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다국어 초록 (Multilingual Abstract)

One of the characteristics of Korea's summer season is that about 70% of annual rainfall is concentrated during the flood season. When looking at the characteristics of annual precipitation, the seasonal variation in precipitation is so severe that one of the objectives of the water resource policy is to secure water in the flood season and the amount of water available in the dry season. Accordingly, large and small dams and reservoirs have been built across the country to secure water for living, industrial and agricultural use. There are a total of 17,000 dams and reservoirs nationwide, of which 80% of medium and small reservoirs are managed by local governments, so economical and efficient in maintaining and managing a large number of reservoirs is low. In order to improve the above problems, the purpose of this study was to establish basic data for various projects such as more efficient identification of reservoir contents and reservoir dredging by utilizing aerial and ship drones (high-precision IMU) and GNSS. The survey site adopted to conduct research on the establishment of a multipurpose reservoir management system was selected as Tanbu Reservoir located in Chuncheon City. Reservoir data were acquired using aerial and ship drones and GNSS. First, the aerial drone uses the'MAVIC2 PRO' equipment, and it is possible to minimize distortion by acquiring images of uniform resolution on the topography of a reservoir with severe topographical undulations. It can be used as data to grasp the change in topography when filming in the same area a year later. In the case of unmanned water depth surveying, the “Marine 7” equipment was used, and the installed multi-beam is expressed as a depth value by calculating the depth by using the difference in wavelength of the sound wave reflected by the sound wave hitting a certain object. In addition, by interlocking with the GNSS receiver, the location information of the depth value can be expressed within ±1cm of X,Y errors, and depth surveying is possible at equal intervals using the high-precision automatic navigation system (IMU) in the ship drone. Each point cloud data can be acquired using the equipment described so far.The acquired point cloud set of ship drones and aerial drones is integrated into a point cloud in one coordinate system, and the topographic map and depth of the reservoir are analyzed through data analysis. Figures, longitudinal sectional views, cross sectional views, and capacity could be grasped. As a result of collecting and calculating the obtained data, the area of the reservoir was 29,829.19 and the amount of water stored was 227,768. In the case of fusion with the results of unmanned land and sea observations, it is possible to construct unified topographic data at depth and land, and the analysis results of these data will be helpful for long-term development and management plans for reservoirs, lakes, and dam basins in the future. In that the reservoir is managed by local governments, it is judged that its utility will be diverse in that it can achieve higher economic efficiency by reducing manpower and costs.

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국문 초록 (Abstract)

우리나라의 하절기 특징 중 하나는 홍수기에 연 강수량의 약 70%가 집중되어 발생하고 있다. 연 강수량의 특징을 살펴보면 계절별 강수량의 편차가 매우 심하기 때문에 필연적으로 홍수기시 용수를 확보하고, 갈수기시 이용 가능한 용수량 확보가 수자원 정책의 목적중 하나이다.
이에 따라 생활용수, 공업용수, 농업용수를 확보하기 위하여 전국의 크고 작은 댐 및 저수지가 건설되어 있다. 전국의 총 17,000여개의 댐 및 저수지가 있으며, 그 중 80%의 중, 소형 저수지를 지방자치단체에서 관리하고 있어 많은 수의 저수지를 유지 및 관리함에 있어 경제성 및 효율성이 낮다.
본 연구에서는 위와 같은 문제점을 개선하기 위해 공중 드론과 선박 드론(고정밀 IMU) 및 GNSS를 활용하여 보다 효율적인 저수지 내용적 파악과 저수지 준설 등 각종 사업의 기초 자료 구축을 목적으로 하였다. 다목적 저수지 관리 체계 구축 연구를 수행하기 위하여 채택된 측량 장소는 춘천시에 위치한 탄부저수지로 선정하였다.
공중 드론 및 선박 드론과 GNSS를 이용하여 저수지의 자료를 취득하였다. 먼저, 공중 드론은 ‘MAVIC2 PRO’장비를 사용하였으며, 지형 기복이 심한 저수지 지형에 균일한 해상도의 영상을 취득하여 왜곡을 최소화시킬 수 있고, 취득된 정사영상은 저수지 주변의 시설물 조사와 2~3년 후 동일지역 촬영시에 지형변화를 파악하는 자료로 사용할 수 있다.
무인 수심 측량시에는‘Marine 7’장비를 사용하였고 장착되어 있는 멀티빔은 음파가 일정 대상체에 맞고 반사되어 오는 음파의 파장차이를 이용하여 수심을 계산하여 데이터화함으로써 수심 값으로 표현된다. 또한, GNSS수신기와 연동되어 수심 값의 위치 정보는 X,Y 오차 ±1cm이내로 표현 가능하며, 선박 드론 내 고정밀 자동항법시스템(IMU)을 이용하여 균등한 간격으로 수심측량이 가능하다.
지금까지 서술한 장비들을 이용해 각각의 Point Cloud 데이터를 취득할 수 있는데, 이 취득한 선박 드론과 공중 드론의 Point Cloud 셋을 하나의 좌표계로 Point Cloud로 정합하여 일원화시켜 데이터 분석을 통해 저수지의 지형도, 수심도, 종단면도, 횡단면도, 용량을 파악할 수 있었다. 이와 같이 취득된 데이터들을 취합하여 계산한 결과 저수지의 면적은 29,829.19이고 용량은 227,768으로 산출되었다.
육·해상 무인관측 결과와 융합하는 경우 수심과 육상에서 일원화된 지형자료 구축이 가능하고 이러한 데이터들의 분석 결과는 향후 저수지, 호수 및 댐 유역에 대한 장기적인 개발 관리계획에 도움이 되고 또한, 많은 수의 저수지를 지방자치단체에서 관리하는 점에서 인력과 비용을 절감하여 보다 높은 경제성을 도모할 수 있다는 점에서 그 활용성이 다양할 것이라 판단한다.

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우리나라의 하절기 특징 중 하나는 홍수기에 연 강수량의 약 70%가 집중되어 발생하고 있다. 연 강수량의 특징을 살펴보면 계절별 강수량의 편차가 매우 심하기 때문에 필연적으로 홍수기시 ...

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