무인항공기(UAV)와 무인선(USV)을 이용한 하천내 클로로필-a 2차원 공간분포도 작성 = Hybrid approach utilizing an unmanned aerial vehicle, an unmanned surface vehicle, and spectral indices to assess the spatial distribution of chlorophyll-a in a river
저자
김은주 ( Kim Eunju ) ; 남숙현 ( Nam Sookhyun ) ; 구재욱 ( Koo Jae-wuk ) ; 황태문 ( Hwang Tae-mun )
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2020
작성언어
-주제어
KDC
500
자료형태
학술저널
수록면
1-1(1쪽)
제공처
최근에는 무인항공기(Unmanned aerial vehicles; UAV)를 적용하여 클로로필-a를 모니터링하는 연구가 진행되고 있다. UAV를 이용한 영상분석은 대부분 50~200 m 이내에서 촬영이 이루어지므로 대기보정이 필요 없으며, 멀티 스펙트럼 센서를 가지고 환경 모니터링에 효율적이라는 것을 입증하였다. 현장 측정과 결합된 원격탐지 데이터를 이용한 클로로필-a 추정을 위해서, 다양한 알고리즘을 적용하고 있다. 클로로필-a를 추정하기 위한 스펙트럼 지수로는 정규화 식생지수(Normalized distribution vegetation Index; NDVI)와 그 외 다양한 지수가 있다. UAV를 이용하여 클로로필-a를 이미지화기 위해서는 반드시 UAV 측정과 동시에 조사대상 수체에서 현장 분석이 이루어져야 한다. 현장 분석은 조사하고자 하는 대상 하천에 대해 다양한 지점의 데이터가 필요한데, 사람이 근접하기 어려운 곳의 하천에서 클로로필-a 측정을 위해서는 현장에서 배를 이용해야 하기 때문에 접근성의 문제로 매우 불편하고 한계가 있다. 따라서, 이런 문제점을 보완하기 위해서는 현장에서 즉시 수질측정이 가능한 이동성을 추가한 모바일 기술의 개발이 필요하다. 최근에는 자율주행 무인선(Unmanned surface vehicle, USV)의 개발이 이루어지고 있다. USV는 수질 모니터링, 감시 작업, 수중 지형 매핑 및 해양학 연구 등 다양한 연구 분야에 사용되고 있다. 자율주행 USV 기술의 발달은 데이터의 자동화로 공간과 시간의 제약을 향상시킬 수 있으며, 클로로필-a 모니터링 방법을 개선할 수 있을 뿐만 아니라 더 나아가서는 수질 모니터링 방법을 개선할 수 있다. 아직 USV를 개발하고 이를 현장에 적용하여 UAV와 결합하여 클로로필-a 2차원 공간 분포로 시각화한 결과가 거의 없다. 본 연구에서는 하천의 클로로필-a 모니터링을 위해 UAV 및 USV 하이브리드 플랫폼을 이용하여 UAV의 스펙트럼과 USV를 이용한 현장 데이터를 결합하여 클로로필-a를 이미지화하고, 스펙트럼지수로 사용되는 정규화 식생지수 정규화 식생지수(NDVI) 외에 다른 지수를 적용하여 클로로필-a 추정에 적용 가능한 지수를 검토하였다.
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