94 |
물론, 실제 혼작되는 사례나 면적이 미미하다면 개념적으로는 혼작 여부를 파 악하는 것이 필요할 수 있으나, 실제 조사 차원에서는 고려할 필요가 없을 수도 있 다. 실제 혼작 비율을 살펴볼 수 있는 자료는 2021년 제주특별자치도의 동계작물 재배현황 파악을 위해 수행한 전수조사가 유일하여서 해당 조사 결과를 기반으로 그 실태를 분석해 보고자 한다.
제주도의 전체 244,303개 경작지 구획 중에서 9,263개 구획(3.8%)이 혼작 재배 되는 것으로 파악되었다. 면적 기준으로는 전체 54,599ha 중 1,247ha(2.3%)에서 혼작 재배되고 있다. 작물별로 살펴보면 배추의 혼작 비중이 면적 기준 55.3%, 구 획 수 기준 73.4%로 가장 컸다. 다음으로는 마늘(잎마늘), 비트, 브로콜리, 양파, 감자 등이 다른 작물에 비해 혼작 비율이 큰 것으로 나타났다.
<표 5-4> 제주특별자치도 동계작물의 혼작 재배 비율
단위: ha, 개소, %
품목명 면적 구획 수
전체 혼작 비율 전체 혼작 비율
배추 144 80 55.3 1,137 835 73.4
잎마늘 34 6 17.6 164 38 23.2
마늘 1,327 115 8.7 6,371 1,041 16.3
비트 697 86 12.4 3,401 445 13.1
브로콜리 1,253 150 11.9 6,407 800 12.5
양파 707 29 4.1 2,587 220 8.5
감자 895 35 3.9 2,973 190 6.4
양배추 2,119 94 4.4 8,068 488 6.0
기타 경작지 2,547 93 3.7 13,700 660 4.8
무 5,548 106 1.9 19,144 742 3.9
묘목 828 26 3.2 3,902 135 3.5
감귤 13,597 234 1.7 74,958 2,064 2.8
시설 6,377 72 1.1 26,990 687 2.5
당근 1,215 17 1.4 5,051 117 2.3
비경지 3,165 30 0.9 17,473 246 1.4
휴경지 12,667 73 0.6 49,370 552 1.1
초지 1,479 1 0.1 2,607 3 0.1
전체 54,599 1,247 2.3 244,303 9,263 3.8
주: 상기 자료는 2021년 농업관측센터에서 실시한 제주도 동계작물 재배면적조사 결과를 활용하여 산출하였 으며, 200㎡ 미만의 경작지는 제외된 결과이다.
자료: 저자 작성.
전체 농경지에서 혼작이 차지하는 비율이 크지 않아 혼작 여부의 중요도가 크 지 않을 수 있으나, 만약 대규모 농경지 구획에서 혼작 재배가 많다면 작물별 재배 면적 산출에 영향을 줄 수 있다.
제주도 전체 경작지 구획을 면적 구간별로 분류하여 혼작 재배 비율을 분석하 였다. 일반적으로 구획 면적이 작을수록 혼작 재배의 비율은 증가하나, 면적 분포 가 큰 2,000~10,000㎡ 구획에서의 혼작 비중이 1.6~2.0% 수준으로 무시할 수 있 는 수치는 아니다. 2,000~5,000㎡ 규모의 농경지 구획은 전체 제주도 농경지에서 45.3%를 차지하는데 이 중 2.0% 구획에서 혼작 재배하는 것으로 나타났다.
5,000~10,000㎡ 규모의 농경지 구획은 전체 제주도 농경지에서 17.1%를 차지하 는데, 이 중 1.6% 구획에서 혼작되고 있다.
앞서 언급한 자료는 제주도의 동계작물에 해당하는 것으로 조사 대상 지역에 따라서는 상이할 수 있다. 면적 기준 2% 내외라는 점, 면적이 좁은 구획에서 혼작 사례가 빈번하다는 점 등은 조사 설계 시 고려할 만하다고 판단된다.
