원격탐사와 지리정보시스템을 이용한 시화지구 일대의 지표환경변화와 토공량 예측연구

Geo-surface Environmental Changes and Reclaimed Amount Prediction Using Remote Sensing and Geographic Information System in the Siwha Area

해안매립의 적지로 선정된 시화지구 일대의 시화방조제와 안산신도시개발과 관련된 지표지형의 변화를 관측하기 위해 년도별 인공위성영상을 이용하였으며, 시화방조제 완공으로 노출된 간척지의 매립량을 분석하기 위하여 지리정보시스템을 이용하였다. 시화지구 일대의 인위적인 인간활동과 관련된 년도별 지형의 변화양상과 퇴적물의 분포양상, 산림의 토지피복상태, 그리고 변화된 토지피복현황을 관측하기 위해, 일반적으로 널리 이용되는 위성영상합성, Tasseled cap, 식생지수와 감독분류기법을 이용하였다 매립계획이 수립된 간척지의 매립량을 토목공사 이전에 추측하기 위하여 지질도, 시화간척지 조성계획도, 지상 DEM, 해저 DEM자료층을 지형도, 지질도, 해도, 시화지구 계획도면으로부터 추출하였다. 또한, 인공위성 영상자료 중 감독분류 영상을 분석하여 인근육지의 절취예상 가능위치를 추출하였다 해안선 및 연안지역의 지표지형변화 관측을 위한 처리기법 중 Tasseled cap으로 노출된 조간대의 퇴적물의 침식과 퇴적지역을 관찰하였고, 식생지수 기법으로 식생지수의 차이를 이용하여 산림피복 분포양상을 파악하였으며, 감독분류 영상으로부터 년도별 토지피복 변화현황을 관찰하였다. 수치지형분석으로 계산된 시화지구 간척지의 총매립량은 $581,485,354\textrm{m}^3$이고, 이를 호수공원 하부에서 준설할 경우 예상되는 최종 호수공원의 깊이는 9.2m이다. 또한, 계획단지 주변에 제방을 축조할 경우, 소요될 매립량은 $3,387,360\textrm{m}^3$이며, 이를 인근육지로부터 절취한다고 가정할 때, 선감도와 송산면일부, 대부도일부 예정지의 절취량은 각각 $5,229,576\textrm{m}^3,{\;}79,227,072\textrm{m}^3,{\;}47,026,008\textrm{m}^3$이다. 따라서, 제방 축조시 필요한 토공량은 대부도일부의 절취량만으로도 충분히 충당할 수 있음을 알 수 있었다.

The objectives of this study are to analyze the changes of geo-surface topography in the Siwha embankment and the Ahsan city area by the image processing of Landsat Thematic Mapper data, and to estimate the reclaimed amount of the exposed tidal flat in the Siwha area using the GIS. False color composite, Tasseled cap, NVDI(normalized difference vegetation index), and supervised classification techniques were used to analyze the distribution of sediments and the aspect of topographical variations caused by artificial human actions. The total amount of the exposed tidal flat was estimated on the basis of the database snch as aerial photography, hydrographic chart, geological map, and scheme drawing in the Siwha area. The possible excavation regions for a seawall were predicted analyzing the supervised classification image of Landsat TM data. Tasseled cap images were used to observe the distribution of sediments. The difference of the NDVI images between spring and summer seasons indicates that deciduous and coniferous forests were distributed over the whole areas. The total fill-volume of the exposed Siwha tidal flat and the fill-volume of the construction planning seawall were calculated as $581,485,354\textrm{m}^3{\;}and{\;}3,387,360\textrm{m}^3$, respectively, from the digital terrain analysis. Daebu Island, Sunkam Island, and the part of Songsan-myeon were chosen as the cut area to make the seawall, and their cut-volumes were estimated as $5,229,576\textrm{m}^3,{\;}79,227,072\textrm{m}^3,{\;}and{\;}47,026,008\textrm{m}^3$, respectively. Therefore, the cut-volume of Daebu Island alone among three areas was sufficient to make the seawall.