한국의 연안원격탐사 활용

유주형 ( Joo-hyung Ryu ) , 홍상훈 ( Sang-hoon Hong ) , 조영헌 ( Young-heon Jo ) , 김덕진 ( Duk-jin Kim )  대한원격탐사학회, 대한원격탐사학회지 [2020] 제36권 제2호, 231~236페이지(총6페이지)

최근 지구온난화로 인한 지구 규모 단위의 기후변화로 인한 연안의 환경변화에 대한 관심이 매우 높다. 또한 인간의 도시 개발로 인해 중요한 자연 및 사회적으로 유용한 연안지역 환경이 많이 훼손되고 있다. 이를 보호하기 위한 다양한 플랫폼과 탑재체를 이용한 현장 조사 및 원격탐사 연구가 연안 및 근해 지역에서 수행되고 있다. 본 특별호는 한국해양과학기술원 해양위성센터와 그 외 여러 대학에서 진행되고 있는 다양한 주제의 흥미로운 연안원격탐사 연구 결과를 소개한다. 본 특별호를 통해 한국해양과학기술원 해양위성센터에서 수행되고 있는 다양한 국내 연안원격탐사의 역할과 가치를 공유하고 연안 환경을 보호하기 위한 연안원격탐사 과제 발굴을 위한 계기가 되기를 기대한다.

TAG coastal zone, remote sensing, multi-platform, KIOST, KOSC

동해 연안역 일차생산량 추정을 위한 GOCI 자료 적용

최종국 ( Jong-kuk Choi ) , 안재현 ( Jae-hyun Ahn ) , 손영백 ( Young Baek Son ) , 황득재 ( Deuk-jae Hwang ) , 이순주 ( Sun Ju Lee )  대한원격탐사학회, 대한원격탐사학회지 [2020] 제36권 제2호, 237~247페이지(총11페이지)

이 연구에서는 GOCI 자료로부터 산출된 엽록소농도(CHL), 광합성유효광량(PAR), 진광층 깊이 및 국외 위성 기반의 해수면온도자료(SST)를 이용하여 동해 연안의 일차생산량 지도를 작성하고, 각 인자들에 대한 민감도 분석을 실시하였다. 광범위한 냉수대가 발현한 2013년 7월 25일과 대규모 적조가 발생한 2013년 8월 13일에는 평균 1,012 mg C m^-2 d^-1 및 1,945 mg C m^-2 d^-1의 높은 일차생산량을 보였다. 냉수대와 적조가 물러난 2013년 8월 25일에는 평균 778 mg C m^-2 d^-1의 일차생산량을 보여 기존 연구의 분석결과와 유사한 결과를 보였다. 민감도 분석결과, 광합성...

TAG Primary production, GOCI, East Sea, Sensitivity analysis

다중 원격탐사 자료를 활용한 해양 오염 추적 모의 실험 방안에 대한 연구

김근용 ( Keunyong Kim ) , 김의현 ( Euihyun Kim ) , 최준명 ( Jun Myoung Choi ) , 신지선 ( Jisun Shin ) , 김원국 ( Wonkook Kim ) , 이광재 ( Kwang-jae Lee ) , 손영백 ( Young Baek Son ) , 유주형 ( Joo-hyung Ryu )  대한원격탐사학회, 대한원격탐사학회지 [2020] 제36권 제2호, 249~261페이지(총13페이지)

다중 플랫폼/센서를 활용한 연안 모니터링은 연안 해양환경 변화와 다양한 재해/재난을 높은 시공간 해상도로 정확하게 이해하기 위한 매우 중요한 수단이다. 하지만 다중 플랫폼과 센서를 복합적으로 이용한 통합 관측 연구는 미비한 실정이고, 통합 관측을 통한 효율성, 융합 한계성 등에 대해 평가된 바 없다. 본 연구에서는 다중 원격탐사 플랫폼/센서를 이용한 모의실험을 통해 통합 관측 방법을 제시하고, 그 효용성과 한계점을 진단하였다. 다양한 해양 재해, 재난을 모사하기 위하여 Rhodamine WT (RWT) 형광염료를 이용하여 통합 현장조사를 수행하였다. 2019년 9월 남해-여수 해역에 형광염료를 주입 후 위성(Kompsat-2/3/3A, Landsat-8 Operational Land Imager (OLI), Sentinel-3 Ocean and Land...

TAG detection and tracking, multi-platform and sensor, Rhodamine WT, remote sensing, Unmanned Aerial Vehicles (UAVs)

다중 원격탐사 플랫폼 기반 곰소만 갯벌 정밀 지형변화 연구

황득재 ( Deuk Jae Hwang ) , 김범준 ( Bum-jun Kim ) , 최종국 ( Jong-kuk Choi ) , 유주형 ( Joo Hyung Ryu )  대한원격탐사학회, 대한원격탐사학회지 [2020] 제36권 제2호, 263~275페이지(총13페이지)

