종합해양과학기지의 비디오 이미지 분석을 통한 백파 관측

Abstract

백파(Whitecaps)는 대기와 해양의 기체교환 및 열교환의 중요한 매개변수로 해양관측의 필수적인 항목이다. 그러나 육지의 영향을 받지 않는 해양에서 관측 정점의 부재로 백파는 위성사진 및 항공사진으로 대부분 관측되었다. 이러한 관측 방법은 넓은 영역을 관측할 수 있는 장점을 가지고 있으나 동일한 정점에서 장기적이고 연속적인 관측이 불가능한 단점을 가지고 있다. 이에 한국해양과학기술원에서는 이어도 및 가거초기지에 4대의 CCTV를 이용한 해상 비디오 모니터링 시스템을 구축하여 운영 중에 있다.본 연구는 비디오 이미지를 이용한 백파 관측기법을 수립하고 이어도 해역에 적용하였다. 백파 관측기법 수립의 세부적인 내용으로는 해역의 수심 및 부유물 등으로 인한 해색 변화의 오차를 줄이기 위하여 RGB 밴드 영상을 Gray 스케일 영상으로 변환하여 사용하였으며 해수 표면의 픽셀강도(Pixel Intensity)와 백파 발생 시 픽셀강도 특성을 이용하여 백파 판별의 기준이 되는 픽셀강도 하안치를 설정하였다. 픽셀강도 하안치는 관측자의 주관적인 판단이 필요하며 이는 관측 오차에 발생시킨다. 따라서 이를 최소화하기 위하여 본 연구에서는 백파 판별의 픽셀강도 하안치 기준을 제시하며 이를 적용한 백파 관측을 수행하였다.을 관측할 수 있는 장점을 가지고 있으나 동일한 정점에서 장기적이고 연속적인 관측이 불가능한 단점을 가지고 있다. 이에 한국해양과학기술원에서는 이어도 및 가거초기지에 4대의 CCTV를 이용한 해상 비디오 모니터링 시스템을 구축하여 운영 중에 있다.본 연구는 비디오 이미지를 이용한 백파 관측기법을 수립하고 이어도 해역에 적용하였다. 백파 관측기법 수립의 세부적인 내용으로는 해역의 수심 및 부유물 등으로 인한 해색 변화의 오차를 줄이기 위하여 RGB 밴드 영상을 Gray 스케일 영상으로 변환하여 사용하였으며 해수 표면의 픽셀강도(Pixel Intensity)와 백파 발생 시 픽셀강도 특성을 이용하여 백파 판별의 기준이 되는 픽셀강도 하안치를 설정하였다. 픽셀강도 하안치는 관측자의 주관적인 판단이 필요하며 이는 관측 오차에 발생시킨다. 따라서 이를 최소화하기 위하여 본 연구에서는 백파 판별의 픽셀강도 하안치 기준을 제시하며 이를 적용한 백파 관측을 수행하였다.