적조 탐지를 위한 다중위성자료 융합 방법 연구

Abstract

현재까지 위성을 활용한 적조 탐지는 다양한 위성 자료와 알고리즘들에 의해 연구되어 왔다. 이에 의해 탐지된 적조 영역은 각각의 위성 자료와 알고리즘의 특징에 따라 각기 다른 특성을 나타내며 이에 따라 적조 감지 면적과 농도 추정에 차이가 발생하게 된다. 본 연구에서는 다중위성자료로부터 탐지되는 적조 영역의 차이점과 원인을 인식하고 이들의 융합을 통한 최적의 적조 영역을 파악하는데에 목적이 있다. 이를 위하여 적조가 출현한 유사 시간대의 다중센서 영상들의 시각 판독을 수행하였다. 높은 공간해상도를 갖는 육상 센서 영상에서는 좁은 적조 띠가 선명하게 표현되는 반면 해수 유동, 선박 등의 영향에 의해 적조 영역 탐지에 한계가 있었다. 해색 센서는 낮은 공간해상도로 인해 좁은 패치들은 감지가 어려웠으나, 육상 센서보다 분광해상도와 signal-to-noise가 뛰어나 육상 센서 영상에서는 탐지가 어려운 낮은 농도의 적조 패치가 표현되었다. 다중위성 자료 간의 유사성을 알아보기 위해 각 영상에 Spectral Shape (SS) 알고리즘을 적용하여 영상간의 상관도를 분석하였다. 영상 간 상관도의 차이는 공간해상도, 분광해상도, signla-to-noise 등의 차이에 의한 것으로 볼 수 있었다. 한반도 주변 해역에서 발생한 적조를 대상으로 다중센서로부터 탐지되는 적조 픽셀을 각각 추출하고, 이에 대한 비교 분석을 수행하였다. 각 영상으로부터 추출된 적조 픽셀을 융합하여 분석된 결과는 다중센서 간의 시너지 효과를 보여주고 있었으며, 이를 통해 적조 잠재 영역의 더욱 효과적인 예측이 가능할 것으로 기대된다.된다. 본 연구에서는 다중위성자료로부터 탐지되는 적조 영역의 차이점과 원인을 인식하고 이들의 융합을 통한 최적의 적조 영역을 파악하는데에 목적이 있다. 이를 위하여 적조가 출현한 유사 시간대의 다중센서 영상들의 시각 판독을 수행하였다. 높은 공간해상도를 갖는 육상 센서 영상에서는 좁은 적조 띠가 선명하게 표현되는 반면 해수 유동, 선박 등의 영향에 의해 적조 영역 탐지에 한계가 있었다. 해색 센서는 낮은 공간해상도로 인해 좁은 패치들은 감지가 어려웠으나, 육상 센서보다 분광해상도와 signal-to-noise가 뛰어나 육상 센서 영상에서는 탐지가 어려운 낮은 농도의 적조 패치가 표현되었다. 다중위성 자료 간의 유사성을 알아보기 위해 각 영상에 Spectral Shape (SS) 알고리즘을 적용하여 영상간의 상관도를 분석하였다. 영상 간 상관도의 차이는 공간해상도, 분광해상도, signla-to-noise 등의 차이에 의한 것으로 볼 수 있었다. 한반도 주변 해역에서 발생한 적조를 대상으로 다중센서로부터 탐지되는 적조 픽셀을 각각 추출하고, 이에 대한 비교 분석을 수행하였다. 각 영상으로부터 추출된 적조 픽셀을 융합하여 분석된 결과는 다중센서 간의 시너지 효과를 보여주고 있었으며, 이를 통해 적조 잠재 영역의 더욱 효과적인 예측이 가능할 것으로 기대된다.