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문제 정의
- 이 연구에서는 원격탐사 자료를 이용하여 조간대 지형 환경을 이해하기 위하여 조간대 지형과 조류로에 의한 조간대 texture를 분석하였다. 조간대 지형은 경사도 약 0.
가설 설정
- , 2003). 두 번째는 위성자료부터 얻어지는 조간대 반사도는 입도만의 함수가 아니라는 것이다. 즉, 위성자료 값은 주로 조간대의 표층퇴적물과 생물체, 지형과 함수율 등에 의해주로 영향을 받으며, 이들 환경요인들의상호 복합적 작용에 의해 결정되기 때문에 위성자료 분류에 의해 조간대 표층 분포를 파악하기 위해서는 다른 환경 요인을 보정하거나 고려해주어야 한다 (Bartholdy and Folving, 1986; Ryu et aL, 2003).
제안 방법
- 5 $ 간격으로 Gradex 2000 입도분석 기 (Particle size analyzer)로 약 10분간체질한 후 입도 등급별로 무게 백분율을구하였다. 4 $ 이하의 펄 시료는 전체를대표할 수 있는 시료 2g을 취해 80 의 0.1 % calgon 용액을 넣고 초음파 분쇄기와 자기진동기로 시료를 균일하게 분산시킨 후, X-선 자동입도분석기인 Sedigraph 5100을 사용하여 입도 무게 백분율을 구하였다. 입도별 무게 백분율은 Folk and Ward(1957)의 Inclusive Graphic 방법에 의하여 평균입도, 분급도 등의 통계변수들을구하였다 (우한준과 제종길, 2002).
- 0 $ 체를 이용하여 습식체질에 의해 조립질과 세립잘퇴적물로 분리하였다. 4.0 4)이하의 모래시료는 0.5 $ 간격으로 Gradex 2000 입도분석 기 (Particle size analyzer)로 약 10분간체질한 후 입도 등급별로 무게 백분율을구하였다. 4 $ 이하의 펄 시료는 전체를대표할 수 있는 시료 2g을 취해 80 의 0.
- 조간대 조류로에 의한 구조도와 퇴적상 분류도를 만들기 위해 2001년 2월 26일 얻어진 IKONOS 영상을 이용하였다. IKONOS 자료는 수평해상도 1 m 미만의 정밀도를 갖는 Differential GPS (Trimble Co., Pathfinder Pro XR) 이용하여 2003년 10월에 천수만 주변의 방조제나 수문 등 13곳의 위치 보정점 (ground control point)을 잡아 지형보정을 실시하였으며, 다른 Landsat TM/ETM+ 자료는 보정된 IKONOS 영상을 이용하여 영상 대 영상 (image to image) 방법으로 0.5 픽셀 이내의 오차로 지형보정을 실시하였다.
- 이는위성자료의 광학 반사도에 영향을 주게되어 다른 지역의 같은 퇴적상보다 휠씬높은 반사도를 보일 수 있다. 따라서 원격탐사 자료를 이용하여 조간대의 퇴적상을효율적으로 분류하기 위하여 위성자료를이용한 조간대 지형분석을 실시하였다.
- 위성자료로부터 얻어진 조간대 퇴적상분류도와 조간대 지형 환경을 비교하여보았다. 이 연구에서 조간대 퇴적상은 조간대의 지형은 물론 texture와 밀접한 관련이 있는 것으로 나타났다.
- 된다. 이 연구에서는 공간해상도 4 m급의 고해상도 위성인 IKONOS 위성자료와 Landsat TM/ETM+ 자료를 이용하여 조간대 퇴적상 분류에 영향을 주는 조간대 지형 환경 특성을 파악하고 IKONOS 를 이용한 퇴적상 분류도와 비교하였다.
- 현장에서 채취된 시료는 실험실로 옮겨진 후 약 5 g을 1, 000 I成 비이커에 담아 탄산염 성분과 유기물 제거를 위하여 0.1 N 염산 (HC1)과 10 % 과산화수소수 (氏。2)로 24시간 이상 반응시켰다. 입도 분석이 준비된 시료는 4.
대상 데이터
- 2000년 3월부터 2001년 11월까지 약 1년 8개월간 얻어진 11개의 Landsat TM/ETM+ 영상 중 조위가 다른 5개의 영상으로부터 Ryu et al.(2002)의 방법에 의해 해안선을 추출하였으며, 추출된 해안선득된 시점에 얻어진 황도 지역에서 가장가까운 국립해양조사원 보령 검조소의 10 분 간격 실측 조위 자료를 이용하였다.
- 연구지역 은 충청 남도 서해 안에 위 치한 천수만의 황도 조간대이다 (Fig. 1). 조석은 반일주조이며, 대조차 633 cm, 소조차 286 cm로서 평균조차가 459 cm인 대조차 환경에 속하고 최대유속은 창조류가약 100 cm/sec, 낙조류는 약 70 cm/sec 이다.
- 15 km 정도이며, 황도와 안면도 사이에 조류로가 발달해 있으며 황도 조간대 중심지역에 혀 모양으로조류세곡이 발달되어 있다. 연구지역의 퇴적상은 만조선에서 저조선 방향으로 이질퇴적상, 혼합 퇴적상 그리고 모래 퇴적상으로 구성되어 있으며, 물리적 퇴적구조들은 저서 생물에 의해 많은 부분이 교란되어 있다(김여상, 1989).
- 이 연구에서는 IKONOS 와 LandsatTM/ETM+ 자료가 사용되었다. 황도 조간대의 전체적인 DEM (Digital Elevation Model) 을 얻기 위하여 2000년 3월부터 2001년 11월까지의 Landsat TM/ETM+ 위성영상을 이용하였다.
