위성영상과 현장자료를 이용한 순천만 조간대 대형저서생물 분포 분석 Analysis of Distributions of Macrobenthic in the Intertidal Zone of Suncheon Bay by using Satellite Image and In-situ Data원문보기
본 연구는 위성영상과 현장자료를 이용하여 순천만 조간대의 대형저서생물의 분포를 분석하기 위하여 수행되었다. 2010년 7월 7일 간조에 근접한 위성영상과 2010년 9월 25일 만조에 근접한 위성영상을 무감독분류를 이용하여 바다와 갯벌, 육지로 분류하였다. 분류된 영상에서 간조 때와 만조 때의 갯벌을 중첩시켜 조간대를 추출하였다. 조간대에서 총 출현 수는 196종이었으며 조하대 우측에서 가장 많은 종이 출현하였다. 투구갯지렁이류(Sigambra tentaculata)가 가장 우점 하였으며 버들갯지렁이류(Mediomastus californiensis, Heteromastus filiformis), 양손갯지렁이(Magelona japonica) 등이 출현하였다. 조상대에 비해 조하대에 많은 저서생물들이 분포하는 것을 파악하였다. 유기물에 강한 내성을 지닌 대형저서생물들의 분포를 통해 순천만 조하대 지역이 유기물로 인하여 오염 되었다고 판단된다.
본 연구는 위성영상과 현장자료를 이용하여 순천만 조간대의 대형저서생물의 분포를 분석하기 위하여 수행되었다. 2010년 7월 7일 간조에 근접한 위성영상과 2010년 9월 25일 만조에 근접한 위성영상을 무감독분류를 이용하여 바다와 갯벌, 육지로 분류하였다. 분류된 영상에서 간조 때와 만조 때의 갯벌을 중첩시켜 조간대를 추출하였다. 조간대에서 총 출현 수는 196종이었으며 조하대 우측에서 가장 많은 종이 출현하였다. 투구갯지렁이류(Sigambra tentaculata)가 가장 우점 하였으며 버들갯지렁이류(Mediomastus californiensis, Heteromastus filiformis), 양손갯지렁이(Magelona japonica) 등이 출현하였다. 조상대에 비해 조하대에 많은 저서생물들이 분포하는 것을 파악하였다. 유기물에 강한 내성을 지닌 대형저서생물들의 분포를 통해 순천만 조하대 지역이 유기물로 인하여 오염 되었다고 판단된다.
This study is conducted for analysis of distribution of macrobenthic by using satellite image and in-situ data in the intertidal zone of Suncheon bay. The satellite images on low tide on July 7, 2010 and high tide on Sept. 25, 2010, respectively, are classified into sea water, tidal flat and land. I...
This study is conducted for analysis of distribution of macrobenthic by using satellite image and in-situ data in the intertidal zone of Suncheon bay. The satellite images on low tide on July 7, 2010 and high tide on Sept. 25, 2010, respectively, are classified into sea water, tidal flat and land. It is to extract for intertidal zone overlaying at low tide and high tide image from previously classified image. Total number of species emergence are 196 species in the intertidal zone, and most species are emergence in the right part of the subtidal zone. The Sigambra tentaculata is the dominant species and emergence the Mediomastus californiensis, Magelona japonica, etc. It is noticed that many kind of macrobenthic distribution in the subtidal zone more than the supralittoral zone. It find out that contamination due to organic through the macrobenthic distribution with a strong resistance to organic in the subtidal zone of Suncheon Bay.
This study is conducted for analysis of distribution of macrobenthic by using satellite image and in-situ data in the intertidal zone of Suncheon bay. The satellite images on low tide on July 7, 2010 and high tide on Sept. 25, 2010, respectively, are classified into sea water, tidal flat and land. It is to extract for intertidal zone overlaying at low tide and high tide image from previously classified image. Total number of species emergence are 196 species in the intertidal zone, and most species are emergence in the right part of the subtidal zone. The Sigambra tentaculata is the dominant species and emergence the Mediomastus californiensis, Magelona japonica, etc. It is noticed that many kind of macrobenthic distribution in the subtidal zone more than the supralittoral zone. It find out that contamination due to organic through the macrobenthic distribution with a strong resistance to organic in the subtidal zone of Suncheon Bay.
