• 한국습지학회지
• /
• 제18권3호
• /
• pp.226-231
• /
• 2016

토지이용에 따른 수질에 미치는 영향을 파악하기 위해서는 토지피복기반의 토지계 발생부하 원단위가 필요하다. 실측자료를 기반으로 토지피복기반 원단위를 도출하기에는 많은 인력과 시간을 필요로 한다. 이에 본 연구에서는 최적화를 통해 토지피복기반의 원단위 도출 방법을 제안하였다. 최적화란 주어진 조건 안에서 가장 좋은 최적해를 구하는 과정이며, 본 연구에서는 상용 프로그램인 Microsoft Excel에서 제공하고 있는 Excel Solver를 이용하여 최적화를 수행하였다. 공주시와 서천군의 2010년 위성영상 기반으로 작성된 2012년 환경부 중분류 토지피복도를 활용하여, BOD, T-N, T-P에 대한 토지피복기반 원단위를 도출하였다. 본 연구에서 수행한 토지피복기반 원단위 산정 연구는 국토 이용에 따른 오염원 발생변화를 보다 명확히 판별할 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제38권6_2호
• /
• pp.1677-1689
• /
• 2022

대기오염은 동식물의 건강에 장·단기적으로 해로운 영향을 미치는 사회적 문제이다. 굴뚝은 대기를 오염시키는 대기오염물질의 주배출원으로 그 위치와 종류를 탐지하고 모니터링할 필요가 있다. 대기오염물질을 배출하는 굴뚝이 위치한 발전소 및 산업단지는 접근성이 많이 떨어지고 부지가 넓어 직접 모니터링하기에는 비용적, 시간적으로 비효율적이다. 따라서 최근에는 원격탐사 자료를 이용하여 굴뚝을 탐지하는 연구가 수행되고 있다. 본 연구에서는 중국 베이징, 톈진 허베이 성에 위치한 발전소를 대상으로 구축된 BUAA-FFPP60 오픈 데이터 세트를 활용하여 YOLOv5기반의 굴뚝 탐지 모델을 제작하였다. 탐지 모델의 성능을 향상시키기 위하여 데이터 분할과 데이터 증강기법을 적용하였으며, 최적의 모델 제작을 위한 학습 전략을 세웠다. 학습이 완료된 모델은 precision, recall과 같은 각종 지표를 통해 성능을 확인하였으며, 최종적으로 동일한 데이터 세트를 사용한 기존 연구와의 비교를 통해 모델의 성능을 평가하였다.

• 한국대기환경학회지
• /
• 제24권2호
• /
• pp.176-188
• /
• 2008

Anthropogenic emissions of nitrogen oxides and sulfur dioxide in Northeast Asia are of great concern because of their impact on air quality and atmospheric chemistry on regional and intercontinental scales. Satellite remote sensing based on DOAS (Differential Optical Absorption Spectroscopy) technique has been preferred to measure atmospheric trace species and to investigate their emission characteristics on regional and global scales. Absorption spectra obtained by the satellite-born instrument, SCIAMACHY (Scanning Imaging Absorption Spectrometer for Atmospheric Chartography) have been utilized to retrieve the information of $SO_2$ and $NO_2$ over Northeast Asia. $SO_2$ levels over Northeast Asia were in order of East China, Yellow Sea, South Sea and Korean Peninsula with mean vertical columns of $1.78({\pm}1.0){\times}10^{16}$, $1.11({\pm}0.67){\times}10^{16}$, $0.60({\pm}0.63){\times}10^{16}$, $0.71({\pm}0.65){\times}10^{16}\;molecules/cm^2$, respectively. $NO_2$ levels were in order of East China, Yellow Sea, Korean Peninsula, and South Sea with mean vertical columns of $1.2({\pm}0.56){\times}10^{16}$, $0.38({\pm}0.19){\times}10^{16}$, $0.48({\pm}0.28){\times}10^{16}$, $0.26({\pm}0.16){\times}10^{16}\;molecules/cm^2$, respectively. High levels of $SO_2$ and $NO_2$ were observed over East China, in particular in winter by the contribution of heating fuel combustion exhausts. The $SO_2$ and $NO_2$ levels over East China were the highest in January with 34% and 42% higher over the annual means. Low levels of $SO_2$ ranged over Korean peninsula, while $NO_2$ levels were relatively high, in particular in winter. The $SO_2$ and $NO_2$ levels over Yellow Sea were relatively higher compared to those over Korean peninsula and South Sea, which could be mainly attributed to their transport from East China.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제37권3호
• /
• pp.493-502
• /
• 2021

