수심측량 라이다(Bathymetric LiDAR)

1)  수심측량라이다의 개요

항공수심라이다(ABL: Airborne Bathymetric LiDAR) 측량시스템은 물을 투과할 수 있는 그린 레이저(515~520nm) 를 사용하여 항공에서 수심과 하상을 측량할 수 있으며, 하천 수심측량에 활용할 경우 경제적이고 효율적으로 수면과 하상에 대한 연속적인 고해상도 지형정보 구축이 가능하다. 송신기에서 발사된 레이저 광선은 공기와 수면을 가로질러 바닥에 닿을 때까지 수중에서 전파된다. 공기와 물의 매개체를 통해 레이저가 전파되는 동안 완전히 감쇠(attenuation)되지 않으면 물체에 도달한 후 반사된 에너지(backscatter)가 수신기에 입사되고, 이는 감지 가능한 각 물체에 해당하는 고유한 극점(peak)들을 가진 웨이브폼 (waveform)의 형태로 기록된다.

 

 

2)  수심측량라이다의 처리 알고리즘

 

1) 취득데이터

하천 지역 항공수심라이다 데이터는 수면과 하상에서 반사 된 신호 외에도 수면 부근과 하상 아래 영역에서 발생한 노이 즈 및 수중 객체나 부유물에 의한 반사 신호들, 그리고 광선의 다중경로(multipath)나 시스템 오류로 인한 이상치(outlier)들 이 혼재된 형태로 취득된다.

 

2) 지면분리기술

ATIN (Axelsson, 2000)은 지면의 경사도나 복잡도에 강건하게 적용 가능하고, 정확도와 신뢰도가 높은 지면 필터링 기술 중 하나이며, ATIN 알고리즘은 지역적 최저점들로부터 TIN 모델 을 반복적으로 세밀화(densification)하여 지면에 해당하는 점 들을 분류한다. 초기 TIN은 최대 격자 크기(GS: Grid Size) 의 격자에 모든 점군들을 할당하고 각 격자의 최저점들을 시 드(seed) 점으로 하여 구성한다. 이후 모든 점들로부터 가장 가까운 삼각형까지의 거리(d )와, 노드(node)와의 사이각(α) 을 구하고, 이들이 조정 임계치보다 작은 점들을 TIN에 추 가하는 과정을, 더 이상 추가되는 점이 없을 때까지 반복하 여 TIN 모델을 지면에 점차 근사시킨다.