<표 5-5> 제주특별자치도 동계작물의 구획 면적 구간별 혼작 재배 비율
단위: ha, 개소, %
면적 전체 혼작 혼작/전체 대비
면적 비율 구획 수 비율 면적 비율 구획 수 비율 면적 구획 수
500㎡ 이하 997 1.8 28,955 11.9 92 7.4 2,796 30.2 9.2 9.7 1,000㎡ 이하 3,286 6.0 44,103 18.1 168 13.5 2,342 25.3 5.1 5.3 1,500㎡ 이하 4,815 8.8 38,715 15.8 160 12.8 1,302 14.1 3.3 3.4 2,000㎡ 이하 5,800 10.6 33,265 13.6 165 13.3 951 10.3 2.9 2.9 5,000㎡ 이하 24,754 45.3 81,783 33.5 472 37.9 1,615 17.4 1.9 2.0 10,000㎡ 이하 9,360 17.1 14,322 5.9 145 11.7 225 2.4 1.6 1.6 20,000㎡ 이하 3,247 5.9 2,476 1.0 36 2.9 29 0.3 1.1 1.2 30,000㎡ 이하 982 1.8 411 0.2 7 0.6 3 0.0 0.7 0.7 40,000㎡ 이하 461 0.8 134 0.1 0 0.0 0 0.0 0.0 0.0 50,000㎡ 이하 221 0.4 50 0.0 0 0.0 0 0.0 0.0 0.0 50,000㎡ 초과 676 1.2 89 0.0 0 0.0 0 0.0 0.0 0.0 합계 54,599 100.0 244,303 100.0 1,247 100.0 9,263 100.0 2.3 3.8 주: 상기 자료는 2021년 농업관측센터에서 실시한 제주도 동계작물 재배면적조사 결과를 활용하여 산출하였
으며, 200㎡ 미만의 소형 경작지는 제외된 결과이다.
자료: 저자 작성.
96 |
3.2. 구획 전체 면적을 촬영하기 위한 촬영고도
낱장사진에 구획 전체의 형상이 촬영된다면, 각 구획의 혼작 여부, 작물별 혼작 비율을 파악할 수 있다. 구획 전체 영상을 취득하기 위한 촬영고도와 GSD에 대해 검토하고자 한다.
드론에 장착된 카메라의 상세 정보를 이용하여 특정 고도에서 촬영한 영상의 실제 넓이를 산출할 수 있다. 드론 촬영 시 사용하는 카메라 렌즈의 사양(센서 폭, 초점거리, 이미지 너비)에 따라 기준 공간해상도를 만족하는 촬영고도는 다음 식 을 통해 산출된다.24) 드론 조사에 폭넓게 활용되는 렌즈 사양 기반하여 특정 면적 의 구획 촬영에 필요한 적정 촬영고도를 도출할 수 있다.
드론에 탑재된 카메라와 렌즈의 사양에 따라 화질의 수준인 GSD를 설정하면 촬영고도와 촬영면적을 추정할 수 있다. 현장에서 범용적으로 사용되는 회전익드 론 기종으로 촬영 시, GSD별 촬영고도와 면적을 산출할 수 있다.
DJI Mavic 2 Pro(단렌즈) 기종의 카메라 센서값은 Sw 13.2mm, Fr 10.3mm, imW 5,472pixel, imH 3,648pixel이다. 이를 사례로 예시해 보았다. GSD 0.5cm 영 상을 확보하기 위해서는 21.3m의 고도에서 촬영하여 약 500㎡의 면적을 영상에 담을 수 있다. GSD 1cm는 촬영고도 42.7m에서 약 2,000㎡를 촬영할 수 있으며, GSD 5cm는 213.5m 고도에서 약 50,000㎡(5ha)에 해당하는 면적을 촬영할 수 있다.
24) 기준 공간해상도가 제시되면, 드론 운영 주체는 보유하고 있는 카메라 렌즈 사양에 따라 공간해상도 를 만족하는 촬영고도를 산출하여 드론 영상을 획득할 수 있다.
