학술논문

UAV 영상을 이용한 하천 환경 및 식생 변화 분석
Document Type
Dissertation/ Thesis
Author
Source
Subject
UAV 영상
정사영상
경안천
하천 지형
하천 식생
Language
Korean
Abstract
본 연구는 UAV 영상을 이용하여 경안천의 주요 지형과 식생의 변화를 파악하고, 하천환경 변화에 따른 하천 식생의 변화를 분석하는 것을 목적으로 진행되었다. 2018년 4월부터 11월까지 총 12회에 거쳐 경안천 일부 구간을 촬영 장비인 Inspire 2 드론과 Zenmuse X4S 카메라를 이용하여 촬영하였으며, Drone Deploy와 Pix4D에서 제공하는 자동항법장치를 이용하여 정사영상을 수집하였다. 촬영된 영상은 Processing을 통해 동기화 한 후, 온라인 프로세스로 진행되는 Cloud 서비스를 통해 수집된 이미지를 Raster file 로 전환하여 ArcGIS를 활용하여, 경안천의 하천 환경 및 식생 변화를 분석하였다. 경안천 침수는 대부분 저수호안부와 낙차공 하단부, 합류부 인접 호안을 중심으로 발생하였으며, 홍수 이후에 합류부 인접 저수호안을 중심으로 토사의 퇴적이 활발해지고 면적이 넓어졌다. 퇴적 면적은 8월 중에 가장 많았다. 경안천의 대표적 우점종인 갈대의 경우 분포 면적에는 큰 변화가 없었으나, 홍수 이후 퇴적에 의해 갈대 서식지가 노출된 지역으로 전환되거나 환삼덩굴, 쑥 등 건생 초본류가 국지적으로 우점 하였다. 홍수 이후 일부 저지대를 중심으로 애기부들, 줄이 출현하는 등 식생분포에 변화가 발생하였다. 침수 지역의 식생은 홍수와 상관없이 갈대가 가장 우세하였다. 환삼덩굴이 우점하는 군락은 홍수 이후 급격하게 확산된 것으로 나타났다. 제방사면에는 칡, 환삼덩굴 등이 우점하였다. 고수부는 지형의 요철(凹凸)에 따라 저지대에는 갈대, 애기부들, 줄, 여뀌 등이 출현하였고, 평탄지에는 개망초, 참새귀리, 미국가막사리, 환삼덩굴 등이 출현하였다. 인위적으로 훼손된 지역에는 귀화 식물이 많이 출현하였다. UAV 영상의 고도별 비교에서 100m 와 50m 영상은 식생 패치를 구분할 수는 있었으나 식생 종의 식별은 불가능하였다. 20m 고도 영상에서는 상층의 우점종 식물의 식별이 가능하였다. 10m 영상에서는 상층의 식물과 하층의 식물들이 보였지만 하층의 식물 종 식별에는 어려움이 있었다. 5m의 영상에서는 상층의 우점종과 하층의 일부 식물종의 식별이 가능하였지만, 낮게 자란 식물종의 식별은 불가능하였다. 본 연구는 기존의 방형구법에 의한 하천 식생 조사 방식과는 달리 하천의 공간적 변화와 관련된 식생 분포의 변화를 계량화 할 수 있었다. 그러나 영상을 통한 식물 종의 식별은 한계가 있었으며, 근접 촬영 및 현장 조사를 통한 보완이 필요한 것으로 생각된다. 향후 UAV 영상을 통한 식물 종의 식별 가능성을 증진시키기 위한 연구가 필요한 것으로 생각된다.