객체기반 분류 방법을 이용한 산호 서식지 분류

엄진아,최종국,유주형,박숭환,원중선 대한조선학회 2012 대한조선학회 학술대회자료집 Vol.2012 No.5

Tidal channel distribution in relation to surface sedimentary facies based on remotely sensed data

엄진아,Jong-Kuk Choi,류주형,Han Jun Woo,원중선,Seok Jang 한국지질과학협의회 2012 Geosciences Journal Vol.16 No.2

Tidal channel networks are important factors influencing the morphodynamics of tidal flats and surface sedimentary facies. Here we investigate the relationship between channel distribution and sedimentary facies in Geunso Bay tidal flat, Korea. The tidal channel networks were extracted from a high spatial resolution aerial photograph, and for each sedimentary facies the pattern of tidal channel distribution was compared in terms of fractal analysis, channel density, and distance from the channel. The tidal channels in each sediment facies had relatively constant meandering patterns, but the density and complexity were distinguishable. The second fractal dimension was 1.87 in the mud flat, 1.41 in the mixed flat, and about 1.30 in the sand flat. The channel density was 0.036–0.06 m/m2 in the mud flat and 0–0.024 m/m2 in the mixed and sand flat areas. This implies that the tidal channels in the mud flat area represent a complex and dendritic pattern with high density compared to those in the mixed or sand flat areas. The results were used to test the applicability of adjusting sedimentary facies classification generated from interpolation of survey data. We quantitatively estimated the pattern of tidal channel distribution for each sedimentary facies based on a high spatial resolution aerial photograph. We suggest that tidal channel network features can be useful to surface sedimentary facies classification in tidal flats

Landsat 영상 및 인공 신경망 기법을 활용한 춘천 소양호 면적 및 가뭄 모니터링

엄진아,박성재,고보균,이창욱 한국지구과학회 2020 韓國地球科學會誌 Vol.41 No.2

가뭄은 일반적으로 장기간에 걸쳐 물 공급이 부족하여 나타나는 환경 재앙 중 하나로 대부분 넓은 지역에 걸쳐 나타난다. 원격탐사 자료는 이러한 넓은 지역에서 나타나는 가뭄 모니터링에 적합한 방법이다. 따라서 이 연구에서는 강원도 소양호 지역의 Landsat 위성 영상 자료를 활용하여 약 30년(1985-2015) 동안의 소양호 면적을 산출하고 이를 가뭄 패턴과 분석하였다. 특히 ISODATA, Maximum likelihood 및 인공신경망을 활용하여 Landsat 영상을 분류하여 소양호 면적을 산출하였다. 또한 가뭄 패턴을 분석하기 위하여 산출된 호수 면적과 소양호 지역의 강수량을 활용한 표준강수지수(Standardized Precipitation Index: SPI)와의 상관관계를 분석하였다. 영상 분류 연구 결과, ISODATA, Maximum likelihood 및 인공신경망 방법 중에서 호수 면적 산출의 최적의 방법은 인공신경망 방법임을 알 수 있었다. 또한, 인공신경망 방법을 적용하여 산출한 호수 면적과 SPI와의 상관관계 분석 결과 R2 값이 0.52를 가진다. 즉, SPI 지수가 낮을 때 호수 면적이 감소하는 것을 알 수 있었다. 즉 호수 면적 변화를 통하여 소양호 지역의 가뭄 상태 감지 및 모니터링이 가능하다는 것을 알 수 있었다. 이 연구는 향후 지역 가뭄 모니터링 프로그램 개발 등에 사용이 가능할 것이다. Drought is an environmental disaster typically defined as an unusual deficiency of water supply over an extended period. Satellite remote sensing provides an alternative approach to monitoring drought over large areas. In this study, we monitored drought patterns over about 30 years (1985-2015), using satellite imagery of Lake Soyang, Gangwon�do, South Korea. Landsat images were classified using ISODATA, maximum likelihood analysis, and an artificial neural network to derive the lake area. In addition, the relationship between areas of Lake Soyang and the Standardized Precipitation Index (SPI) was analyzed. The results showed that the artificial neural network was a better method for determining the area of the lake. Based on the relationship between the SPI value and changes in area, the R2 value was 0.52. This means that the area of the lake varied depending on SPI value. This study was able to detect and monitor drought conditions in the Lake Soyang area. The results of this study are used in the development of a regional drought monitoring program.

