1.1.1. 연구배경 22
1.1.2. 연구필요성 25
1.2. 연구 내용 26
1.3. 연구 동향 26
1.3.1. 드론의 현황 26
1.3.2. 드론의 3D 분야 활용사례 30
1.3.3. ES 활용 사례 32
1.3.4. 공공측량 작업규정(수심측량) 34
제2장 저수지 저수역 지형정보 구축 38
2.1. 개요 40
2.1.1. 대상지구 선정 41
2.2. 드론 저수지 항공측량 45
2.2.1. 개요 45
2.2.2. 투입 장치 45
2.2.3. 촬영계획 승인 49
2.2.4. 비행계획 수립 52
2.2.5. 항공촬영 53
2.2.6. 영상정합 59
2.3. 유인 수심측량 80
2.3.1. 개요 80
2.3.2. 수심측량 요령 80
2.3.3. 수심측량 85
2.4. 무인 수심측량 97
2.4.1. 개요 97
2.4.2. 장비 설치 및 보정 97
2.4.3. 데이터 처리 100
2.4.4. 지형정보 생성 103
제3장 저수지 저수역 수심측량 결과분석 104
3.1. 개요 106
3.2. 유인 측량 내용적 산출 106
3.2.1. 버들저수지 106
3.2.2. 불갑저수지 108
3.2.3. 오태저수지 112
3.3. 무인 수심측량 114
3.3.1. 정확도 분석 115
3.3.2. 버들저수지 115
3.3.3. 불갑저수지 117
3.3.4. 오태저수지 120
3.4. 무인 수심측량의 효과 분석 123
제4장 방조제 해저 지형정보 구축 126
4.1. 개요 128
4.1.1. 대상지구 선정 128
4.2. 드론 방조제 항공측량 131
4.2.1. 개요 131
4.2.2. 촬영계획 승인 132
4.2.3. 비행계획 수립 133
4.2.4. 항공촬영 134
4.2.5. 영상정합 135
4.3. 멀팀 빔 수심측량 개요 137
4.3.1. 멀티 빔 측량 개요 137
4.3.2. 멀티 빔의 구성 137
4.4. 자료 취득 및 처리 143
4.4.1. 음속 관측 143
4.4.2. 자료 취득 145
4.4.3. 자료 처리 147
4.4.4. 조석보정 150
4.5. 측량성과 작성 및 분석 151
4.5.1. 수심도 작성 151
4.5.2. 측량성과 153
제5장 방조제 해저 지형변화분석 158
5.1. 개요 160
5.2. 지형정보의 활용성 검토 160
5.3. 시계열 비교 분석 165
5.3.1. 2016년 측량 자료 165
제6장 결론 168
6.1. 개요 170
6.2. 저수지 저수역 지형정보 구축 170
6.3. 내용적 산출 171
6.4. 무인선 활용 저수지 저수역 지형정보 구축 171
6.5. 해저 지형 정보 구축 171
참고문헌 174
[부록 Ⅰ] 싱글빔을 이용한 수심측량 메뉴얼 177
[부록 Ⅱ] 멀티빔을 이용한 수심측량 메뉴얼 197
[부록 Ⅲ] 드론에 의한 3차원 지형정보 구축 203
판권기 210
(표 1.1) 장치별 적용 구역 22
(표 1.2) 드론의 종류별 특징 28
(표 1.3) 드론의 구성 29
(표 1.4) 드론활용 업무비교 30
(표 1.5) 교량 3D모델링 31
(표 1.6) 체적 계산 32
(표 1.7) 수로측량의 최소기준(국립해양조사원, 2012) 33
(표 1.8) 특 등급 수심별 허용오차(국립해양조사원, 2012) 34
(표 2.1) 버들저수지 규모정보 41
(표 2.2) 불갑저수지 규모정보 42