최근 기온변화 및 오염원 증가에 따른 수온 상승으로 수계 내에 부영양화가 진행되어 녹조가 다수 발생하고 있으며, 이러한 녹조의 발생과 감시를 위하여 위성영상을 이용한 연구가 많이 이루어지고 있다. 하지만 선행연구에서는 단일 지수만을 활용한 녹조탐지로 지역 수계의 광학적 특성을 고려하기 어려운 문제점 및 중·저해상도 위성영상을 활용하여 대규모의 녹조탐지를 수행함에 따라, 좁은 폭인 강에서의 녹조탐지에는 정확도가 떨어진다는 한계점이 존재한다. 따라서 본 연구에서는 Sentinel-2 위성의 고해상도 영상을 활용하여 NDVI, SEI, FGAI 단일지수 및 본 연구에서 개발한 두 개의 혼합지수들을 녹조탐지에 활용하였다. 본 연구에서는 녹조탐지 알고리즘의 정확도 평가를 위해 POD, FAR, PC 값을 활용하였으며, FGAI와 SEI를 혼합한 지수가 전체 정확도 PC에서 98.29%로 제일 높은 정확도를 보였다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제54권2호
• /
• pp.121-133
• /
• 2021

하천에서 발생하는 부유 물질은 주로 유역으로부터 유입되거나 하천 내에서 자생으로 발생하기도 하며, 퇴적되어 중장기적인 수질 오염을 초래할 수도 있는 중요한 수질 인자이다. 하지만, 부유물질의 재래식 계측방식은 점 단위 계측이기 때문에 노동 집약적이며 방대한 양의 자료를 취득하기는 어렵다. 따라서, 본 연구에서는 고해상도 다분광 위성영상을 제공하는 Sentinel-2 위성 자료를 이용하여 낙동강 전역에 대한 원격탐사 기반 부유 물질 농도 계측 기법을 개발하였다. 개발된 기법은 기존 원격탐사 기반 회귀식들의 한계점을 개선하고 낙동강 전체 영역의 지역적 특성을 반영하기 위해 기계학습 모형인 서포트 벡터 회귀(Support Vector Regression, SVR) 모형을 이용하여 다양한 파장대의 분광 밴드들과 밴드비(band ratios)를 고려하였으며, 이를 입력 변수들의 최적 조합으로 재귀적 특징 제거법(Recursive Feature Elimination, RFE)과 SVR의 각 변수별 가중계수를 활용하여 도출하였다. 가장 중요도가 높은 분광 밴드로는 Red-edge 파장대 영역에 속하는 705 nm 밴드가 산출되었으며, 최종적으로 구축된 SVR 모형을 선행 연구들에서 제시한 회귀식들과 비교한 결과, 가장 정확한 계측 결과를 제공하는 것으로 밝혀졌다. 본 연구에서 개발된 SVR 모형은 RFE를 통해 산출된 최적 분광 밴드 조합을 바탕으로 하기 때문에 기존 단일 분광 밴드 혹은 밴드비를 기반으로 구축된 회귀식들이 가지는 변수 의존도를 낮추는 동시에 더욱 정확한 부유물질 농도 공간분포를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제36권2_2호
• /
• pp.249-261
• /
• 2020

다중 플랫폼/센서를 활용한 연안 모니터링은 연안 해양환경 변화와 다양한 재해/재난을 높은 시공간 해상도로 정확하게 이해하기 위한 매우 중요한 수단이다. 하지만 다중 플랫폼과 센서를 복합적으로 이용한 통합 관측 연구는 미비한 실정이고, 통합 관측을 통한 효율성, 융합 한계성 등에 대해 평가된 바 없다. 본 연구에서는 다중 원격탐사 플랫폼/센서를 이용한 모의실험을 통해 통합 관측 방법을 제시하고, 그 효용성과 한계점을 진단하였다. 다양한 해양 재해, 재난을 모사하기 위하여 Rhodamine WT (RWT) 형광염료를 이용하여 통합 현장조사를 수행하였다. 2019년 9월 남해-여수 해역에 형광염료를 주입 후 위성(Kompsat-2/3/3A, Landsat-8 Operational Land Imager (OLI), Sentinel-3 Ocean and Land Colour Instrument (OLCI), GOCI), 무인항공기 (Mavic 2 pro, Inspire 2), 유인항공기 플랫폼을 이용하여 염료 패치의 분포와 이동을 탐지하였다. 형광염료 주입 초기 패치 규모는 2,600 ㎡ 이었고, 약 138분 후 62,000 ㎡ 규모까지 확산되었다. RWT 패치는 처음 주입된 지점으로 부터 점차 남서 방향으로 이동하였고, 이는 현장 모의 실험이 진행되는 동안 조위(고조: 7시 7분(286 cm), 저조: 13시 9분(73 cm))가 점차 낮아짐에 따라 조석이 남동 방향으로 흐르는 것과 유사하였다. 무인항공기 영상은 공간해상도와 시간해상도 측면에서 가장 높은 해상력을 보인 반면 탐지 영역이 가장 좁았다. 위성의 경우 탐지 영역은 넓었지만 재방문 주기가 길기 때문에 운용성 측면에서 타 플랫폼과 비교하여 다소 한계가 있었다. 또한 Sentinel-3 OLCI와 GOCI의 경우 분광해상도와 신호 대 잡음비(signal to noise ratio)가 가장 높았지만 소규모 형광염료 탐지에는 공간해상도 측면에서 제한적이었다. 유인항공기에 탑재된 초다분광 영상의 경우 분광해상도가 가장 높았지만 이 역시 운용성 측면에서 다소 제한적이었다. 다중 플랫폼 통합관측 연구를 통해 시간과 공간뿐만 아니라 분광 해상력 증가 향상을 확인 가능하였다. 향후 이 연구 결과가 연안 수치모델과 연계된다면 오염 물질의 이동확산 예측이 가능할 것으로 생각되고, 수치모델의 입력 및 검증 자료로 활용하여 모델 정확도 향상에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
• /
• 대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume II
• /
• pp.981-984
• /
• 2006

