대한원격탐사학회 2000년도 춘계 학술대회 논문집 통권 3호 Proceedings of the 2000 KSRS Spring Meeting
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pp.69-75
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2000
연안해역의 어장환경정비와 인공어초(Artificial Reef) 어장조성사업을 효과적으로 실시하기 위해서는 어장환경과 해양환경과의 관련을 종합적으로 분석하여 어초적지 지역을 선정하는 기법의 도입이 필요하다. 본 연구에서는 남해안 통영만 지역을 대상으로 인공어초 시설지 적지 선정에서 가장 중요하다고 판단되는 어초 적지조사 1단계 요소 중 수온, 클로로필, 투명도, 수심, 해저저질조건을 위성원격탐사 자료와 GIS를 이용하여 주제도를 작성하고, 인공어초 시설지 적지조건을 따른 가중치를 부여하여 공간분석을 실시함으로써 인공어초 시설 예정지에 대한 적지를 선정하였다. 따라서 위성원격탐사와 GIS를 이용한 인공어초 적지 선정기법을 어초의 적지선정에 있어 필요한 다량의 자료를 정성 및 정량적으로 D/B화하여 분석함과 동시에 가시화 함으로써 지방자치단체에서 보다 효율적인 어초시설의 종합적인 관리를 가능하게 하였다.
전자탐사는 매우 다양한 탐사 방법론 및 탐사장비가 개발되어 있으며 그 적용 분야 또한 매우 넓다. 전자탐사는 탐사기법 및 사용되는 기기 즉, 특정 송${\cdot}$수신 배열이나 사용 주파수 대역 등에 따라 탐사심도 및 분해능이 서로 다른 결과를 제공한다 그러나 이러한 전자탐사 방법의 다양성은 주어진 문제를 해결할 수 있는 여러가지 기술 중 가장 적절한 방법을 선택할 수 있는 기회를 부여하므로 전자탐사의 중요한 장점중의 하나이다. 또한 현대의 전자탐사 측정장비는 그 복잡성에 비추어 장비의 이동성이 뛰어나다. 전자탐사는 최근 급속한 컴퓨터 기술의 발달에 힘입어 정확한 모델링 및 정밀 해석기술이 계속 개발됨에 따라 그 적용이 확대되고 있으며, 특히 지반조사 및 환경분야에의 적용이 활발히 추진되고 있다. 여기서는 다양한 전자탐사 방법 중에서 환경분야 및 지반조사에 효과적이고 현재 국내에서 수행 가능한 방법 및 조속한 시일 내에 국내에 도입 가능한 기술에 대하여 현장자료를 위주로 소개한다.
기후변화로 인해 가뭄의 발생 빈도가 증가함에 따라 광범위하게 발생하는 가뭄의 상황을 정확하게 판단할 수 있는 모니터링 체계를 갖추는 것이 매우 중요하다. 그러나 지상 관측 기상자료만으로는 한국의 전 지역에 대한 복잡한 가뭄을 모두 파악하기에는 한계가 존재하는 반면, 인공위성 원격탐사자료는 광범위한 지역에서의 가뭄의 공간적 특성을 파악하고 가뭄을 탐지하는 데 효과적으로 이용될 수 있다. 본 연구에서는 남한의 가뭄 식별을 위한 원격탐사자료의 활용 가능성을 분석하고자 하였다. 다양한 측면의 가뭄을 모니터링하기 위해 가뭄에 영향을 미치는 주요 변수인 강수량과 잠재증발산량의 원격탐사 및 지상 관측자료를 수집하였다. 원격탐사자료의 적용성 평가는 관측자료와의 비교를 중심으로 수행하였다. 먼저 원격탐사자료의 적용성과 정확성을 평가하기 위하여 관측자료와의 상관관계를 분석하고, 기상학적 가뭄 모니터링을 위해 강수량과 잠재증발산량을 이용하여 다양한 측면의 가뭄지수들을 산정하였다. 이후 원격탐사자료의 가뭄 모니터링 능력을 평가하기 위해 가뭄지수에 대한 ROC 분석을 적용하여 과거 가뭄 재현성을 확인하였다. 마지막으로 원격탐사자료를 이용한 고해상도의 가뭄 지도를 작성하여 남한의 실제 가뭄에 대한 원격탐사자료의 모니터링 활용 가능성을 평가하였다. 원격탐사자료의 적용을 통해 향후 미 계측 유역을 포함한 남한 전 지역에서 다양하게 발생하는 가뭄 상황을 파악하고 이해할 수 있을 것으로 판단되었다.