(표 2.3) 오태저수지 규모정보 44
(표 2.4) 고정익 eBee의 구성 항목 및 GPS 수신기 46
(표 2.5) 고정익 eBee의 재원 47
(표 2.6) 탑재센서(RGB) 49
(표 2.7) 원스톱 비행승인 절차 (www.onestop.go.kr) 50
(표 2.8) 중복도 규정(UAV활용 공공측량 작업규정 제13조) 58
(표 2.9)/(표 2.15) Pix4D 주요기능 65
(표 2.10) 정사영상 제작 흐름도 71
(표 2.11) 프로그램별 등고선 제작 방법 75
(표 2.12) 유인수심측량 투입 장비 83
(표 2.13) 수심 측정 데이터 기록 88
(표 2.14) 수심 데이터 종류 90
(표 2.15) 저수지 3개소 항적수심도 및 격자수심도 90
(표 2.16) IDW(Inverse Distance Weighted)방식 92
(표 2.17) TIN(Triangulated Irregular Network)방식 92
(표 2.18) 저수지 TIN 94
(표 2.19) 저수지 등고선도 96
(표 2.20) 무인수심측량 작업 구간 99
(표 2.21) 수심 측정 데이터 기록 100
(표 2.22) 무인선 항적도 및 격자수심도 102
(표 2.23) 무인수심측량 등고선도 및 TIN 103
(표 3.1) 버들저수지 체적 계산 결과 106
(표 3.2) 통계자료(RIMS)와 금회 측량자료의 비교(버들지) 108
(표 3.3) 불갑저수지 체적 계산 결과 109
(표 3.4) 불갑저수지 과거 측량 결과 검토 110
(표 3.5) 불갑저수지 수심측량과 항공측량 결과 분석 110
(표 3.6) 통계자료(RIMS)와 금회 측량자료의 비교(불갑지) 112
(표 3.7)/(표 3.1) 오태저수지 체적 계산 결과 112
(표 3.8)/(표 3.3) 오태저수지 단면 프로파일 114
(표 3.9)/(표 3.2) 사수용량과 유효저수량의 RIMS와 비교(오태지) 114
(표 3.10)/(표 3.4) 버들저수지 프로파일 분석 결과 116
(표 3.11)/(표 3.5) 버들저수지 무인선 측량 결과 정확도 분석 116
(표 3.12)/(표 3.6) 불갑저수지 무인선 정확도 평가 117
(표 3.13)/(표 3.7) 불갑저수지 프로파일 분석 결과 119
(표 3.14)/(표 3.8) 불갑저수지 무인선 측량 결과 정확도 분석 119
(표 3.15)/(표 3.9) 오태저수지 무인선 정확도 평가 120
(표 3.16)/(표 3.10) 오태저수지 프로파일 분석 결과 122
(표 3.17)/(표 3.11) 오태저수지 무인선 측량 결과 정확도 분석 122
(표 3.18)/(표 3.12) 무인선과 유인선의 장단점 비교 124
(표 4.1) 시범적용 대상지(금강하구둑 일부구간) 129
(표 4.2) 시범적용 대상지(새만금 방조제 일부구간) 129
(표 4.3) 멀티 빔 음향측심기(Sonic 2024) 제원 140
(표 4.4) 음속보정기 재원 141
(표 4.5) 센서 거리 간격 (신화호) 142
(표 4.6) 패치테스트 결과 143
(표 4.7) 패치테스트 방법 143
(표 5.1)/(표 4.1) 새만금 해넘이 공원 프로파일 분석 결과 166
(표 5.2)/(표 4.2) 새만금 방조제 측량결과 분석 167
〈그림 1.1〉 적용 측량기술의 변화 23