위성영상 및 항공사진을 이용한 해안선 변화 모니터링 : 울진군 죽변면 연안을 대상으로

엄진아,최종국,유주형,원중선,Eom, Jin-Ah,Choi, Jong-Kuk,Ryu, Joo-Hyung,Won, Joong-Sun 대한원격탐사학회 2010 大韓遠隔探査學會誌 Vol.26 No.5

해수면과 육지가 접하는 해안선은 자연적인 물론 연안개발 등 인위적인 활동에 따른 침식 및 퇴적에 의하여 끊임없이 변화한다. 해안선 변화는 해안환경의 파괴뿐만 아니라 연안구조물을 위협하며, 따라서 효율적인 연안관리를 위하여 해안선 변화의 장기적이고 시계열적인 모니터링이 필요하다. 이 연구에서는 1971년부터 2009년까지의 항공사진, 항공라이다 및 고해상도 광학위성영상을 이용하여 경상북도 울진군 지역의 해안선 변화를 관측하였다. 해안선 변화를 관측하기 위하여 위성영상 및 항공사진을 정밀 기하보정을 실시하였으며, 젖은 모래 마른 모래 및 해수의 스펙트럼을 측정하고 이를 이용하여 해안선을 추출하였다. 연구 결과, 원자력 발전소 방파제 설치 이후 방파제 주변으로 해안선 형태가 변화한 것을 알 수 있었다. 방파제 주변에서는 1971년부터 2009년까지 최대 120 m 해안선이 이동하였으며, 방파제 건설 전에는 약 30 m, 방파제 건설 이후 90 m 정도 해안선이 이동하였다. 한국해양연구원 동해연구소 앞 해안에서는 2003년까지는 퇴적으로 인하여 해안선이 해안쪽으로 최대 47m 이동하였지만 2003년 이후부터 2009년까지 계속하여 침식현상이 일어나면서 해안선이 육지쪽으로 최대 40m로 급격하게 변화하고 있다. 이러한 해안선의 변화는 많은 복합적인 영향으로 인하여 일어날수 있으며, 연구지역의 경우방파제의 건설에 의한 침식 및 퇴적 현상이 주 원인인 것으로 판단된다. 따라서 향후 물리학적 및 퇴적학적 연구를 통한 효율적 관리 방안 수립이 필요할 것으로 생각된다. Coastal shoreline movement due to erosion and deposition is a major concern for coastal zone management. Shoreline is changed by nature factor or development of coastal. Change of shoreline is threatening marine environment and destroying. Therefore, we need monitoring of shoreline change with time series analysis for coastal zone management. In this study, we analyzed the shoreline change using airphotograph, LiDAR and satellite imagery from 1971 to 2009 in Uljin, Gyeongbuk, Korea. As a result, shoreline near of the nuclear power plant show linear pattern in 1971 and 1980, however the pattern of shoreline is changed after 2000. As a result of long-term monitoring, shoreline pattern near of the nuclear power plant is changed by erosion toward sea. The pattern of shoreline near of KORDI until 2003 is changed due to deposition toward sea, but the new pattern toward land is developed by erosion from 2003 to 2009. The shoreline is changed by many factors. However, we will guess that change of shoreline within study area is due to construction of nuclear power plant. In the future work, we need sedimentary and physical studies.

