고해상도 위성영상을 이용한 열대해역 Habitat 분포도 작성

Abstract

지구온난화로 인해 전세계적으로 산호가 감소함에 따라 열대해역에서 산호 및 주변 환경을 보호하기 위하여 환경 분포를 파악하고 모니터링하는 것이 매우 중요시 되고 있다. 넓은 해역에 대해 직접 조사를 통한 분포도 작성에는 한계가 있기 때문에 주기적으로 넓은 해역을 한번에 관측할 수 있는 장점을 가진 위성영상을 이용하여 환경 분포도를 만드는 것이 효과적이다. 본 연구에서는 산호가 주를 이루는 열대해역에 대해 1m 정도의 해상도를 갖는 고해상도 위성영상을 이용하여 연안 지역에서의 미세한 지표에 대한 생태 환경 분포도를 작성해보고자 한다. 본 연구지역은 한남태평양연구센터가 위치하고 있는 마이크로네시아 연방국(Federated Stateds of Micronesia)의 Weno 섬 북동쪽 연안 지역이다. 다양한 산호들과 맹그로브, 그 사이의 해초 지역으로 이루어진 전형적인 열대해역의 특성을 지닌 곳이다. 해안가에 맹그로브가 서식하고 연안 reef의 끝 지역에 산호가 서식하고 있으며, 맹그로브와 산호의 중간에는 해초지가 형성되어 있으며 해저면은 주로 산호사로 이루어져 있다. 해초지역은 산호와 맹그로브 사이의 상호작용을 조절하기 때문에 이러한 산호, 해초지, 맹그로브 지역으로 이루어진 시스템은 서로 유기적으로 연결되어 유지되고 있다. 따라서 어느 한 지표의 증감은 이 지역 환경변화에 영향을 미치게 되므로 매우 중요하다. 위성영상을 이용하여 분포도를 만들기 위해서는 각 지표에 대한 광학적 신호 특성을 알아야 한다. 따라서 연구지역을 대상으로 2007년 6월 12~24일, 2008년 8월 28일~ 9월 4일 두 번에 걸쳐 현장조사를 실시하였다. 2007년에는 Weno섬 전체를 대상으로 23개 정점에서 관측을 실시하였고, 2008년에는 Weno 섬 북동쪽 reef 지역을 대상으로 약 100m 간격 그리드 형태의 98개 정점에서 현장관측을 실시하였다. 각 정점별로 수심측정, 지표특성 파악 및 수중카메라 촬영을 실시하였으며, ASD 사의 FieldSpec3 spectroradiometer를 이용하여 산호, 잘피, 산호사, 해초 지역에서 각 지표별 수중 및 표층 위에서의 스펙트럼 특성을 측정하였다. 분포도 작성을 위해 2000년 12월 5일에 얻어진 IKONOS 영상과 2008년 9월 16일에 얻어진 KOMPSAT-II 영상을 사용하였다. 각 영상은 감독분류, 무감독분류 및 객체지향 영상분류 방법을 이용하여 mangrove, shallow coral, coral, deep coral, sand, dead coral, s