고해상도 위성영상을 이용한 홍수 전·후의 하도 내 퇴적환경 변화 탐지 : 강릉 사천천 사례연구
Change Detection of Deposits Environment in Stream channel Before and After Flooding using High-resolution Satellite imagery : A case in the Sacheoncheon
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초록
본 연구에서는 재난, 재해 업무에서의 고해상도 위성영상의 활용 가능성을 제시하고자 강릉 사천천 하도 내의 홍수 전·후의 미지형 분류 및 홍수기원 퇴적물 분포와 퇴적량을 추정하였다. 연구결과, 사천천 하도 내 미지형은 태풍 루사 전·후 많은 변화가 일어났다. 퇴적환경 변화가 가장 심하게 일어난 분류항목은 하도 내 습지 항목으로 홍수 후 면적이 22.4%나 감소하였다. 수분 미 함유 모래 항목은 12.4%, 하천유로도 10.6% 증가하였다. 특히, 하천유로가 늘어난 원인은 가을과 여름이라는 계절적 변동에 기인한 것으로 판단되며, 하도 내 습지의 감소와 수분 미 함유 모래퇴적 지형의 면적이 증가한 것은 하도 내 퇴적물이 태풍 루사 이후 지속적으로 유입되어 하상비고를 상승시킨 결과로 판단된다. 입도분석 결과, 사천천 하도 내 퇴적물의 평균입도는 0.16f이며, 분급은 0.92f, 왜도는 0.12, 첨도는 1.12이다. 하도 내의 퇴적물 입도분포는 0~1f 크기의 퇴적물이 가장 많으며, 상류부에서 하류부로 갈수록 평균입자가 세립화된다. 최근의 홍수기원 퇴적량 추정 분포도를 작성한 결과 중류부의 하도 내 바아에서는 1m 정도 퇴적되었고, 하류지역의 바아에서는 2m 가까이 퇴적된 곳도 발견된다. 최종적으로 사천천의 하도 내 홍수 기원 추정 퇴적량은 52.46km3이다.
Abstract
In this study, microtopography classification of the stream channel and the distribution/amount of sediment deposits was carried out before and after the flooding in of the Sacheon stream to demonstrate the possible use of high-resolution satellite image in disaster monitoring/management. As a result of study, it was shown that microtopography of the stream channel had undergone considerable deformation after the devastation of typhoon Rusa. Among the classification items, wetlands in the channel manifested the greatest deformation with a reduction of 22.4% in the surface area after flooding. Dry sand and channel length increased 12.4% and 10.6%, respectively. The increase in stream channel length particularly resulted from the seasonal variation of fall and summer. The decrease in wetlands along the channel and increase in the surface area of dry sand deposits are due to the rise of the relative level to the stream bed owing to constant sediments input into the channel, with the influence of typhoon Rusa. Grain size analysis showed that mean grain size, sorting, skewness, and kurtosis were 0.16f, 0.92f, 0.12, and 1.12, respectively. Sediment grain size distribution in the stream bed showed that 0~1f particles were most abundant and grain size became finer downstream. A recently composed distribution map of estimated flood deposits demonstrated that about 1m was sedimented in the bar of middle stream, and even 2m was deposited sometimes in the bar of downstream. Overall, estimated flood deposit on the stream bed of the Sacheon stream was 52.46km3.
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