다중플랫폼을 이용한 해양영토 광역통합감시 시스템

유주형,이석,김덕진,황재동,Ryu, Joo-Hyung,Lee, Seok,Kim, Duk-jin,Hwang, Jae Dong 대한원격탐사학회 2018 大韓遠隔探査學會誌 Vol.34 No.2

국가 해양영토에 대한 해양 불법행위, 영해 침범 등 안보위협사항과 해양사고, 해양오염에 따른 피해저감 대책을 마련하고, 안전하고 깨끗한 해양 이용 및 효율적인 해양자원 개발을 위한 해양 감시체계 구축이 필요하다. 해양감시를 위해서는 시공간성, 정확도, 운용성의 정보 특성이 요구되며, 가능한 광역에 대한 실시간 정보가 상시적으로 제공되어야 한다. 본 특별호는 각 플랫폼의 특성을 파악하여 광역감시망 체계 구축을 위한 활용 가능성을 평가하고, 향후 다양한 플랫폼 간 융복합 연구 방향을 제시하기 위하여 발간하였다. 2015년부터 한국해양과학기술원과 협동연구기관에서 준실시간으로 위성, 무인항공기와 HF 해양레이더를 이용한 선박과 적조탐지를 위한 "국가해양영토 광역감시망 구축 기반연구" 사업을 수행 중이다. 이번 특별호의 목적은 해양감시에서의 통합시스템의 중요성을 소개하고, 해양재해, 오염과 사고 감시에 대한 원격탐사 기술과 활용에 대한 최근 연구에 대한 토론의 장을 만드는 것이다. It is necessary to establish wide integrated surveillance system of marine territory to reduce damage caused by maritime security threats, marine pollution and accidents for safe and clean marine use and efficient development of marine resources. For marine surveillance, the information characteristics of space-time specific, accuracy and operability are required, and real-time information about the wide area should be provided at all times. This special issue has been published to identify the characteristics of each platform, evaluate its usability for the establishment of a wide integrated surveillance system, and present the direction for future convergence studies between platforms. Since 2015, KIOST and cooperative research team have been performing the project, "Base research for building wide integrated surveillance system of marine territory using multi-platform" that detect vessels and red tide etc. near real time by using satellite, UAV and HF Ocean Radar. The objective of this special issue is to introduce the significance for an integrated system for maritime surveillance and to create a forum for discussion on recent advances in remote sensing technology and applications for marine disasters, pollution, and accident surveillance.

한국의 연안원격탐사 활용

유주형,홍상훈,조영헌,김덕진,Ryu, Joo-Hyung,Hong, Sang-Hoon,Jo, Young-Heon,Kim, Duk-jin 대한원격탐사학회 2020 大韓遠隔探査學會誌 Vol.36 No.2

최근 지구온난화로 인한 지구 규모 단위의 기후변화로 인한 연안의 환경변화에 대한 관심이 매우 높다. 또한 인간의 도시 개발로 인해 중요한 자연 및 사회적으로 유용한 연안지역 환경이 많이 훼손되고 있다. 이를 보호하기 위한 다양한 플랫폼과 탑재체를 이용한 현장 조사 및 원격탐사 연구가 연안 및 근해 지역에서 수행되고 있다. 본 특별호는 한국해양과학기술원 해양위성센터와 그 외 여러 대학에서 진행되고 있는 다양한 주제의 흥미로운 연안원격탐사 연구 결과를 소개한다. 본 특별호를 통해 한국해양과학기술원 해양위성센터에서 수행되고 있는 다양한 국내 연안원격탐사의 역할과 가치를 공유하고 연안 환경을 보호하기 위한 연안원격탐사 과제 발굴을 위한 계기가 되기를 기대한다. Recently, great attention for environment changes of coastal regions due to climate change by the global warming has been raised. In addition, coastal environments which are very useful resources has been impacted by anthropogenic activities such as urbanization or fishery, etc. In situ measurements and remote sensing application using various platforms equipped by payloads with very diverse spectral resolution has been conducted to protect and reconstruct invaluable coastal region. In this special issue, several studies showing very interesting results of the coastal remote sensing in Korea. This special issue contains the research activities over the coastal regions in Korea has been performed by the KIOST Korea Ocean Satellite Center and academic organizations. We hope to share useful information on the various domestic coastal remote exploration activities and to contribute to develop scientific research to protect our invaluable coastal environment.

