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The Comparative Analysis of Reservoir Capacity of Chungju Dam based on Multi Dimensional Spatial Information

다차원 공간정보 기반의 충주댐 저수용량 비교분석

  • 이근상 (전주비전대학 지적부동산과)
  • Received : 2010.07.01
  • Accepted : 2010.07.28
  • Published : 2010.10.31

Abstract

Dam is very important facility in water supply and flood control. Therefore study needs to analyze reservoir capacity accurately to manage Dam efficiently. This study compared time series reservoir capacity using multi-dimensional spatial information to Chungju Dam reservoir and major conclusions are as follows. First, LiDAR and multi beam echo sounder survey were carried out in land zone and water zone of Dam reservoir area. And calibration process was performed to enhance the accuracy of survey data and it could be constructed that multi dimensional spatial information which was clearly satisfied with the standard of tolerance error by validation with ground control points. Reservoir capacity by water level was calculated using triangle irregular network from detailed topographic data that was constructed by linked with airborne LiDAR and multi beam echo sounder data, and curve equation of reservoir capacity was developed through regression analysis in 2008. In the comparison of the reservoir capacity of 2008 with those of 1986 and 1996, the higher water level goes, total reservoir capacity of 2008 showed decrease because of the increase of sediment in reservoir. Also, erosion and sediment area could be analyzed through calculating the reservoir capacity by the range of water level. Especially the range of water level as 130.0~135.0 which is the upper part of average water level, showed the highest erosion characteristics during 1986~2008 and 1996~2008 and it is considered that the erosion of reservoir slant by heavy rainfall is major reason.

댐은 용수공급 및 홍수조절을 위한 매우 중요한 시설물이며, 따라서 댐의 효율적인 관리를 위해서는 저수용량을 정확히 분석하는 연구가 필요하다. 본 연구에서는 충주댐 저수지를 대상으로 다차원공간정보를 이용하여 시계열 저수용량 비교하였으며 주요 결론은 다음과 같다. 먼저 댐 저수지 주변의 육상부와 수심부에 각각 LiDAR와 MBES 측량을 수행하였으며, 측량자료의 정확도 향상을 위해 캘리브레이션 보정과정을 실시한 후 지상기준점과의 검정을 통해 허용오차 기준을 만족하는 다차원공간정보를 구축할 수 있었다. 항공 LiDAR와 MBES 자료를 연계하여 생성한 정밀지형자료로부터 불규칙삼각망 모델을 이용하여 수위별 저수용량을 계산하였으며 회귀분석을 통해 2008년도 저수용량 곡선식을 개발하였다. 2008년도 저수용량을 1986년과 1996년과 비교한 결과, 저수지 퇴사증가로 인해 수위가 높아질수록 총저수용량은 감소하는 추세를 보였다. 또한 수위 구간별로 저수용량을 계산하여 침식과 퇴사가 나타나는 구간을 분석할 수 있었으며, 특히 1986~2008년과 1996~2008년 동안의 평균수위 직상부 구간인 130.0~135.0m에서 가장 많은 침식특성이 나타났으며 이는 집중강우로 인해 저수지 사면침식이 주요 원인으로 판단된다.

