고해상도 해초 분포지도 제작을 위한 UAV 활용 연구

Abstract

해초지는 연안생태계에서 탄소와 영양염 물질순환을 주도하고, 상업적으로 중요한 어류의 산란 및 성육장을 제공하며, 퇴적물을 안정화하는 역할을 하는 매우 중요한 서식지임에도 불구하고, 국내 연안에 분포하는 해초지 규모에 대한 정보는 여전히 부족한실정이다. 그동안 주로 SCUBA diving 또는 선박을 이용한 육안관측 방법으로 조사가 이루어져 제한된 시기와 장소에 대한 일부 분포 정보만을 획득 가능하였따. 최근 원격탐사 기법을 이용한 해초지 분포조사가 시도되고 있으나 소규모 해초지와 탁도가 높은연안에서는 정확한 분포면적 추정이 불가능하다. 따라서 이 연구에서는 국내 해초지를 대상으로 무인항공기 (UAV Unmanned Aerial Vechicle)를 이용한 탐지, 분석 기법을 적용하고, 기존 조사방법과의 정확도 비교를 통해 UAV 활용 가능성을 제시하고자 한다. 또한, UAV를 활용한 해초지 탐지 결과와 다양한 공간해상도를 가지는 인공위성 영상의 분석결과 간의 비교를 통해 공간해상도에 따른 해초지 면적 추정결과의 오차 정도를 확인하고자 한다. 본 연구에서 이용한 UAV는 고정익 무인항공기로 1 m 이하의 공간해상도 영상획득이 가능하고, 최대 체공시간이 1시간, 비상시 자동 복귀 기능이 가능한 플랫폼이다. 수동, 반자동, 자동모드 비행이 가능하도록 설계되었고, 비행 안정성을 확보하기 위하여 컴퓨터, 송신기, 통신장치, flight controller, GPS, IMU를 연동하여 지상에서 다양한 정보를 모니터링 및 제어 가능한 시스템을 갖추었다. 연안해안의 경우 지상기준점이 존재하지 않기 때문에 UAV의 위치, 자세 정보를 활용한 영상접합 방법을 통해 정사영상을 획득하였다.