Qualitative classification of the surface sedimentary facies of tidal flat using high resolution satellite data - A case study of Hwangdo tidal flat in Cheonsu Bay

유주형(Joo-Hyung Ryu),안유환(Yu-Hwan Ahn),우한준(Han Jun Woo),박찬홍(Chan-Hong Park),유홍룡(Hong-Rhyong Yoo),원중선(Joong-Sun Won) 대한지질학회 2005 지질학회지 Vol.41 No.2

유형형태학적 도시경관 연구방법의 시론적 고찰

유주형(Ryu, Joo-Hyung),이규목(Lee, Kyu-Mok) 한국도시설계학회 2001 도시설계 : 한국도시설계학회지 Vol.4 No.1

정기여객선 현장관측 시스템과 SeaWiFS 자료를 이용한 서해 연안 해수환경 모니터링

유주형 ( Joo Hyung Ryu ),문정언 ( Jeong Eon Moon ),민지은 ( Jee Eun Min ),안유환 ( Yu Hwan Ahn ) 大韓遠隔探査學會 2007 大韓遠隔探査學會誌 Vol.23 No.4

2001년부터 2004년까지 인천-제주 정기여객선을 이용하여 18회에 걸쳐 자동관측과 함께 20-30분 간격으로 40여개의 정점에서 해수를 채수하여 클로로필, 용존유기물과 부유퇴적물의 농도를 분석하였다. 연구의 목적은 채수된 해수를 직접 분석하여 서해 한반도 연안의 해수 환경의 공간적 시간적 변화를 모니터링 하는 것과 설치된 자동측정 센서가 신뢰성 있는 자료를 생산하는지 비교 분석하는 것이다. 18회에 걸친 서해 연안의 실시간 모니터링을 통하여 해수환경의 계절별 특성을 이해할 수 있었다. 클로로필의 경우, 0.1-6.0 mg/m3 정도의 분포를 보였으며 경기만이 다른 지역에 비해 높게 나타났다. 2004년 9월에는 경기만에서 10 mg/m3의 높은 값을 보였다. 용존유기물의 흡광 특성은 대부분은 0.5 m-1 이하의 값 분포를 보였으나, 2001년 8-9월에 경기만과 목포 해역에서 높은 값을 보였으며, 2002년과 2003년은 다른 시기에 비해 계절별 변화가 적었다. 부유퇴적물의 경우, 대부분은 20 g/m3 미만의 값을 보였으나 경기만과 목포 주변의 남쪽 해안은 농도가 모든 계절에서 높게 나타났으며 특히 가을·겨울철에 가장 높은 값을 나타냈다. 황해 중부 해역은 대부분 10 g/m3 미만의 값을 보였다. YSI 센서의 클로로필 값은 신뢰도가 낮게 나타나 사용하기 어려웠으며 부유퇴적물의 농도는 4번의 조사 시기에 대해 R2 값이 0.77 정도의 값을 보였다. 부유퇴적물과 클로로필의 자동관측을 위해서는 단일 센서인 McVan과 ChelSea 사의 것이 우수한 것으로 분석되었다. 현장조사에 의한 부유퇴적물 분포는 비슷한 시기에 얻어진 SeaWiFS 분석 결과와 공간적인 분포는 잘 일치하였으나 농도 값에서는 다소 차이를 보였다. We analyzed the ocean environmental data from water sample and automatic measurement instruments with the Incheon-Jeju passenger ship for 18 times during 4 years from 2001 to 2004. The objectives of this study are to monitor the spatial and temporal variations of ocean environmental parameters in coastal waters of the Yellow Sea using water sample analysis, and to compare and analyze the reliability of automatic measurement sensors for chlorophyll and turbidity using in situ measurements. The chlorophyll concentration showed the ranges between 0.1 to 6.0 mg/m3. High concentrations occurred in the Gyeonggi Bay through all the cruises. The maximum value of chlorophyll concentration was 16.5 mg/m3 in this area during September 2004. The absorption coefficients of dissolve organic matter at 400 nm showed below 0.5 m-1 except those in August 2001. During 2002-2003, it did not distinctly change the seasonal variations with the ranges 0.1 to 0.4 m-1. In the case of suspended sediment (SS) concentration, most of the area showed below 20 g/m3 through all seasons except the Gyeonggi Bay and around Mokpo area. In general SS concentration of autumn and winter season was higher than that of summer. The central area of the Yellow Sea appeared to have lower value 10 g/m3. The YSI fluorometer for chlorophyll concentration had a very low reliability and turbidity sensor had a R2 value of 0.77 through the 4 times measurements comparing with water sampling method. For the automatic measurement using instruments for chlorphlyll and suspended sediment concentration, McVan and Chesea sensor was greater than YSI multisensor. The SeaWiFS SS distribution map was well spatially matched with in situ measurement, however, there was a little difference in quantitative concentration.