〈그림 1.2〉 농업기반시설의 설치시기 별 설치 개소수 24
〈그림 1.3〉 저수량 확보를 위한 노력 현황 25
〈그림 1.4〉 초경량비행장치의 종류 27
〈그림 1.5〉 지역별 무인기시장 비중 현황과 전망 29
〈그림 1.6〉 국내 무인기 시장전망 30
〈그림 2.1〉 버들저수지 전경 41
〈그림 2.2〉 버들저수지 취수시설 전경 42
〈그림 2.3〉 불갑저수지 위성 사진 43
〈그림 2.4〉 불갑저수지 취수시설 43
〈그림 2.5〉 오태저수지 위성 사진 44
〈그림 2.6〉 오태저수지 비상수문 전경 45
〈그림 2.7〉 고정익 드론의 탑재 센서 47
〈그림 2.8〉 드론(리모-M) 48
〈그림 2.9〉/〈그림 2.10〉 항공사진 촬영 조건부 승인 샘플 51
〈그림 2.10〉/〈그림 2.11〉 지상기준점(GCP) 위치도 계획 52
〈그림 2.11〉/〈그림 2.12〉 지상기준점 배치 규정(UAV이용 공공측량 작업지침) 53
〈그림 2.12〉/〈그림 2.13〉 대상지구 지상기준점 측량 광경 54
〈그림 2.13〉/〈그림 2.14〉 실시간 정밀 GPS 측량 시스템 구성도 55
〈그림 2.14〉/〈그림 2.15〉 VRS-RTK 개념도(인터넷 블로그) 56
〈그림 2.15〉/〈그림 2.16〉 드론 비행 절차 및 촬영 작업 사진 57
〈그림 2.16〉/〈그림 2.17〉 GSD별 영상 비교 59
〈그림 2.17〉/〈그림 2.18〉 비행촬영 경로(리모엠) 59
〈그림 2.18〉/〈그림 2.19〉 무인항공기의 Picth, Roll, Yaw 60
〈그림 2.19〉/〈그림 2.20〉 드론영상의 회전변환 축 61
〈그림 2.20〉/〈그림 2.21〉 다중영상 접합 63
〈그림 2.21〉/〈그림 2.22〉 영상정합의 공액요소의 예 64
〈그림 2.22〉/〈그림 2.23〉 Pix4D mapper Pro 소프트웨어_그림교체 65
〈그림 2.23〉/〈그림 2.24〉 Virtual Surveyor 소프트웨어 67
〈그림 2.24〉/〈그림 2.25〉 사진데이터 Pix4D프로그램 입력 68
〈그림 2.25〉/〈그림 2.28〉 Point Cloud 생성 및 영상의 밝기 값 예 70
〈그림 2.26〉/〈그림 2.29〉 DSM 제작성과 72
〈그림 2.27〉/〈그림 2.30〉 DSM, DTM 생성 과정 73
〈그림 2.28〉/〈그림 2.31〉 DTM 제작 성과 74
〈그림 2.29〉/〈그림 2.32〉 드론의 최종 성과 데이터 76
〈그림 2.30〉/〈그림 2.33〉 경기 버들저수지 정상영상(e-Bee) - 3월, 8월 77
〈그림 2.31〉/〈그림 2.34〉 불갑저수지 정사영상(e-Bee) 78
〈그림 2.32〉/〈그림 2.35〉 정사영상(리모엠) 79
〈그림 2.33〉/〈그림 2.36〉 오태저수지 영사영상(e-Bee) 79
〈그림 2.34〉/〈그림 2.37〉 수심측량의 원리 82
〈그림 2.35〉/〈그림 2.38〉 수심측량 절차 84
〈그림 2.36〉/〈그림 2.39〉 장비 설치 및 관측 전경 85
〈그림 2.37〉/〈그림 2.40〉 흘수보정 개념도 86
〈그림 2.38〉/〈그림 2.41〉 항적도 87
〈그림 2.39〉/〈그림 2.42〉 수위 보정 파일 생성 89
〈그림 2.40〉/〈그림 2.43〉 이상점 제거 편집 화면 89
〈그림 2.41〉/〈그림 2.44〉 무인수심측량 작업 전경 98