<표 5-6> GSD별 촬영고도 및 촬영면적
GSD(cm/pixel) 촬영고도(m) 가로(m) 세로(m) 면적(㎡)
0.5 21.3 27 18 499
1.0 42.7 55 36 1,996
2.0 85.4 109 73 7,985
3.0 128.1 164 109 17,966
4.0 170.8 219 146 31,939
5.0 213.5 274 182 49,905
주: DJI Mavic 2 Pro(단렌즈) 기종의 카메라 센서값(Sw 13.2mm, Fr 10.3mm, imW 5,472pixel, imH 3,648pixel)을 적용하였으며 기체 및 탑재되는 카메라의 성능과 센서값에 따라 GSD와 촬영고도는 상이하다.
자료: 저자 작성.
GSD에 따라 전체 농경지 구획 중 전체 형상을 담을 수 있는 비율을 파악하고자, 팜맵의 속성정보를 활용하여 논, 밭의 면적 분포를 도출하고, 면적 구간 단위로 전 체 구획 형상을 담을 수 있는 GSD와 촬영고도를 살펴보았다. 국토교통부 국가공 간정보포털(http://data.nsdi.go.kr/)에서 제공하는 팜맵의 전국 1,049만 478개 구 획을 대상으로 분석하였다. GSD, 촬영고도, 면적 등은 <표 5-6>의 예시를 적용하 였다.
GSD 5cm로 촬영하면, 면적 기준으로 대부분 논·밭 구획은 낱장사진 촬영으로 도 전체 구획을 담을 수 있을 것으로 판단된다. GSD 0.5cm로 낱장사진을 촬영하 면 면적 기준으로 전체 논의 1.3%, 밭의 12.3%에 해당하는 구획만 전체 형상을 담 을 수 있다. GSD 1cm는 면적 기준으로 논은 최대 27.2%, 밭은 53.7%에 해당하는 구획의 전체 형상을 담을 수 있다. 고도 약 213m, GSD 5cm로 촬영하면 논 33개 구 획, 밭 181개 구획을 제외하고 대부분 구획을 낱장사진에 담을 수 있다.
작물 식별을 위해 필요한 GSD 0.5~1cm 수준의 고해상도 낱장사진으로 구획 전 체의 형상을 파악할 수 있는 경우는 절반에도 미치지 못한다. 조사 설계 시 조사의 실효성이 낮은 작은 면적의 구획을 제외하면, 상대적으로 넓은 구획의 비율이 증 가하므로, 고해상도 낱장사진으로 전체 형상을 파악할 수 있는 구획의 비율은 더 적어진다.
98 |
<표 5-7> 전국 농경지 논, 밭 구획별 면적 분포 현황 및 구간별 촬영고도
25)단위: cm/pixel, m, ha, 개소, %
면적 GSD 촬영
고도
논 밭
면적 누적
비율 구획 수 누적
비율 면적 누적
비율 구획 수 누적 비율 500㎡ 이하 0.50 21.37 9,203 1.3 283,095 8.6 65,591 12.3 2,831,550 50.2
1,000㎡
이하 0.71 30.22 40,281 6.8 534,056 24.7 86,147 28.5 1,199,574 71.5 1,500㎡
이하 0.87 37.01 65,893 15.8 529,103 40.8 74,461 42.5 607,977 82.3 2,000㎡
이하 1.00 42.74 83,500 27.2 476,701 55.2 59,943 53.7 346,478 88.4 5,000㎡
이하 1.58 67.58 397,495 81.5 1,295,673 94.4 161,816 84.1 553,172 98.2 10,000㎡
이하 2.24 95.57 103,804 95.7 161,735 99.3 52,719 94.0 79,777 99.6 20,000㎡
이하 3.88 165.53 28,456 99.6 22,237 100.0 21,969 98.1 16,663 99.9 30,000㎡
이하 3.88 165.53 1,834 99.9 788 100.0 5,811 99.2 2,436 100.0 40,000㎡
이하 4.48 191.13 437 99.9 128 100.0 2,097 99.6 613 100.0 50,000㎡
이하 5.00 213.69 200 100.0 44 100.0 834 99.7 189 100.0 50,000㎡
초과
5.00 이상
213
이상 238 100.0 33 100.0 1,341 100.0 181 100.0 합계 731,340 3,303,593 532,729 5,638,610 주: 국토지리정보원 국가공간정보포털에서 제공하는 팜맵의 속성정보(10,490,478필지)를 활용하여 산출했다.
