연안해역 수심의 고밀도 수치표고모델(DEM) 생성을 위한 공간분포 분석 연구 = A Study on Spatial Distribution Analysis for Generating High-Density Digital Elevation Model (DEM) of Coastal Sea water Depth

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In order to investigate changes in water depth at ports or shipping routes, or changes in seafloor topography or spatial distribution, it is necessary to extract seafloor elevation information at regular grid intervals, such as a DEM (Digital Elevation Model). In this study, we analyzed the presence or absence of deformation of seafloor spatial information as the digital elevation model (DEM) extraction interval increased through fractal analysis using water depth data for the Yellow Sea, South Sea, and East Sea of Korea. As a result of the analysis, it was calculated that when the grid spacing exceeds 2.1 km in the Yellow Sea and South Sea coasts and 1.5 km in the coastal water of the East Sea, the spatial change characteristics of water depth are distorted. In addition, as a result of comparing original water depth information at 150 m intervals with DEM water depth information extracted at low density with grid spacing from 300 m to 8,100 m, it was found that the topography information of the water depth was missing or unnatural changes appeared at the seafloor cross section from the low density DEM with grid spacing exceeding the previous fractal analysis results (1.5 ∼ 2.1 km). Through this, it was found that it is important to perform spatial analysis of water depth information when selecting the optimal grid size for constructing a DEM with a capacity that is not excessive while not missing topographic information including various object information (fish reefs, waterways) on the seafloor.

국문 초록 (Abstract)

항만이나 항로의 수심변화 조사 또는 해역의 해저지형이나 공간분포 변동 연구를 위해서는 해저면의 표고정보를 DEM(Digital Elevation Model)과 같이 규칙적인 격자간격으로 추출하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 우리나라 황해, 남해, 동해 해역에 대한 수심자료로 프랙탈 분석을 통해 수치표고모델(DEM) 추출 간격 증가에 따른 해저면 공간정보의 변형 유무를 분석하였다. 분석결과, 황해와 남해 연안에서는 격자 간격이 2.1 km, 동해 연안해역에서는 1.5 km를 초과하는 경우, 수심의 공간변화 특성이 왜곡되는 것으로 산정되었다. 또한, 150 m 간격의 원 수심정보와 격자간격을 300 m에서 8,100 m까지 낮은 밀도로 추출한 DEM 수심 정보를 비교한 결과는 앞의 프랙탈 분석결과(1.5 km ∼ 2.1 km)를 초과하는 격자 간격의 DEM을 통해 생성된 해저면 단면에서 수심의 지형정보가 누락되거나 부자연스러운 변화가 나타났다. 이를 통해 최적격자의 크기를 선정할 때, 해저면의 다양한 객체정보(어초, 수로)를 포함한 지형정보가 누락되지 않음과 동시에 과도하지 않은 용량의 DEM 구성을 위해 수심정보의 공간분석을 수행하는 것이 중요함을 알 수 있었다.

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