기상과 환경 분야에서 원격 탐사의 중요성이 부각되고 있다. 레이저를 사용하여 원격 탐사를 수행하는 라이다는 대기 중으로 쏘아올린 레이저 빛이 대기 중 에어러솔이나 기체 분자에 의해 후방산란 된 신호를 측정한다(원재광, 1998). 이러한 라이다를 응용하여 탐지 대상의 공간적 분포와 연속적인 탐사를 통한 시간 변화를 획득할 수 있다. 극저출력(/고반복율) 레이저를 사용하여 망막안전을 보장하고 스캔시스템과 결합된 마이크로 펄스 라이다가 국내기술로 개발되어 에어러솔 관측에 활용되었으며, 향후 여러 분야에서 응용될 것으로 기대된다. (중략)
최근의 정보기술발달에 힘입어 소형 무인 비행체를 활용한 각종 물리탐사 방법들이 제안되고 그 해석방법들에 대한 연구가 소개되고 있다. 이 연구에서는 한국지질자원연구원에서 개발 중인 송수신 분리형 무인 항공 전자탐사 장비를 소개하고 획득한 자료의 타당성 검증을 위해 수행된 시험자료를 분석하여 해석하는 방법을 제안하는 연구를 수행하였다. 특히, 수신기가 드론에 매달린 채로 탐사가 수행되기 때문에 발생되는 흔들림 성분의 영향을 고찰하고 회전변환을 이용하여 보정하였다. 한편, 비행체에 의한 탐사는 송수신기 간의 거리, 고도 등 여러 탐사 변수들이 실시간으로 변하게 되고 획득한 자료는 지상 탐사보다 더 많은 잡음을 포함하게 되어 전통적인 해석방법으로의 해석에 많은 어려움이 따른다. 따라서, 이 연구에서는 획득한 전자탐사자료를 이용하여 빠르게 겉보기 비저항을 예측할 수 있는 순환 인공 신경망 모델을 구축하였으며, 현장자료의 분석을 통해 얻어진 잡음들을 수치모델링을 통해 생성한 학습자료에 포함시켜 잡음이 포함된 자료의 예측성능을 향상시켰다. 학습된 순환 신경망 모델을 시험탐사 현장자료에 적용시킨 결과 지상탐사 및 전기비저항 탐사 결과와 유사한 겉보기 비저항을 예측함을 확인하였다.
최근 기후변화에 의한 극지의 변화 및 역할에 대해 많은 관심이 집중되고 있으며, 다양한 플랫폼을 이용한 연구들이 극지에서 진행되고 있다. 그 중 원격탐사를 이용한 북극 빙권 정보 모니터링은 여러 과학적 활동 중 가장 중요한 관측 역할을 수행하고 있다. 본 특별호는 극지연구소에서 수행 중인 극지 환경 변화 원격탐사 모니터링에 대한 여러 연구를 소개한다. 극지 원격탐사연구에 대한 대외적인 환경변화와 국내 극지 원격탐사의 현 주소 파악과 함께 극지원격탐사의 역할에 대한 정보 공유에 본 특별호가 기여하길 기대한다. 더불어 지속적인 극지원격탐사 분야 발굴 및 국가적인 지원을 이끌어 내기 위해 국내 원격탐사 전문가들의 노력을 기대한다.
지난 몇 십 년 동안 한국에서는 도시의 확장으로 인해 인구 밀집지역에서의 토지이용이 급속하게 변화되었으며, 그 결과 도시의 환경은 악화되었다. 도시화는 도시민에 필요한 녹지의 크기와 수를 감소시킬 뿐만 아니라, 서식처 파괴의 원인이 되며, 적절한 녹지의 배치 또는 배열이 이뤄지지 않을 경우 도시내 생태적 기능의 결핍을 초래한다. 경관변화의 증명과 분석은 토지이용변화의 환경 요소의 인과관계 파악에 중요하다. 원격탐사와 지형정보체계는 토지이용 변화의 경향과 영향을 이해할 수 있어 녹지공간변화 파악에 사용된다. 원격탐사는 동일대상지의 다른 시기에서의 영상자료를 이용해 토지이용의 경년변화를 파악하며 지형정보체계는 이를 저장, 분석에 활용되고 있다. 본 연구는 원격탐사와 지형정보체계를 이용하여, 1989년부터 1998년 동안, 대전광역시의 토지이용 변화를 파악하며 그 원인을 살펴보는데 있다.
이제는 딥러닝 없는 원격탐사 데이터 처리는 상상하기도 어려운 시대가 되었다. 원격탐사의 활용기술 개발을 위해서는 먼저 인공지능(artificial intelligence, AI)을 위한 데이터를 설계 및 구축하고, AI모델을 학습시키는 과정을 거친다. AI모델은 빠르게 발전하여 모델 정확도가 나날이 높아지고 있지만, 모델을 훈련시키는 사람에 따라 정확도의 편차가 발생하고 있다. 결국 AI모델을 훈련시킬 수 있는 숙련도 높은 전문가가 더욱 더 필요한 시대가 되어가고 있다. 특히, 딥러닝기술은 원격탐사활용에 있어 자동화라는 키워드를 제공하고 있다. 예전에는 60% 이하의 정확도만 있었던 기술도 이제는 90%를 넘어 100%의 시대로 가고 있다. 이 특별호에서는 딥러닝기술이 원격탐사에 어떻게 활용되고 있는지에 관한 13편의 논문을 소개한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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