- 입도분석을 위하여 황도 조간대의 부근에서 2003년 6월에 만조시 선박을 이용하여 Grab sampler로 9개 정점의 자료를채취하였다. 현장에서 채취된 시료는 실험실로 옮겨진 후 약 5 g을 1, 000 I成 비이커에 담아 탄산염 성분과 유기물 제거를 위하여 0.
- 황도 조간대의 전체적인 DEM (Digital Elevation Model) 을 얻기 위하여 2000년 3월부터 2001년 11월까지의 Landsat TM/ETM+ 위성영상을 이용하였다. 조간대 조류로에 의한 구조도와 퇴적상 분류도를 만들기 위해 2001년 2월 26일 얻어진 IKONOS 영상을 이용하였다. IKONOS 자료는 수평해상도 1 m 미만의 정밀도를 갖는 Differential GPS (Trimble Co.
- 1). 조석은 반일주조이며, 대조차 633 cm, 소조차 286 cm로서 평균조차가 459 cm인 대조차 환경에 속하고 최대유속은 창조류가약 100 cm/sec, 낙조류는 약 70 cm/sec 이다.
- 이 연구에서는 IKONOS 와 LandsatTM/ETM+ 자료가 사용되었다. 황도 조간대의 전체적인 DEM (Digital Elevation Model) 을 얻기 위하여 2000년 3월부터 2001년 11월까지의 Landsat TM/ETM+ 위성영상을 이용하였다. 조간대 조류로에 의한 구조도와 퇴적상 분류도를 만들기 위해 2001년 2월 26일 얻어진 IKONOS 영상을 이용하였다.
이론/모형
- IKONOS 영상을 이용하여 조간대 퇴적상을 분류를 위하여 hard classification 방법으로는 최대우도법를 사용하였으며 soft classification 방법으로는 linear spectral unmixing (LSU) 방법을 적용하여 보았으나 LSU 방법은 조간대 퇴적상 분류에는 효과적이지 못하여 최대우도법의 결과만 활용하였다. 그러나 점이적이고 혼재된 상태의조간대 퇴적상의 분류에 어떤 방법이 효과적인지에 대해서는 추후 많은 연구가필요할 것으로 생각된다.
- 따라서 위성자료의 스펙트럴 값과는 별도로 조간대 textne를 이용한 조간대퇴적상의 유추가 가능하다. texture 분석을위하여 Haralick(l 986) 이 제안한 GLCM(Gray-leveI co-occunence matrics) 방법을 이용하여 엔트로피 (entropy)를 구하였다.
- 위성자료를 이용하여 조간대의 지형을파악하기 위하여 waterline 방법을 이용하였다. 2000년 3월부터 2001년 11월까지 약 1년 8개월간 얻어진 11개의 Landsat TM/ETM+ 영상 중 조위가 다른 5개의 영상으로부터 Ryu et al.
- 1 % calgon 용액을 넣고 초음파 분쇄기와 자기진동기로 시료를 균일하게 분산시킨 후, X-선 자동입도분석기인 Sedigraph 5100을 사용하여 입도 무게 백분율을 구하였다. 입도별 무게 백분율은 Folk and Ward(1957)의 Inclusive Graphic 방법에 의하여 평균입도, 분급도 등의 통계변수들을구하였다 (우한준과 제종길, 2002). Table 1은 9개 정점에 대한 입도 분석 자료를정리한 것이다.
성능/효과
- 이와 같은 차이에 의해 같은 퇴적상으로 이루어졌어도 상부 혹은 하부조간대에 위치했느냐에 따라 위성에서 얻어지는 광학 반사도는 달라질 수 있다. 둘째, 조간대의 조류로나 세곡의 발달한 지역은 간조시 배수구배에 영향을 주어 주변의 함수율을 급격히 낮추게 된다. 이는위성자료의 광학 반사도에 영향을 주게되어 다른 지역의 같은 퇴적상보다 휠씬높은 반사도를 보일 수 있다.
- 이 연구에서 조간대 퇴적상은 조간대의 지형은 물론 texture와 밀접한 관련이 있는 것으로 나타났다. 황도조간대의경우, 조간대 지형이 높은 곳에 이질 퇴적상이 분포하고, 조류로가 잘 발달되어 함수율이 매우 낮아져 광학반사도와 texture 값이 매우 높게 나타났다.
- 이 연구에서 조간대 퇴적상은 조간대의 지형은 물론 texture와 밀접한 관련이 있는 것으로 나타났다. 황도조간대의경우, 조간대 지형이 높은 곳에 이질 퇴적상이 분포하고, 조류로가 잘 발달되어 함수율이 매우 낮아져 광학반사도와 texture 값이 매우 높게 나타났다. 반면 혼재 퇴적상에서는 낮은 지형을 이루며 이에 의해잔존해수의 영향에 의해 함수율이 높아광학반사도가 낮게 나타났으며 조류로는폭이 넓고 단순한 직선형으로 발달함을알 수 있다.
후속연구
- 그러나 점이적이고 혼재된 상태의조간대 퇴적상의 분류에 어떤 방법이 효과적인지에 대해서는 추후 많은 연구가필요할 것으로 생각된다.
- 지금까지 원격탐사 자료를 이용한 조간대 퇴적상 분류와 관련하여 조간대 texture를 고려한 연구는 수행된 바없지만 최근 들어 수 m의 고해상도 영상을 얻기 시작하면서 조류로의 밀도나 형태에 대한 연구가 수행되어져야 할 것으로 생각된다. 이와 같이 조간대 환경을 이해하고 원격탐사를 이용하여 퇴적상을 분류한다면 보다 높은 정밀도를 갖는 결과를 얻을 것으로 생각된다.
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