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문제 정의
본 연구는 순천만 조간대에 서식하는 저서생물의 공간분포를 분석하기 위해 수행되었다. 순천만 지역의 위성영상을 이용하여 무감독분류를 통해 바다(물), 갯벌, 육지로 분류하였다.
본 연구지역에서 환형동물이 10종으로 가장 많이 출현하였고 절지동물이 7종, 연체동물 5종, 기타동물로 총 4문 23종의 대형저서생물이 출현하였다. 본 연구에서는 우점 한 종들과 유기물 오염에 내성을 가진 종을 포함하여 총 4개의 종에 대한 저서생물의 공간 분포를 확인하였다.
또한 해양이라는 광범위하고 다양한 자료에서 필요한 정보만을 추출하여 표현하기에는 어려움이 따른다[6]. 이에 본 연구에서는 위성원격탐사를 이용하여 순천만 조간대 영역을 분류하고 입도자료를 통해 조간대에 서식하는 대형저서생물의 분포의 특징을 파악하는 것을 목적으로 수행되었다.
제안 방법
ISODATA방법으로 영상을 분류할 때 계급(Class)을 조금 더 세분화하여 분류할 수도 있었으나 본 연구에서는 바다, 갯벌, 산림, 육지, 기타 5개의 기준을 두고 분류하였다. 이렇게 분류된 영상을 다시 바다, 갯벌, 육지 3개의 기준으로 재분류하였다(그림 4).
이러한 방법으로 생성한 육지 지역의 폴리곤과 분류된 영상을 중첩 및 마스킹하여 육지와 갯벌 사이를 구분하고 폴리곤 파일을 생성하였다(그림 5). 각각 간조와 만조영상에서 바다, 갯벌, 육지로 분류된 폴리곤 파일에서 간조 때의 갯벌지역에서 만조 때의 갯벌 지역을 제외하여 조간대 지역을 추출하였다(그림 6).
본 연구는 순천만 조간대에 서식하는 저서생물의 공간분포를 분석하기 위해 수행되었다. 순천만 지역의 위성영상을 이용하여 무감독분류를 통해 바다(물), 갯벌, 육지로 분류하였다. 3개의 기준을 두고 분류하였지만, 염생 식물들로 인해 실제 해안선과 분류된 영상이 일치하지 않는 것을 확인할 수 있었다.
해안선의 정확한 분류를 위하여 국토교통부에서 제공하는 Vworld의 해안선을 디지타이징하여 육지 지역에 해당하는 폴리곤을 생성하였다. 이러한 방법으로 생성한 육지 지역의 폴리곤과 분류된 영상을 중첩 및 마스킹하여 육지와 갯벌 사이를 구분하고 폴리곤 파일을 생성하였다(그림 5). 각각 간조와 만조영상에서 바다, 갯벌, 육지로 분류된 폴리곤 파일에서 간조 때의 갯벌지역에서 만조 때의 갯벌 지역을 제외하여 조간대 지역을 추출하였다(그림 6).
위성영상을 이용하여 무감독분류 된 육지와 실제 해안선과 일치하지 않는 지역이 발생하였는데 이는 갯벌에 서식하는 염생 식물의 분포로 인해 육지로 분류된 것으로 판단된다. 해안선의 정확한 분류를 위하여 국토교통부에서 제공하는 Vworld의 해안선을 디지타이징하여 육지 지역에 해당하는 폴리곤을 생성하였다. 이러한 방법으로 생성한 육지 지역의 폴리곤과 분류된 영상을 중첩 및 마스킹하여 육지와 갯벌 사이를 구분하고 폴리곤 파일을 생성하였다(그림 5).
대상 데이터
ETM+ 센서는 가시광선, 근적외, 단파적외, 열적외 그리고 Pan영상으로 총 8개의 밴드를 가지고 있다(표 1). 2010년 07월 07일 10시 57분에 촬영된 영상은 조위 약 127m로 간조에 근접한 시점에 얻어진 영상이며 2010년 09월 25일 10시 57분에 촬영된 영상은 조위 약 361m로 만조에 근접한 시점에 얻어진 영상이다.