이 연구에서는 무인항공기, LIDAR, TanDEM-X 자료 기반 DEM을 사용하여 곰소만 갯벌의 다년간의 지형 변화를 분석하였다. LIDAR 기반 DEM은 2011년 국립해양조사원에서 관측한 유인항공기 관측 자료를 활용하였으며, TanDEM-X 기반 DEM은 2015년 6월 영상을 활용하여 제작된 자료를 사용하였다. 무인항공기 자료는 주진천을 중심으로 만 바깥쪽에 위치한 고창군 만돌리 해안의 갯벌지역인 KM 지역과 하전리 연안의 갯벌지역인 KH 지역을 대상으로 각각 2019년 5월과 8월, 2018년 4월과 2019년 5월에 관측한 영상을 DEM으로 제작하여 비교하였다. KM 지역에서는 2011년에서 2019년 8월 사이에 평균 0.24 m 의 표고가 감소하였고, 셰니어가 육지 쪽으로 약 130 m 후퇴하였다. KH ...

TAG Gomso bay, Tidal flat, UAV, Topography change, Multi-platform remote-sensing

UAV 자료와 객체기반영상분석을 활용한 대축척 갯벌 표층 퇴적상 분류도 작성

김계림 ( Kye-lim Kim ) , 유주형 ( Joo-hyung Ryu )  대한원격탐사학회, 대한원격탐사학회지 [2020] 제36권 제2호, 277~292페이지(총16페이지)

본 연구에서는 천수만 황도 갯벌 지역을 대상으로 UAV 자료와 객체기반영상분석 방법을 사용하여 대축척 갯벌 표층 퇴적상 분류도를 작성하고, 정확도 검증을 수행하여 정밀한 표층 퇴적상 분류의 가능성과 보다 정확한 분류 방법에 대해 제시하였다. 이를 위해 고해상도 UAV 자료에서 가시광 영역의 정사영상과 수치표고 모델(DEM), 조류로 밀도 등 퇴적상 분류 시 영향을 주는 요인들을 추출하고, 통계학적 분석 방법을 통해 퇴적상에 따른 요인들의 주성분을 분석하였다. 주성분 요인을 바탕으로 퇴적상 분류 시 사용할 입력 자료를 (1) 가시광 영역의 스펙트럼, (2) 지형 고도와 조류로 밀도, (3) 가시광 영역의 스펙트럼과 지형 고도 및 조류로 밀도로 구분하였으며, 이를 기반으로 객체기반영상분석 분류방법에 입력 자료를 적용하여 대축척 갯벌 표층 퇴적상 분류도를...

TAG Tidal flat, Large scale surface sedimentary facies, UAV, Object-based image analysis(OBIA)

Gaofen-1 WFV 영상을 이용한 딥러닝 기반 대형 부유조류 분류

김의현 ( Euihyun Kim ) , 김근용 ( Keunyong Kim ) , 김수미 ( Soo Mee Kim ) , ( Tingwei Cui ) , 유주형 ( Joo-hyung Ryu )  대한원격탐사학회, 대한원격탐사학회지 [2020] 제36권 제2호, 293~307페이지(총15페이지)

매년 황해와 동중국해에서는 대형 부유조류인 녹조와 갈조가 대량으로 발생하고 있다. 이러한 대형 부유조류는 연안의 양식 시설물이나 해변으로 유입되며, 제거하는데 막대한 경제적 손실을 발생시킨다. 현재는 연안으로 유입되는 대형 부유조류를 탐지하기 위해 원격탐사 방법이 활발하게 사용되고 있다. 그러나 대형 부유조류는 해양의 다양한 대상들과 중첩되는 파장이 존재하기에 이를 정확하게 탐지하는데 한계가 있다. 더욱이 녹조와 갈조는 유사한 스펙트럼 특성을 보이기 때문에 원격탐사 자료를 이용한 구분을 더욱 어렵게 만든다. 따라서 본 연구에서는 위성 영상에 딥러닝 기법을 적용하여 녹조와 갈조를 효과적으로 구분하고자 하였다. 이를 위한 네트워크를 결정하기 위해 최적의 학습 조건을 찾아 AlexNet 신경망을 전이 학습하였으며, 학습과 검증을 위해 Gaofen-1 WFV 영상...

TAG Deep learning, Transfer learning, AlexNet, Green and Golden tide, Gaofen-1 WFV

연안 해역의 클로로필 농도 추정을 위한 초분광 및 위성 클로로필 영상 비교 연구

신지선 ( Jisun Shin ) , 김근용 ( Keunyong Kim ) , 유주형 ( Joo-hyung Ryu )  대한원격탐사학회, 대한원격탐사학회지 [2020] 제36권 제2호, 309~323페이지(총15페이지)

원격탐사를 이용한 연안 해역의 클로로필 농도 추정은 대부분 다분광 위성 영상 분석을 통해 수행되어 오고 있다. 최근에는 초분광 영상을 활용한 다양한 연구가 시도되고 있으며, 특히 항공기 기반 초분광 영상은 높은 공간 해상도로 좁은 밴드 폭을 가진 수백 개의 밴드로 구성되어 기존의 다분광 위성 영상을 통한 클로로필 추정보다 연안 해역에서 매우 효과적일 수 있다. 본 연구에서는 연안 해역의 클로로필 농도 추정을 위해 초분광 및 위성 기반 클로로필 영상을 비교 검증을 수행하였다. 한반도 남해안에서 수행된 현장조사로 획득된 클로로필 농도 자료와 해수 스펙트럼 자료를 분석한 결과, 높은 클로로필 농도를 갖는 해수 스펙트럼은 570 nm와 680 nm 파장대역 부근에서 peak를 보였다. 이러한 스펙트럼 특징을 활용하여 클로로필 농도 추정을 위한 새로운 밴드비(...