Keywords

References

  1. 건설부(1986) 충주다목적댐 공사지.
  2. 김연수(2005) S & MBES를 이용한 연안측량 정확도 개선 방안 연구, 박사학위논문, 부경대학교 대학원, pp. 40-50.
  3. 김준식, 최윤수, 박선미, 강문권(2009) 해저시설물 조사성과의 정확도 제고, 한국GIS학회지, 한국GIS학회, 제17권 제1호, pp. 103-115.
  4. 박요섭(2004) 다중빔 음향소해탐사시스템의 오차분석 및 처리기술 연구, 박사학위논문, 인하대학교 대학원, pp. 42-52.
  5. 오윤석, 배상근, 김병국(2005) 수량계산을 위한 LiDAR와 SBES 데이터 통합프로그램 개발에 관한 연구, 한국GIS학회지, 한국GIS학회, 제13권 제2호, pp. 157-166.
  6. 윤희천, 박준규(2007) LiDAR에 의한 3차원 GIS DB 구축에 관한 연구, 한국지리정보학회지, 한국지리정보학회, 제10권 제2호, pp. 171-182.
  7. 이근상, 임승현, 채효석, 조기성(2002) GSIS기반에서 TIN 데이터모델을 이용한 댐 저수량 산정에 관한 연구, 대한토목학회 논문집, 대한토목학회, 제22권 제5D호, pp. 1011-1018.
  8. 이근상, 고덕구, 채효석, 신영호(2003) 항공레이저측량 자료의 해상도에 따른 DEM 오차 비교평가 연구, 한국지리정보학회지, 한국지리정보학회, 제6권 제3호, pp. 33-42.
  9. 한국수자원공사(1997) '96 충주댐 저수지 표석설치 및 퇴사량 조사.
  10. 한국수자원공사(2008) 다목적댐 퇴사량 조사지침.
  11. 한국수자원공사(2009) 댐관리연보.
  12. 황의호, 이근상, 채효석, 고덕구(2005) GIS 공간분석을 이용한 댐 주변지역 지원사업비 산정, 한국지리정보학회지, 한국지리정보학회, 제8권 제4호, pp. 24-32.
  13. Andrej Kobler, Norbert Pfeifer, Peter Ogrinc, Ljupco Todorovski, Kristof Ostir, and Saso Dzeroski (2007) Repetitive interpolation: A robust algorithm for DTM generation from Aerial Laser Scanner Data in forested terrain, Remote Sensing of Environment, Vol. 108, pp. 9-23. https://doi.org/10.1016/j.rse.2006.10.013
  14. Costa B. M., Battista T. A., and Pittman S. J. (2009) Comparative evaluation of airborne LiDAR and ship-based multibeam SoNAR bathymetry and intensity for mapping coral reef ecosystems, Remote Sensing of Environment, Vol. 113, pp. 1082-1100. https://doi.org/10.1016/j.rse.2009.01.015
  15. Dick G. Simons and Mirjam Snellen (2009) A Bayesian approach to seafloor classification using multi-beam echo-sounder backscatter data, Applied Acoustics, Vol. 70, pp. 1258-1268. https://doi.org/10.1016/j.apacoust.2008.07.013
  16. Helio Pedrini (2000) An adaptive method for terrain surface approximation based on triangular meshes, Ph.D thesis, Rensselaer Institute Troy, New York.
  17. Hill, J.H., Graham, L.A., Henry, R.J., Cotter, D.M., Ding, A., and Young, D. (2000) Wide area topographic mapping and applications using airborne lidar detection and ranging technology, Photogrammetric Engineering and Remote Sensing, Vol. 66, No. 8, pp. 908-914.
  18. John A. Goffa, Chris J. Jenkinsb, and S. Jeffress Williams (2008) Seabed mapping and characterization of sediment variability using the usSEABED data base, Continental Shelf Research, Vol. 28, pp. 614-633. https://doi.org/10.1016/j.csr.2007.11.011
  19. Lu G.Y. and Wong D.W. (2008) An adaptive inverse-distance weighting spatial interpolation technique, Computers & Geosciences, Vol. 34, pp. 1044-1055. https://doi.org/10.1016/j.cageo.2007.07.010
  20. Qinghang He, Zhenxi Zhang, and Chao Yi. (2008) 3D fluorescene spectral data interpolation by using IDW, Spectrochimica, Vol. 71, pp. 743-745. https://doi.org/10.1016/j.saa.2007.11.041
  21. Thierry Schmitt, Neil C. Mitchell, and A. Tony S. Ramsay (2008) Characterizing uncertainties for quantifying bathymetry change between time-separated multi beam echo-sounder surveys, Continental Shelf Research, Vol. 28, pp. 1166-1176. https://doi.org/10.1016/j.csr.2008.03.001
  22. Wehr and Lohr (1999) Airborne Laser Scanning - An introduction and Overview, ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, Vol. 54, pp. 68-82. https://doi.org/10.1016/S0924-2716(99)00011-8
  23. Wilson, M.F.J., O'Connell, B., Brown, C., Guinan, J.C., and Grehan, A.J. (2007) Multiscale terrain analysis of multibeam bathymetry data for habitat mapping on the continental slope, Marine Geodesy, Vol. 30, pp. 3-35. https://doi.org/10.1080/01490410701295962