〈그림 2.42〉/〈그림 2.45〉 무인수심측량 조위 관측 사진 100
〈그림 2.43〉/〈그림 2.46〉 무인수심측량 이상점 제거 101
〈그림 3.1〉 버들저수지 내용적 분석 107
〈그림 3.2〉 버들저수지 내용적 곡선 107
〈그림 3.3〉 불갑저수지 내용적 분석 111
〈그림 3.4〉 불갑저수지 등고선도 111
〈그림 3.5〉 오태저수지 내용적 분석 113
〈그림 3.6〉 오태저수지 등고선도(TIN) 113
〈그림 3.4〉 버들저수지 프로파일 현황 115
〈그림 3.8〉 버들저수지 표고(유인선 기준) 변화에 따른 차이 분포도 117
〈그림 3.9〉 불갑저수지 프로파일 현황 118
〈그림 3.10〉 오태저수지 프로파일 현황 121
〈그림 3.11〉 오태저수지 표고(유인선 기준) 변화에 따른 차이 분포도 123
〈그림 4.1〉 금강하구둑 전경 130
〈그림 4.2〉 지형정보 구축 계획 구간 130
〈그림 4.3〉 새만금 방조제 신시 사무소 전경 131
〈그림 4.4〉 새만금방조제 지형정보 구축 계획 구간 131
〈그림 4.5〉 금강하구둑 드론촬영 승인 사례 132
〈그림 4.6〉 군산지역 조위표 133
〈그림 4.7〉/〈그림 2.7〉 GCP 계획(금강하구둑) 133
〈그림 4.8〉 GCP 계획(새만금 방조제) 134
〈그림 4.9〉 금강하구둑과 새만금 방조제 지상기준점 측량 및 항공촬영 135
〈그림 4.10〉 금강하구둑 정사영상 136
〈그림 4.11〉 새만금 4호 방조제 해넘이 쉼터 구간 정사영상 136
〈그림 4.12〉 멀티 빔 개요도 및 수신각도 138
〈그림 4.13〉 멀티 빔 시스템 sonic 2024 구성도 139
〈그림 4.14〉 수중 음속 변화의 환경적인 요인 144
〈그림 4.15〉 음속도 단면 145
〈그림 4.16〉 자료 취득 및 저장 모식도 146
〈그림 4.17〉 멀티 빔 원시 자료(Sonic Control 2000) 146
〈그림 4.18〉 자료 취득 프로그램(HySweep) 147
〈그림 4.19〉 Hips & Sips 자료 처리 과정 148
〈그림 4.20〉 라인 기반 오측심 제거(Swath) 149
〈그림 4.21〉 공간 기반 오측심 제거(Subset) 150
〈그림 4.22〉 표척관측 조위자료 150
〈그림 4.23〉 금강하구둑 내측 및 해측 수심도 151
〈그림 4.24〉 새만금방조제(해넘이쉼터) 내측 및 해측 수심도 152
〈그림 4.25〉 금강하구둑 내측 및 해측 3차원 해저지형도 153
〈그림 4.26〉 새만금방조제(해넘이쉼터) 내측 및 해측 3차원 해저지형도 155
〈그림 5.1〉 정사영상과 DTM (금강하구둑) 161
〈그림 5.2〉 정사영상과 등고선(새만금 방조제) 162
〈그림 5.3〉 멀티빔 수심정보, 드론정보 중첩(새만금 해넘이 쉼터) 162
〈그림 5.4〉 새마금 4호 방조제(체인 4-55~56, 해측 피복석 이완) 163
〈그림 5.5〉 멀티빔 3D와 등고선(새만금 4호 방조제) 163
〈그림 5.6〉 멀티빔 등고선과 드론 정보(금강하구둑) 164
〈그림 5.7〉 멀티빔 3D와 등고선 (금강하구둑) 164
〈그림 5.8〉 새만금 해넘이 공원 프로파일 현황 165
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