객체기반 분류 방법을 이용한 산호 서식지 분류

엄진아,최종국,유주형,박승환,원중선 한국해양환경·에너지학회 2012 한국해양환경공학회 학술대회논문집 Vol.2012 No.5

백운석 및 방해석의 분광특성 분석 연구: 강원도 강릉시 옥계면 지역

엄진아,고보균,박성재,선승대,이창욱 대한원격탐사학회 2019 大韓遠隔探査學會誌 Vol.35 No.6

In case of Korea, limestone is very useful in various industries. These limestones are mainly produced in Gangwon-do. The study area, which is located in Okgye-myeon, Gangneung-si, Gangwondo, is Okcheon metamorphic belt where abundant limestone, dolomite stone, and high-grade limestone are produced. The purpose of this study is to distinguish between calcite and dolomite among the limestone which is one of the representative carbonate rocks using the spectral characteristics. For this study, spectral characteristics were measured in the field and laboratory using FieldSpec®3 spectrometer equipment from Analytical Spectral Device Inc. (ASD). In the field, the reflectance was measured below 50 cm from rock surface, and in the laboratory, the reflectance was measured in the rock surface, the polished surface, and the rock powder. As a result, absorption wavelengths of calcite and dolomite were significantly different around 2,330 nm. In particular, the absorption wavelength band position of dolomite appeared before 2,330 nm wavelength compared to calcite. The study could be used as a basis data for analysis of high-grade calcite limestone. 국내 강원도에서 많이 산출되는 석회암은 다양한 분야에서 활용도가 매우 높다. 이러한 석회암 광상 개발을 위해서는 석회암에 대한 특징 파악이 중요하다. 따라서 이 연구에서는 대표적 탄산염암인 석회암 성분중 방해석과 백운석의 분광 특성을 측정하여 두 광물을 구분하고자 한다. 연구지역은 강원도 강릉시 옥계면은옥천변성대 지역으로 석회암, 백운암, 고품위 석회암이 많이 산출되는 지역이다. 분광 특성 측정은 ASD사(Analytical Spectral Device Inc.)의 FieldSpec® 3 스펙트로미터 장비를 사용하였으며 현장 및 실내에서 분광 특성을 측정하였다. 현장에서는 암석 표면을 측정하였으며 실내에서는 암석 표면, 연마면 및 파우더 상태에서반사도를 측정하였다. 그 결과 2,330 nm를 전후로 방해석과 백운석의 흡수대 위치가 확연히 차이가 나는 것을확인하였다. 특히 방해석에 비하여 백운석의 흡수 파장대 위치가 2,330 nm 파장 이전에 나타나는 것을 알 수있었다. 이 연구는 향후 고품위의 방해석 산출에 기초 자료로 활용이 가능할 것이다.

COMS/GOCI 및 Landsat ETM+ 영상을 활용한 경기만 지역의 부유퇴적물 농 도 변화 모니터링

엄진아,이윤경,최종국,문정언,유주형,원중선,Eom, Jinah,Lee, Yoon-Kyung,Choi, Jong-Kuk,Moon, Jeong-Eon,Ryu, Joo-Hyung,Won, Joong-Sun 대한자원환경지질학회 2014 자원환경지질 Vol.47 No.1

연안환경은 해수의 유기물질 및 미립자들과 육상의 입자들이 섞여있는 매우 복잡한 환경을 가진다. 특히 연안에서의 부유퇴적물 (suspended sediment, SS) 이동은 침식 및 퇴적 과정, 기초 생물량, 영양분의 이동, 미세 오염 등에 중요한 역할을 한다. 따라서 이 연구에서는 천리안 해양관측 위성 (Geostationary Ocean Color Imager, GOCI) 및 Landsat Enhanced Thematic Mapper Plus (ETM+) 영상을 활용하여 경기만 지역에서의 부유퇴적물 농도 변화를 관측하였다. GOCI 영상을 활용하여 부유퇴적물 농도의 일변화를 관측한 결과 만조 이후에 부유퇴적물 농도가 낮게 나타났다. 부유퇴적물 농도와 유속 및 수위 자료와의 비교 결과, 만조 이전의 9시와 10시의 유속 세기는 각각 37.6, 28.65 $cm{\cdot}s^{-1}$이며, 수위는 각각 -1.23, -0.61 m이지만 만조 때 수위는 1.18 m로 점차 높아진다. 즉 수위 상승과 유속이 강하게 나타나면서 만조 이전에 높은 부유퇴적물 농도를 가지는 반면에 만조 이후에는 지속적으로 부유퇴적물 농도가 감소한다. 또한 Landsat ETM+ 영상으로부터 계절별 부유퇴적물 농도를 분석한 결과 겨울에 외해에서 높은 부유퇴적물 농도 값을 가지며 여름에는 한강 연안에서 높은 부유퇴적물 농도 값을 가진다. 이러한 이유는 겨울에는 북서계절풍의 영향으로 외해 부근에서 부유퇴적물 농도가 높게 나타났으며 여름에는 풍속보다는 유량의 영향이 크기 때문에 한강 연안에서 높은 부유퇴적물 농도 값을 가지는 것으로 판단된다. In coastal region, estuaries have complex environments where dissolved and particulate matters are mixed with marine water and substances. Suspended sediment (SS) dynamics in coastal water, in particular, plays a major role in erosion/deposition processes, biomass primary production and the transport of nutrients, micropollutants, heavy metals, etc. Temporal variation in suspended sediment concentration (SSC) can be used to explain erosion/sedimentation patterns within coastal zones. Remotely sensed data can be an efficient tool for mapping SS in coastal waters. In this study, we analyzed the variation in SSC in coastal water using the Geostationary Ocean Color Imager (GOCI) and Landsat Enhanced Thematic Mapper Plus (ETM+) in Gyeonggi-bay. Daily variations in GOCI-derived SSC showed low values during ebb time. Current velocity and water level at 9 and 10 am is 37.6, 28.65 $cm{\cdot}s^{-1}$ and -1.23, -0.61 m respectively. Water level has increased to 1.18 m at flood time. In other words, strong current velocity and increased water level affected high SSC value before flood time but SSC decreased after flood time. Also, we compared seasonal SSC with the river discharge from the Han River and the Imjin River. In summer season, river discharge showed high amount, when SSC had high value near the inland. At this time SSC in open sea had low value. In contrast, river discharge amount from inland showed low value in winter season and, consequently, SSC in the open sea had high value because of northwest monsoon.