IKONOS를 이용한 천수만 황도 조간대 퇴적상 특성

유주형(Joo-Hyung Ryu),김창환(Chang-Hwan Kim),우한준(Han Jun Woo),박찬홍(Chan-Hong Park),유홍룡(Hong-Rhyong Yoo),안유환(Yu-Hwan Ahn),원중선(Joong-Sun Won) 대한공간정보학회 2004 한국지형공간정보학회 학술대회 Vol.2004 No.3

정지궤도 해색탑재체(GOCI) 자료 검정을 위한 사전연구

유주형 ( Joo Hyung Ryu ),문정언 ( Jeong Eon Moon ),손영백 ( Young Baek Son ),조성익 ( Seong Ick Cho ),민지은 ( Jee Eun Min ),양찬수 ( Chan Su Yang ),안유환 ( Yu Hwan Ahn ),심재설 ( Jae Seol Shim ) 大韓遠隔探査學會 2010 大韓遠隔探査學會誌 Vol.26 No.2

GOCI(Geostationary Ocean Color Imager) 표준자료의 지속적인 품질관리를 위해서는 위성운용기간 중 궤도상 복사보정, 대기보정 단계를 거쳐야 되며 해수환경 분석 알고리즘에 대한 검보정도 지속적으로 이루어져야 한다. GOCI의 복사, 대기, 해양환경 자료에 대한 검보정은 부이나 고정 플랫폼을 이용한 수온, 염분, 해수 광특성, 형광, 및 탁도 관측과, 주기적으로 해양환경 자료 수집을 통하여 실시한다. 이를 위하여 동중국해에 위치하고 In order to provide quantitative control of the standard products of Geostationary Ocean Color Imager (GOCI), on-board radiometric correction, atmospheric correction, and bio-optical algorithm are obtained continuously by comprehensive and consistent calib

EOC를 이용한 강화도 갯벌 조류로와 퇴적상과의 관계 연구

유주형(Joo-Hyung Ryu),우한준(Han Jun Woo),유홍룡(Hong-Ryong Yoo),안유환(Yu-Hwan Ahn) 대한공간정보학회 2004 한국지형공간정보학회 학술대회 Vol.2004 No.3

UAV 자료와 객체기반영상분석을 활용한 대축척 갯벌 표층 퇴적상 분류도 작성

김계림,유주형,Kim, Kye-Lim,Ryu, Joo-Hyung 대한원격탐사학회 2020 大韓遠隔探査學會誌 Vol.36 No.2

본 연구에서는 천수만 황도 갯벌 지역을 대상으로 UAV 자료와 객체기반영상분석 방법을 사용하여 대축척 갯벌 표층 퇴적상 분류도를 작성하고, 정확도 검증을 수행하여 정밀한 표층 퇴적상 분류의 가능성과 보다 정확한 분류 방법에 대해 제시하였다. 이를 위해 고해상도 UAV 자료에서 가시광 영역의 정사영상과 수치표고모델(DEM), 조류로 밀도 등 퇴적상 분류 시 영향을 주는 요인들을 추출하고, 통계학적 분석 방법을 통해 퇴적상에 따른 요인들의 주성분을 분석하였다. 주성분 요인을 바탕으로 퇴적상 분류 시 사용할 입력 자료를 (1) 가시광 영역의 스펙트럼, (2) 지형 고도와 조류로 밀도, (3) 가시광 영역의 스펙트럼과 지형 고도 및 조류로 밀도로 구분하였으며, 이를 기반으로 객체기반영상분석 분류방법에 입력 자료를 적용하여 대축척 갯벌 표층 퇴적상 분류도를 추출하였다. 입력 자료의 조건에 따라 표층 퇴적상 분류를 수행한 결과, folk 분류 기준을 따르는 6가지의 표층 퇴적상으로 분류하였고, 가시광 영역의 스펙트럼과 지형 고도, 조류로 밀도를 사용할 경우 전체 정확도가 63.04%, Kappa 지수가 0.54로 가장 효과적으로 표층 퇴적상을 분류하였다. The purpose of this study is to propose the possibility of precise surface sedimentary facies classification and a more accurate classification method by generating the large-scale map of surface sedimentary facies based on UAV data and object-based image analysis (OBIA) for Hwang-do tidal flat in Cheonsu bay. The very high resolution UAV data extracted factors that affect the classification of surface sedimentary facies, such as RGB ortho imagery, Digital elevation model (DEM), and tidal channel density, and analyzed the principal components of surface sedimentary facies through statistical analysis methods. Based on principal components, input data to be used for classification of surface sedimentary facies were divided into three cases such as (1) visible band spectrum, (2) topographical elevation and tidal channel density, (3) visible band spectrum and topographical elevation, tidal channel density. The object-based image analysis classification method was applied to map the classification of surface sedimentary facies according to conditions of input data. The surface sedimentary facies could be classified into a total of six sedimentary facies following the folk classification criteria. In addition, the use of visible band spectrum, topographical elevation, and tidal channel density enabled the most effective classification of surface sedimentary facies with a total accuracy of 63.04% and the Kappa coefficient of 0.54.