자료: 국토교통부 국가공간정보포털(https://data.nsdi.go.kr/). 팜맵. 검색일: 2022. 3. 31.을 활용하여 저 자 작성.
앞의 기술은 농경지 구획이 직사각형 형태의 모양을 띠고 있다는 매우 강한 가 정을 기반으로 하여 산출한 수치이다. 실제 농경지 구획은 형상이 매우 다양하고
<그림 5-4>와 같은 사례도 다수 존재한다. <그림 5-4>는 2021년 제주특별자치도 동계작물 조사 시 확보한 영상으로 두 개 구획(노란색)의 면적은 약 3,000㎡로 비 슷하다. 농경지 구획의 형태가 <사례 1>과 같이 직사각형 형태에 근접한 구획의 경우 GSD 1.5cm(촬영고도 64m, 가로 82m, 세로 55m, 1,361㎡ 촬영 가능) 낱장사
25) 세부 재배면적 및 필지 현황은 [부록 1, 2]를 참고 바란다.
진 한 장으로도 구획의 전체 형상 정보를 취득할 수 있다. <사례 2>는 세로로 길게 뻗은 형태의 형상을 하고 있어, <사례 1>과 동일한 GSD를 목표로 드론을 촬영하 면 다수의 사진을 촬영한 후 합성하여야 한다.26)
<그림 5-4> 구획의 형태에 따른 적정 촬영고도의 변화(예시)
<사례 1> 제주특별자치도 제주시 조천읍 와산리 12(2,954.8㎡)
<사례 2> 제주특별자치도 제주시 조천읍 와산리 11(2,972.5㎡)
자료: 저자 작성.
<그림 5-5>의 오름 인근 농경지 구획의 면적은 7만 1,021㎡로 구획의 형태를 고 려하지 않고 직사각형 형태의 강한 가정을 이용하여 산출하면, 고도 256m(촬영고 도 GSD 6cm, 촬영면적 7만 1,863㎡)에서 촬영한 낱장사진 1장으로 전체 형상을 담을 수 있다고 판단할 수 있다. 그러나 오름 주변으로 형성된 구획의 전체 형상을 빨간색 사각형과 같이 낱장사진 한 장에 담으려면 고도 985m 이상에서 촬영해야 한다.
26) 제주도의 지형적 특성으로 오름이 많고 오름 주변에는 <그림 5-4>의 <사례 2>와 유사한 농경지 구 획이 다수 있다.
100 |
<그림 5-5> 제주도 오름 부근 농경지 사례(제주시 구좌읍 송당리 산66-2, 71,026.7㎡)
자료: 저자 작성.
3.3. 시사점
농지 구획마다 그 전체 형상을 파악하기 위해서는 200m 이상의 고도에서 GSD 5cm 수준의 영상을 얻어야 한다. 작물 식별이 가능한 영상은 GSD 1cm 미만이어 야 하며, 이는 촬영고도 40m 이하에서 얻을 수 있다. 즉, 현재 조사에 널리 이용되 는 회전익드론으로는 작물에 대한 고해상도 영상과 농지 구획 전체의 형상을 알 수 있는 영상을 1회 촬영으로 얻을 수 없다.
팜맵과 낱장사진을 연계하여 작물의 재배면적을 계측하는 방법에서는 구획 내 혼작 여부를 처리하는 방법에 따라 조사계획, 조사 비용 등에 영향을 준다. 혼작 여 부를 조사할 것인지, 조사한다면 어느 정도 세밀하게 조사할 것인지 등의 의사결 정이 조사 설계에 적지 않은 영향을 줄 수 있으므로 이에 대한 면밀한 검토가 필요 하다.
제6장
재식 주수 계측
K O R E A R U R A L E C O N O M I C I N S T I T U T E