고해상도 영상을 이용한 염생식물 분포 연구

엄진아,최종국,유주형,이윤경,원중선 대한조선학회 2011 대한조선학회 학술대회자료집 Vol.2011 No.6

위성영상을 활용한 낙동강 삼각주 연안사주의 면적 및 부유퇴적물 농도 변화 분석

엄진아 ( Eom Jinah ),이창욱 ( Lee Changwook ) 대한원격탐사학회 2017 大韓遠隔探査學會誌 Vol.33 No.2

낙동강 하구역은 인공 구조물인 하구둑, 항구의 건설 및 일부 지역의 매립과 인위적인 수로 변경 등에 의해 기존의 사주가 소멸되거나, 새로운 사주가 생성되는 등의 면적 변화를 초래하고 있다. 낙동강 유역의 사주 변화는 연안사주의 기능에 영향을 줄 수 있고, 환경 변화를 초래하고 있다. 따라서 낙동강 하구의 면적 변화를 관측하는 것은 중요한 연구로 자리 잡고 있다. 이 연구에서는 Landsat TM/ETM+ 영상을 기반으로 낙동강 하구의 연안사주의 면적 및 부유퇴적물에 대하여 장기적인 변화를 분석하였다. 그 결과, 연간 해안선 변화율은 진우도는 약 5 m/yr 이하, 신자도는 약 50 m/yr이며, 도요등은 북-남 방향은 20 m/yr, 동-서 방향은 -20 ~ 10 m/yr 이다. 부유퇴적물 농도는 진우도와 신자도 부근에서 최대 25 g/m³ 값을 가지는 반면에, 신자도와 도요등 부근에서는 최대 40 g/m³ 농도를 가진다. 그 결과 진우도는 면적 변화 및 부유퇴적물 농도 변화량이 적으며 신자도와 도요등은 면적 변화량과 부유퇴적물 농도 변화량은 크다. 모든 자료를 활용하여 연안 사주 면적 변화와 부유퇴적물 농도 간의 상관관계를 분석한 결과, 피어슨 계수 값이 0.36을 가지며, 겨울 자료의 경우 0.32의 값을 가진다. 즉, 부유퇴적물 변화량이 연안 사주 면적 변화에 영향을 미치는 것으로 사료된다. 하지만 추후에는 정밀 고도 측량자료 등을 활용한 검증이 필요하다. 이러한 연구는 연안 관리 및 환경 변화에 의한 연안 모니터링 연구에 활용 될 수 있다. The estuary in Nakdong River has changes by the construction of harbors, land reclamation and artificial waterway changes. These results lead to changes of extinction and creation of deltaic barrier island. The deltaic barrier island changes in the Nakdong River estuary affect the function of the barrier islands and cause environmental changes. Therefore, it is important to monitor the changes in the area of the Nakdong estuary. In this study, long-term changes of the area and suspended sediment of deltaic barrier island in the Nakdong River estuary were analyzed using Landsat TM/ETM+ images. As a result, end point rate (EPR) values of shoreline in Jinwoodo and Sinjado are about 5m/yr and about 50 m/yr, respectively. The EPR values of north-south and east-west direction in Doyodeung are 20 m/yr and -20 ~ 10 m/yr. The suspended sediment concentration (SSC) has a maximum value of 25 g/m³ in the vicinity of Jinwoodo and Sinjado, while it has a maximum concentration of 40 g/m³ in the vicinity of Shinjido and Doyodeung. In other words, the area and the SSC change are small in Jinwoodo, and the area change and the SSC variation are large in Sinjado and Doyodeung. As a result of analysis of correlation between area change and SSC variation using all data, the Pearson coefficient value (r) is 0.36 and it is 0.32 in winter data. In other words, it is considered that the SSC variation affects the deltatic barrier island area change. However, verification using advanced altimetry data is necessary in the future. These studies can be used for coastal monitoring and environmental monitoring.