SAR 자료를 이용한 갯벌 퇴적환경 특성 연구

김계림,유주형,김상완,최종국,Kim, Kye-Lim,Ryu, Joo-Hyung,Kim, Sang-Wan,Choi, Jong-Kuk 대한원격탐사학회 2010 大韓遠隔探査學會誌 Vol.26 No.5

이 연구에서는 토양의 유전상수 (dielectric constant) 표면의 거칠기 (surface roughness)와 지표면의 기하 (geometric) 등과 같은 다양한 물리적 요소들의 정보를 포함하고 있는 SAR (Synthetic Aperture Radar) 자료를 이용하여 강화도 갯벌의 표층 퇴적환경을 분석하였다. JERS-1, ENVISAT과 ALOS 위성의 다양한 SAR 자료로부터 레이더 후방산란계수 (backscattering coefficient)를 추출하여 각 퇴적환경 요소들과의 관계를 파악하고 시간변화에 따른 지표의 변화 정도를 알 수 있는 긴밀도 (coherence)를 추출하여 퇴적상과 비교하였다. SAR 영상으로부터 추출한 후방산란계수와 긴밀도를 이용한 강화도 갯벌 퇴적환경 특성을 분석한 결과 높은 긴밀도를 갖는 지역은 입도가 작은 펄이 많이 포함된 펄 퇴적상이며 긴밀도가 낮을수록 큰 입도가 많이 분포하는 지역임을 알 수 있었다. 강화도 갯벌은 다른 갯벌과는 달리 조류로가 많이 발달하여 썰물 시 수분함유량에 많은 영향을 주어 모래 퇴적상과 혼합 퇴적상은 갯벌의 노출시간이 증가함에 따라 토양 수분함유량이 감소하여 후방산란계수가 점차 감소한다. 그러나 펄 퇴적상에서는 지형 고도가 높아 해수의 많은 영향을 받지 않으며 조류로의 밀도가 높기 때문에 토양 수분함유량이 감소하지만 후방산란계수가 높게 나타났다. 또한 갯벌은 토양 수분함유량뿐만 아니라 표면에 남아있는 잔존수도 많아 강우량이 많은 날은 지표 잔존수가 증가하기 때문에 비교적 후방산란계수가 낮게 나타나는 경향을 보였다. 이 연구의 결과, 긴밀도, 후방산란계수와 각 퇴적환경 요소들의 상관관계를 알 수 있었으며, 향후 강화도 갯벌 퇴적환경의 공간적 분석을 위해 각각의 요소들이 미치는 영향에 대한 정량적인 연구가 필요할 것으로 판단된다. In this study, comparisons of the backscattering coefficients and the coherence values which had been extracted from SAR (Synthetic Aperture Radar) images such as JERS-1, ENVISAT and ALOS satellites with surface roughness, surface geometric and soil moisture content were carried out. As the results of analysis using the backscattering coefficient and coherence values from SAR images, the coherence was shown high in the region containing more of mud fraction due to higher viscosity of fine grain-size. A lot of tidal channels were well developed in the Ganghwa tidal flat, affecting the drainage of seawater and subsequent soil moisture content by exposure time of tidal flat. The backscattering coefficient. consequently, appeared to be lower in sand flat and mix flat with decrease of soil moisture. In contrast, most mud flats were distributed at high elevation so that soil moisture was not much influenced by seawater. The backscattering coefficient in mud flat seemed to have a relationship with the density of tidal channel. In addition, lowering backscattering coefficients in the all Ganghwa tidal flat was observed when surface remnant water increased according to the amount of rainfall. The correlation between backscattering coefficient, coherence and sediment environment factors in the Ganghwa tidal flat was investigated. In the future, more quantitative spatial analysis will be helpful to well understand the sedimentary influence of various sediment environment factors.