위성영상을 육지와 갯벌, 바다로 분류하기 위해 무감독분류를 실시하였고, 무감독분류 방법 중 ISODATA방법을 사용하였다. 무감독분류 시 사용된 밴드는 육지와 갯벌, 바다의 경계가 가장 뚜렷하게 구분될 수 있는 Landsat 7 ETM+ 영상의 4번 밴드를 사용하였다[8](그림 3)
본 연구에서는 연구지역을 대상으로 국립해양조사원에서 제공하는 조석표를 이용하여 간조와 만조에 근접한 Landsat 7 ETM+ 영상을 획득하였다. 위성영상을 육지와 갯벌, 바다로 분류하기 위해 무감독분류를 실시하였고, 무감독분류 방법 중 ISODATA방법을 사용하였다.
순천만 갯벌의 대형저서생물분포를 파악하기 위한 자료는 국토해양부에서 실시한 2010년 연안습지 기초 조사의 입도자료를 활용하였다. 입도자료 중 저서생물의 분포를 파악하기 위해 총 12개의 정점에서 채취한 자료를 사용하였다(그림 2)
순천만 조간대의 영역을 파악하기 위하여 Landsat-7 ETM+ 영상을 사용하였다. ETM+ 센서는 가시광선, 근적외, 단파적외, 열적외 그리고 Pan영상으로 총 8개의 밴드를 가지고 있다(표 1).
2.1 연구지역 및 연구자료
연구지역인 전라남도 순천시 대대동 일대에 위치한 순천만 갯벌은 여자만 북부의 동천 하구에 위치하고 있다. 동쪽으로는 여수반도, 돌산반도가 위치하고 서쪽으로는 고흥반도가 위치해 있는 여자만은 입구가 7.
순천만 갯벌의 대형저서생물분포를 파악하기 위한 자료는 국토해양부에서 실시한 2010년 연안습지 기초 조사의 입도자료를 활용하였다. 입도자료 중 저서생물의 분포를 파악하기 위해 총 12개의 정점에서 채취한 자료를 사용하였다(그림 2)
이론/모형
본 연구에서는 연구지역을 대상으로 국립해양조사원에서 제공하는 조석표를 이용하여 간조와 만조에 근접한 Landsat 7 ETM+ 영상을 획득하였다. 위성영상을 육지와 갯벌, 바다로 분류하기 위해 무감독분류를 실시하였고, 무감독분류 방법 중 ISODATA방법을 사용하였다. 무감독분류 시 사용된 밴드는 육지와 갯벌, 바다의 경계가 가장 뚜렷하게 구분될 수 있는 Landsat 7 ETM+ 영상의 4번 밴드를 사용하였다[8](그림 3)
성능/효과
순천만 지역의 위성영상을 이용하여 무감독분류를 통해 바다(물), 갯벌, 육지로 분류하였다. 3개의 기준을 두고 분류하였지만, 염생 식물들로 인해 실제 해안선과 분류된 영상이 일치하지 않는 것을 확인할 수 있었다. 향후 영상 분류 시 다양한 밴드의 조합 또는 충분한 트레이닝 데이터를 통한 정확한 분류가 필요하다고 판단된다.
순천만 조간대에서 가장 우점 한 종은 투구갯지렁이류(Sigambra tentaculata)였으며 12개의 정점 중 11개의 정점에서 출현하였고 조하대 우측에서 가장 높은 밀도로 나타났다. 버들갯지렁이류(Mediomastus californiensis)는 12개의 정점 중 10개의 정점에서 출현하여 두 번째로 우점 하였고 조하대 좌측에서 가장 높은 밀도로 나타났다. Mediomastus californiensis는 유기물오염 지표 종으로 오염해역에서 주로 출현하는 종이다[9].
본 연구지역에서 환형동물이 10종으로 가장 많이 출현하였고 절지동물이 7종, 연체동물 5종, 기타동물로 총 4문 23종의 대형저서생물이 출현하였다. 본 연구에서는 우점 한 종들과 유기물 오염에 내성을 가진 종을 포함하여 총 4개의 종에 대한 저서생물의 공간 분포를 확인하였다.
Mediomastus californiensis는 유기물오염 지표 종으로 오염해역에서 주로 출현하는 종이다[9]. 세 번째로 양손갯지렁이(Magelona japonica)가 우점 하였으며 조하대 우측에서 가장 높은 밀도를 나타냈다. Magelona japonica는 과잉된 유기물량에 내성을 가진 종으로 알려져 있다[10].