위성영상 및 항공사진을 이용한 해안선 변화 모니터링: 울진군 죽변면 연안을 대상으로

엄진아 ( Jin Ah Eom ),최종국 ( Jong Kuk Choi ),유주형 ( Joo Hyung Ryu ),원중선 ( Joon Sun Won ) 대한원격탐사학회 2010 大韓遠隔探査學會誌 Vol.26 No.5

해수면과 육지가 접하는 해안선은 자연적인 요인은 물론 연안개발 등 인위적인 활동에 따른 침식 및 퇴적에 의하여 끊임없이 변화한다. 해안선 변화는 해안환경의 파괴뿐만 아니라 연안구조물을 위협하며, 따라서 효율적인 연안관리를 위하여 해안선 변화의 장기적이고 시계열적인 모니터링이 필요하다. 이 연구에서는 1971년부터 2009년까지의 항공사진, 항공라이다 및 고해상도 광학위성영상을 이용하여 경상북도 울진군 지역의 해안선 변화를 관측하였다. 해안선 변화를 관측하기 위하여 위성영상 및 항공사진을 정밀 기하보정을 실시하였으며, 젖은 모래, 마른 모래 및 해수의 스펙트럼을 측정하고 이를 이용하여 해안선을 추출하였다. 연구 결과, 원자력 발전소 방파제 설치 이후 방파제 주변으로 해안선 형태가 변화한 것을 알 수 있었다. 방파제 주변에서는 1971년부터 2009년까지 최대 120 m 해안선이 이동하였으며, 방파제 건설 전에는 약 30 m, 방파제 건설 이후 90 m 정도 해안선이 이동하였다. 한국해양연구원 동해연구소 앞 해안에서는 2003년까지는 퇴적으로 인하여 해안선이 해안쪽으로 최대 47 m 이동하였지만 2003년 이후부터 2009년까지 계속하여 침식현상이 일어나면서 해안선이 육지쪽으로 최대 40 m로 급격하게 변화하고 있다. 이러한 해안선의 변화는 많은 복합적인 영향으로 인하여 일어날 수 있으며, 연구지역의 경우 방파제의 건설에 의한 침식 및 퇴적 현상이 주 원인인 것으로 판단된다. 따라서 향후 물리학적 및 퇴적학적 연구를 통한 효율적 관리방안 수립이 필요할 것으로 생각된다. Coastal shoreline movement due to erosion and deposition is a major concern for coastal zone management. Shoreline is changed by nature factor or development of coastal. Change of shoreline is threatening marine environment and destroying. Therefore, we need monitoring of shoreline change with time series analysis for coastal zone management. In this study, we analyzed the shoreline change using airphotograph, LiDAR and satellite imagery from 1971 to 2009 in Uljin, Gyeongbuk, Korea. As a result, shoreline near of the nuclear power plant show linear pattern in 1971 and 1980, however the pattern of shoreline is changed after 2000. As a result of long-term monitoring, shoreline pattern near of the nuclear power plant is changed by erosion toward sea. The pattern of shoreline near of KORDI until 2003 is changed due to deposition toward sea, but the new pattern toward land is developed by erosion from 2003 to 2009. The shoreline is changed by many factors. However, we will guess that change of shoreline within study area is due to construction of nuclear power plant. In the future work, we need sedimentary and physical studies.