The Study of Coastal Morphology Change by Using Digital Surface Model from Unmanned Aerial Vehicle (UAV) in Natai - Khao Pi Lai Beach, Phang Nga Province
Abstract
การศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อประเมินการเปลี่ยนแปลงลักษณะสัณฐานชายหาดโดยใช้ภาพถ่ายจากอากาศยานไร้คนขับ (Unmanned Aerial Vehicle: UAV) บริเวณหาดนาใต้-หาดเขาปิหลาย จังหวัดพังงา ในช่วงมรสุม (มิถุนายน พ.ศ. 2564) และช่วงหลังมรสุม (พฤศจิกายน พ.ศ. 2564) โดยนำภาพถ่ายจากอากาศยานไร้คนขับมาทำการปรับแก้ความถูกต้องเชิงตำแหน่งและประมวลผลข้อมูลภาพด้วยกระบวนการโฟโตรแกรมมีตรี เพื่อสร้างแบบจำลองความสูงพื้นผิวเชิงเลขและภาพออร์โธ ประเมินความถูกต้องของแบบจำลองความสูงพื้นผิวเชิงเลขโดยใช้ข้อมูลการสำรวจด้วย RTK และทำการเปรียบเทียบภาพหน้าตัดชายหาดที่ได้จากอากาศยานไร้คนขับและการสำรวจภาคสนาม ผลการศึกษาพบว่า ความคลาดเคลื่อนเฉลี่ยกำลังสอง (RMSE) ของระดับความสูงระหว่างข้อมูลแบบจำลองความสูงพื้นผิวเชิงเลขและ RTK ในช่วงมรสุมและหลังมรสุม เท่ากับ 0.09 และ 0.04 เมตร นอกจากนี้ความแตกต่างระหว่างภาพหน้าตัดชายหาดที่ได้จากแบบจำลองความสูงพื้นผิวเชิงเลขกับการสำรวจภาคสนามมีความแตกต่างกันน้อยกว่า 0.01 เมตรการเปลี่ยนแปลงของลักษณะสัณฐานชายหาดพบว่า ในช่วงมรสุมมีความลาดชันสูงตลอดแนวและมีเนินทรายเล็กน้อย ในขณะที่ช่วงหลังมรสุมมีลักษณะเป็นเนินทรายมากขึ้นเนื่องจากมีปริมาณชายหาดเพิ่มขึ้น ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่าอากาศยานไร้คนขับสามารถใช้ในการศึกษาการเปลี่ยนแปลงสัณฐานชายหาดได้ ข้อมูลมีคุณภาพและเป็นพื้นฐานสำหรับการสำรวจลักษณะสัณฐานชายหาดต่อไป
This study aims to evaluate coastal morphology changes based on unmanned aerial vehicle (UAV) imagery of Natai - Khao Pi Lai beach, Phang Nga province during monsoon period (June 2021) and post-monsoon period (November 2021). Digital photogrammetry was used for georeferencing and image processing for generated Digital Surface Model (DSMs) and orthophotos. The accuracy of DSM was assessed with RTK surveying data in five cross-shore profiles. The results showed that, RMSE of elevation between the DSM and RTK data in monsoon and post-monsoon were 0.097 meter and 0.044 meter, respectively. Furthermore, the difference of the cross-shore profiles obtained from DSM and the field survey was less than 0.01 meter. The change in beach morphology revealed that during the monsoon, the beach morphology is steeply sloped along the line and there are few sand dunes while post monsoon the beach volume has increased. The results of the study demonstrate that the UAV can be used to study coastal morphology change. This provides quality information and a basis for further coastal morphology exploration.
Keywords
[1] S. Suvaluck, Coastal Management: Integration to Sustainability. Nakhon Pathom: Mahidol University Press, 2018 (in Thai).
[2] K. Nawarat, “Coastal Erosion: Problems and Management,” Journal of Soil and Water Conservation, vol. 17, no. 1, pp. 23–55, 2001 (in Thai).
[3] S. Sin, T. Suwat, C. Niran, and A. Banjerd, Coastal Changes in The Gulf of Thailand. Bangkok: Department of Mineral Resources, 2002 (in Thai).
[4] Coastal Area Management Division, Knowledge Guide “Coastal Erosion”. Bangkok: Department of Marine and Coastal Resources, 2018 (in Thai).
[5] W. Supawan and S. Soravis, “The Effect of Coastal Change by Storm Surge in Sub-Cell E5- RYG” in The 25th Convention on Civil Engineering, Chonburi, Thailand. 2020, pp. 2009–2018
[6] Coastal Area Management Division, Criteria accompanying the guidelines for the preparation of plans/ Coastal Erosion Prevention and Solution Project. Bangkok: Department of Marine and Coastal Resources, 2020 (in Thai).
[7] B. Tarawut, “Applying drone for generated building information modeling (BIM) for urban architecture, the case study of Phra Phra That Phanom district, Nakhon Phanom Province,” Journal of The Faculty of Architecure King Mongkut’s Institute of Technology Ladkrabang, vol. 26, no. 1, pp. 137–148, 2018 (in Thai).
[8] E. Casella, A. Rovere, A. Pedroncini, P. Stark, M. Casella, Ferrari, and M. Firpo, “Drones as tools for monitoring beach topography changes in The Ligurian Sea (NW Mediterranean),” Geo-Marine Letters, vol. 36, pp. 151–163, 2016.
[9] K. Torlap, S. Pisit, and J. Rawat, “Digital Surface Model From UAV Imagery Application For Coastal Topography Changes Situation at Cape Son-on Songkhla Province” in The 24th Convention on Civil Engineering., Udonthani, Thailand, July 2019, pp. 2550–2558.
[10] W. Monkol, “Survey of the preparation of orthophoto photos using small unmanned aircraft and open source software open drone map,” M.S. thesis, Engineering Infrastructure Engineering and Management, Department of Civil Engineering, Kasetsart University. 2018 (in Thai).
[11] B. Saranya. (2021). Khao Pilai Beach. [Online] Available http://www.me-fi.com/tourismdb/ Seniortourists-ust/data_detail.php?cateLv=3& cateID=44&subid=526&dataID=7648
[12] The Engineering Institute of Thailand under H.M. The King’s Patronage, UAV Surveying Standard for Engineering Project. Bangkok: EIT Thailand Engineering Standard, 2022 (in Thai).
[13] K. Ratchaderm, P. Puttirungroj, and M. Anongponyoskun, “Coastal change at Praphat Beach, Ranong Province During 1994–2013” in The 55th Kasetsart University Annual Conference, Bangkok, Thailand, January– February 2017. pp. 845–852.
DOI: 10.14416/j.kmutnb.2024.07.002
ISSN: 2985-2145