Oil pollution of the ocean is a major environmental problem, especially in its coastal zones. Synthetic aperture radar (SAR) flown on satellites, such as ERS-2 and Envisat, has been proved to be a useful tool in oil spill monitoring due to its wide coverage, day and night, and all-weather capability. The total 120 SAR images containing oil spill over the East China Sea were collected and analyzed, ranging in date from July 23, 2002 to November 11, 2005. After preprocessed, SAR images were segmented by adaptive threshold method. The oil spill images were incorporated into GIS after distinguished from look-like phenomena, finally we presented the oil spills distribution map for the East China Sea. The wide-swath and quick-looks SAR imagery for mapping of oil spill distribution over large marine areas were proved to be useful when full resolution data are not available. After the temporal and spatial distribution of the oil spills were analyzed, we found that most of oil spills were distributed along the main ship routes, which means the illegal discharge by ships, and the occurrence of oil spill detected on SAR images acquired during morning and summer is much higher than during evening and winter.

• 환경영향평가
• /
• 제27권6호
• /
• pp.717-726
• /
• 2018

미세먼지는 대기오염 중 심각한 질병을 야기할 수 있는 대기오염 원인물질이다. 이에 대부분의 연구는 위성영상을 활용하거나 모델링 기법을 이용하여 지역적 미세먼지 분포경향을 분석하였다. 하지만 측정소값을 기준으로 공간보간기법을 적용하여 분석하는 방법은 국내에서 부족한 실정이다. 본 연구에서는 서울시 39개의 미세먼지 측정망을 기준으로 2018년도 서울시의 1월, 2월, 3월, 4월 $PM_{10}$과 $PM_{2.5}$의 월별 공간적인 분포 변이를 분석하였다. 또한 본 연구를 통해 얻어진 분포도를 기반으로 $PM_{10}$과 $PM_{2.5}$의 차이값을 보여주는 분포도를 제작하였으며, $PM_{10}$의 배출량이 많은 지역과 $PM_{2.5}$의 배출량이 많은 지역을 선정하였다. 또한 $PM_{10}$과 $PM_{2.5}$의 분포를 비율로 계산하여 분포지도를 제작함으로 각 지역별 $PM_{10}$과 $PM_{2.5}$의 상호관계를 확인하였다. 본 연구는 공간분석 기법을 통하여 서울시 $PM_{10}$과 $PM_{2.5}$를 분석하는 공간적 분포변이 결과를 해석하였다. 본 연구의 결과 $PM_{10}$은 도로변 측정소에 높은 측정값을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제22권2호
• /
• pp.319-325
• /
• 2021

드론을 활용한 미세먼지 측정은 산업의 발달과 함께 점차 보편화 되고 있으며, 일부 산업 지대에서 미세먼지 모니터링으로 대기 오염원을 파악한다. 건설 공사 현장에서는 현장사무소에 미세먼지 측정소를 따로 마련하여 주변 공인 측정소보다 현장의 미세먼지 농도를 파악할 수 있다. 그러나, 미세먼지를 발생시키는 오염원으로부터 미세먼지 측정을 정확하게 파악하기는 어려우므로 현장 오염원에 가깝게 직접 투입하여 미세먼지 농도를 측정하여 정확성을 높이고자 하였다. 미세먼지측정치가 부착된 드론은 착륙 중에 발생하는 하향풍 영향으로 측정 노이즈가 발생하였으나 높이 30m에서, 맵핑을 진행하였을 때, 오염원의 수치와 유사하게 측정이 되었다. 실험 대상지역에 대한 현장 적용성은 평탄화 작업이 많아 지형이 지속적으로 바뀌기 때문에 위성영상을 활용한 주기적인 업데이트 정보에는 한계가 있었다. 특히, 절토 작업구간에서 위성지도의 정보는 드론의 맵핑 구역과 미세먼지 농도가 지형에 중첩되어 정확한 구현을 위해서는 맵핑도 함께 반영되어야 한다. 따라서, 본 연구에서는 드론을 활용한 GIS 맵핑을 통해 실시간 현장 정보를 반영할 수 있는 시스템을 구현하였다.