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An Accuracy Evaluation of Algorithm for Shoreline Change by using RTK-GPS

RTK-GPS를 이용한 해안선 변화 자동추출 알고리즘의 정확도 평가

  • Received : 2011.07.28
  • Accepted : 2011.12.15
  • Published : 2012.02.29

Abstract

This present research was carried out by dividing two parts; field surveying and data processing, in order to analyze changed patterns of a shoreline. Firstly, the shoreline information measured by the precise GPS positioning during long duration was collected. Secondly, the algorithm for detecting an auto boundary with regards to the changed shoreline with multi-image data was developed. Then, a comparative research was conducted. Haeundae beach which is one of the most famous ones in Korea was selected as a test site. RTK-GPS surveying had been performed overall eight times from September 2005 to September 2009. The filed test by aerial Lidar was conducted twice on December 2006 and March 2009 respectively. As a result estimated from both sensors, there is a slight difference. The average length of shoreline analyzed by RTK-GPS is approximately 1,364.6 m, while one from aerial Lidar is about 1,402.5 m. In this investigation, the specific algorithm for detecting the shoreline detection was developed by Visual C++ MFC (Microsoft Foundation Class). The analysis result estimated by aerial photo and satellite image was 1,391.0 m. The level of reliability was 98.1% for auto boundary detection when it compared with real surveying data.

본 연구는 해안선의 변화양상을 분석하기 위하여 두 가지 부분(측량 부분과 프로그램 부분)으로 나누어 진행하였다. 첫 번째는 다년간 GPS 측량을 통하여 자료를 취득하여 해안선 정보를 수집하였다. 두 번째는 다중영상정보를 이용하여 해안선 변화에 대한 자동경계검출 알고리즘을 개발하여 비교 분석하였다. 실험대상지역은 한국의 대표적인 해안인 부산시 해운대해수욕장을 선정하였고, 실험은 RTK-GPS의 경우 2005년 9월부터 2009년 9월까지 총 8회, 그리고 항공 Lidar는 2006년 12월과 2009년 3월에 실험을 수행하였다. 그 결과 RTK-GPS으로 나타난 평균 해안선의 길이는 약 1,364.6m이고, 항공 Lidar의 결과는 약 1,402.5m로 나타났다. 본 연구에서는 Visual C++ MFC(Microsoft Foundation Class)를 이용하여 해안선 경계 추출 알고리즘을 고안하였으며, 항공사진과 위성영상을 이용하여 해안선을 추출한 결과 평균 1,391.0m로 나타났다. 실측한 정보와의 상호비교를 통하여 약 98.1%의 정확도로 해안선 자동경계 추출이 되는 것으로 제시되었다.

Keywords

References

  1. 국립해양조사원 http://www.khoa.go.kr
  2. 위광재, 정재욱(2006) Lidar 데이터를 이용한 해안선 추출 알고리즘 개발. 한국측량학회지논문집, 한국측량학회, 제24권 2호, pp. 209-215.
  3. 이재원, 김용석, 위광재(2008) 항공 Lidar 측량을 이용한 해운대 해안의 해안선 변화 분석. 대한토목학회논문집, 대한토목학회, 제28권 제4D호, pp. 561-567.
  4. 이재원, 김용석, 이인수(2009) 해운대 해안의 시기별 해안선 변화량 분석. 대한토목학회논문집, 대한토목학회, 제29권 제5D 호, pp. 655-662.
  5. 이형석, 김인호(2007) DGPS를 이용한 해안선 변화 조사 및 분석. 한국지리정보학회지논문집, 한국지리정보학회, 제10권 2호, pp. 1-10.
  6. 최철웅, 이창헌, 오치영, 손정우(2009) 수치항공사진을 이용한 해안선 침퇴적변화에 관한 연구. 한국지형공간정보학회논문집, 한국지형공간정보학회, 제 17권, 3호, pp. 23-31.
  7. 해양수산부 국립해양조사원(2004) 해양지리정보구축연구
  8. Brzank, A., Lohmann, P. and Heipke, C. (2005) Automated extraction of pair wise structure lines using airborne laser scanner data in coastal areas. ISPRS WG /3, /4, /3 Workshop "Laser scanning 2005", Enschede, pp. 12-14.
  9. Chen, L.C. (1998) Detection of shoreline changes for tideland areas using multi-temporal satellite images. Int. J. RS, Vol. 19, No. 17, pp. 3383-3397.
  10. Kaichang Di, Jue Wang, Ruijin Ma, and Ron Li (2003) Automatic Shoreline Extraction from High-Resolution IKONOS Satellite Imagery. ASPRS 2003 Annual Conference Proceedings, pp. 105-115.
  11. Kevin, W. and Hesham, M. (1999) Monitoring changing position of coastlines using Thematic Mapper imagery, an example from the Nile Delta. Geomorphology, No. 29, pp. 93-105. https://doi.org/10.1016/S0169-555X(99)00008-2
  12. Liu, H., D. Sherman, and S. Gu, (2007) Automated extraction of tidal datum referenced shoreline from airborne Lidar data and accuracy assessment based on Monte Carlo Simulation. Journal of Coastal Research, Vol. 23, No. 6, pp. 1359-1369.
  13. Lin T. H., Liu G. R., Chen A. J., and Kuo T. H. (2001) Applying Satellite Data for Shoreline Determination in Tideland Areas, AARS, pp. 345-349.
  14. Sesli, F. A., Karsli, F., Colkesen, I., and Akyol, N. (2009) Monitoring the changing position of coastlines using aerial and satellite image data: an example from the eastern coast of Trabzon. Turkey - Environ Monit Assess, No. 153, pp. 391-403.
  15. Stockdon, H.H.F.; Sallenger, A.H. JR; List, J.H., and Holman, R.A., (2002) Estimation of shoreline position and change using airborne topographic Lidar data. Journal of Coastal Research, Vol. 18, No. 3, pp. 502-513.