순천만 조간대에서 가장 우점 한 종은 투구갯지렁이류(Sigambra tentaculata)였으며 12개의 정점 중 11개의 정점에서 출현하였고 조하대 우측에서 가장 높은 밀도로 나타났다. 버들갯지렁이류(Mediomastus californiensis)는 12개의 정점 중 10개의 정점에서 출현하여 두 번째로 우점 하였고 조하대 좌측에서 가장 높은 밀도로 나타났다.
저서생물의 분포는 조하대 우측에서 가장 많은 종이 출현하였다. 연구지역에서 투구갯지렁이류(Sigambra tentaculata)가 가장 우점 종으로 나타났다. 유기물 오염 지표종인 버들갯지렁이류(Mediomastus californiensis)는 조하대 좌측에서 우점 하였고, 과잉된 유기물량에 내성을 가진 양손갯지렁이(Magelona japonica)가 조하대 우측에서 우점 하였다.
후속연구
3개의 기준을 두고 분류하였지만, 염생 식물들로 인해 실제 해안선과 분류된 영상이 일치하지 않는 것을 확인할 수 있었다. 향후 영상 분류 시 다양한 밴드의 조합 또는 충분한 트레이닝 데이터를 통한 정확한 분류가 필요하다고 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
갯벌은 어디에 많이 분포하는가?
5배에 달하는 대륙붕과 11,542 km의 긴 해안선을 갖고 있다[1]. 그 중 남해안과 서해안에 많이 분포하고 있는 갯벌은 육역과 해역이 접촉하는 곳으로 조수 간만의 차이로 인해 육지로 드러나는 모래나 펄로 된 평평한 지역이다[2]. 남해안의 대표적인 갯벌인 순천만 갯벌은 2003년 12월에 국토해양부로부터 습지보호구역으로 지정되었음은 물론 2006년 1월 람사르 협약 (Ramsar Convention)에 전국 최초로 등록되었다.
삼면이 바다로 둘러싸인 한반도의 해안 특성은 어떠한가?
삼면이 바다로 둘러싸인 한반도는 육지면적의 3.5배에 달하는 대륙붕과 11,542 km의 긴 해안선을 갖고 있다[1]. 그 중 남해안과 서해안에 많이 분포하고 있는 갯벌은 육역과 해역이 접촉하는 곳으로 조수 간만의 차이로 인해 육지로 드러나는 모래나 펄로 된 평평한 지역이다[2].
남해안의 대표적인 갯벌인 순천만은 어떤 갯벌인가?
남해안의 대표적인 갯벌인 순천만 갯벌은 2003년 12월에 국토해양부로부터 습지보호구역으로 지정되었음은 물론 2006년 1월 람사르 협약 (Ramsar Convention)에 전국 최초로 등록되었다. 2008년 6월에는 국가지정문화재 명승 제41호로 지정되었고 수산자원이 풍부하고 다양한 해양 생물이 서식하는 등 소중한 가치를 지니고 있는 갯벌이다. 과거의 갯벌은 쓸모없는 땅으로 취급되었으나 최근에는 물새 및 야생동물 서식지, 오염물질 정화, 사회경제적 가치, 홍수 조절, 해안 침식조절 등 수많은 기능을 지니고 있어 그 가치가 재평가 되고 있다[3]. 주변 환경 변화에 민감하며 오염 정화능력을 가지고 있는 저서생물은 이동성이 적어 어떤 해역의 환경을 이해하는데 필수적이다[4].
참고문헌 (10)
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S. Hong, S. Chun, and J. Eom, "The 2009-based detailed distribution pattern and area of Phragmites communis-dominant and Suaeda japonica-dominant communities on the Suncheon-bay and Beolgyo estuarine wetlands," J. of Korean Wetlands Society, vol. 17, no. 1, 2015, pp. 26-37.
J. Ryu, "Quantitative estimation of geomorphologic change and analysis of sediment characterization in Gomso Bay tidal flat by remote sensing," Doctor's Thesis, Yonsei University, 2001
T. Pearson and R. Rosenberg, "Macrobenthic succession in relation to organic enrichment and pollution of the marine environment," Oceanography and Marine Biology : Annual Review, vol. 16, 1978, pp. 229-311.
G. Lim, H. Shin, S. Yoon, and C. Koh, "Assessment of Benthic Environment based on Macrobenethic Community Analysis in Jinhae Bay, Korea," The Sea J. of the Korean Society of Oceanography, vol. 12, no. 1, Feb. 2007, pp. 9-23.
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