TAG Airborne hyperspectral imagery, Chlorophyll a concentration, Band ratio

TanDEM-X 자료를 활용한 망그로브 식생 높이 측정

이승국 ( Seung-kuk Lee )  대한원격탐사학회, 대한원격탐사학회지 [2020] 제36권 제2호, 325~335페이지(총11페이지)

식생 높이는 높이-탄소식생량 추정 모델을 이용하여 식생탄소량은 측정하는데 사용된다. 접근이 힘든 지역의 망그로브 생태는 현장 자료를 취득하는데 어려움이 있으며, 제한적인 현장 자료로부터 대규모 식생량 및 탄소양모델을 연구하는데 한계점이 있다. 능동형과 수동형 원격탐사 기법이 망그로브 식생 연구에 활용되고 있으나, 공간 해상도의 한계로 인해 작은 규모의 특징을 감지하는데 문제가 있다. 이 논문에서는 TanDEM-X 자료를 이용하여 SRF 지역 12 m 공간 해상도 망그로브 식생 높이 분포를 측정하였다. 단일 편파를 사용하였지만, 수면과 망그로브 식생 사이에서 일어나는 이중 반사 현상을 이용하여 망그로브 숲 지역의 수면의 높이를 측정하여 식생 높이를 측정하는 새로운 인버젼 모델을 사용하였다. TanDEM-X 식생 높이 결과를 모자이크하여 SRF 전 지역의 대규모 ...

TAG Mangrove, TanDEM-X, Canopy Height, AGB

저고도 원격탐사 영상 분석을 통한 수륙경계선 추출

정다운 ( Dawoon Jung ) , 이종석 ( Jong-seok Lee ) , 백지연 ( Ji-yeon Baek ) , 조영헌 ( Young-heon Jo )  대한원격탐사학회, 대한원격탐사학회지 [2020] 제36권 제2호, 337~349페이지(총13페이지)

본 연구에서는 저고도 원격탐사 기구인 Helikite를 이용하여 연안지역의 영상을 획득하였다. 그리고 획득된 영상에서 4 종류의 영역 분할 알고리즘을 이용하여 육지와 수괴의 영역을 분할해 낸 후 경계 검출법을 이용해 수륙경계선을 추출하였다. 실측데이터의 부재로 정량적인 비교는 불가능했으나, 수괴와 육지의 구분이 비교적 명확한 적외선(Infrared band) 영역의 영상을 기준으로 각 알고리즘들에 의해 추출된 수륙경계선을 비교하였다. 그 결과, 영상에서 수괴와 육지의 구분이 모호한 부분에서 각각의 알고리즘의 결과가 크게 차이가 나는 것을 발견할 수 있었다. 이는 각 알고리즘이 영역을 구분하는데 사용되는 영상의 수치값(Digital number)의 임계치를 선정하는 과정에서 생긴 차이라고 판단된다. 이와 같이 다양한 알고리즘을 통한 수륙경계선의 추출은 ...

TAG Helikite, Image processing, Waterline, Low Altitude Remote Sensing (LARS), Infrared image, Clustering algorithms, Edge detection

ALOS-2 Stripmap-ScanSAR 위상간섭기법에서의 스펙트럼 분석 평가

박서우 ( Seo-woo Park ) , 정성우 ( Seong-woo Jung ) , 홍상훈 ( Sang-hoon Hong )  대한원격탐사학회, 대한원격탐사학회지 [2020] 제36권 제2호, 351~363페이지(총13페이지)

연안 충적층 지역은 토양침식, 지반침하 등 지질 재해와 태풍, 홍수 해양 재해에 노출되어 인명 또는 재산 피해의 위험에 취약하다. 지반 침하는 지표 물질이 지하로 이동하면서 지반의 점진적인 또는 급격한 침강이 발생하는 현상으로 지속적인 감시가 요구된다. 영상레이더 위상간섭기법 (Radar Interferometry)은 마이크로파 영역에서 관측된 위상정보를 이용하여 지형 변위를 정밀하게 관측할 수 있는 기술이다. Small BAseline Subset(SBAS) 기법은 최소 20장 이상의 영상레이더 자료를 사용하여 대상 지역에 대한 시계열 지표 변위를 정밀하게 분석할 수 있어 지반침하 감시에 유용하다. X- 또는 C-밴드에 비해 장파장인 L-밴드 영상레이더 자료는 긴밀도 유지에 보다 유리하여 지구과학용으로 적합하다. 하지만 L-밴드 ALOS...

TAG ALOS-2 PALSAR-2, Stripmap, ScanSAR, interferometry, radar carrier frequency, common band filtering

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