초록 ▼

환경계획과 환경영향평가를 위해서는 현황조사가 중요하며, 여러 항목의 현황조사 중 식생조사는 가장 중요하며 기초적인 현황자료이다. 식생조사는 일반적으로 현지조사를 통하여 실시되며, 식생조사의 대표적인 결과물인 식생도는 현지조사와 항공사진 등을 사용하여 작성된다.
항공사진 역시 원격탐사기법의 일종이지만 한정된 분광 범위로 인하여 식생 구분에 한계가 있으며 육안 분석을 통한 수작업이 필요하여 컴퓨터를 이용한 자동분류기법을 사용하여 시간 및 인력 투입을 최소화하기 어려운 문제점이 있다. 이를 해소하기 위하여 Landsat이나 SPOT

환경계획과 환경영향평가를 위해서는 현황조사가 중요하며, 여러 항목의 현황조사 중 식생조사는 가장 중요하며 기초적인 현황자료이다. 식생조사는 일반적으로 현지조사를 통하여 실시되며, 식생조사의 대표적인 결과물인 식생도는 현지조사와 항공사진 등을 사용하여 작성된다.
항공사진 역시 원격탐사기법의 일종이지만 한정된 분광 범위로 인하여 식생 구분에 한계가 있으며 육안 분석을 통한 수작업이 필요하여 컴퓨터를 이용한 자동분류기법을 사용하여 시간 및 인력 투입을 최소화하기 어려운 문제점이 있다. 이를 해소하기 위하여 Landsat이나 SPOT과 같은 다분광센서(Multispectral Sensor)를 이용하기도 하지만 다분광센서의 분광해상도의 한계로 인하여 토지피복도 작성과 같이 분광흡수특성이 매우 상이한 지표물을 구분하기에는 충분하지만 유사한 분광흡수특성을 가지는 식생의 수종 및 상태를 분석하기에는 한계가 있다. 원격탐사를 위한 센서의 개발은 서로 공간해상도와 분광해상도를 높이는 방향으로 이루어지고 있는데 아직까지는 기술적 한계로 인하여 동시에 높은 공간해상도와 분광해상도를 가지는 센서를 개발하지는 못하고 있다. 고공간해상도를 가지는 센서는 IKONOS와 QuickBird와 같이 1m 이하 해상도를 가지는 상업위성이 개발될 정도로 발전을 이루고 있으나, 고분광센서의 경우 위성탑재용 센서는 EO-1 Hyperion이 제한적으로 이용되고 있을 뿐이며 대부분 항공기 탑재용으로 개발되어 운용 중에 있다.
다분광센서가 가지는 한계를 보완하고 가시광선에서 적외선 영역에 이르는 분광정보를 이용하기 위하여 기존의 다분광센서보다 밴드 수와 연속성이 매우 높은 고분광센서 (Hyperspectral Sensor)가 개발되었다. 고분광센서는 통상 10여 개의 밴드 수를 가지는 다분광센서에 비하여 밴드 수는 100여 개 이상이며 밴드별 분광 범위도 매우 좁다. 따라서 산림의 수종이나 병충해 및 가뭄으로 인한 스트레스에 따른 미세한 분광흡수특성의 변화를 감지하여 산림식생의 수종 분류나 병충해 모니터링 등에 적용되고 있다.
환경영향평가에서는 기초환경지리정보가 유용하게 사용될 수 있으며 원격탐사 및 지리정보시스템의 분석기법을 유용하게 적용할 수 있음에도 불구하고 아직까지는 그 활용 범위가 넓지 않다. 기초환경지리정보 중 가장 대표적인 것이 현존식생도이며 이는 현지조사와 원격탐사영상을 토대로 작성된다. 하지만 일반적으로 사용되는 항공사진과 다분광영상으로는 상세한 현존식생도를 작성하기 어렵다. 식생도에서 침엽수림-활엽수림의 구분은 항공사진이나 다분광영상으로도 가능하지만 침엽수림이나 활엽 수림에서 수종에 따른 분류는 불가능에 가깝다. 하지만 기존 고분광센서를 이용한 연구결과는 침엽수립에서 Douglas-fir와 Ponderosa Pine의 구분이 가능하며, 미국 Yellowstone국립공원의 경우 식생조성 연한에 따른 구분까지도 제한적이지만 가능하다는 연구결과가 있다.
식생도 작성 이외에 고분광센서를 이용하여 각종 환경모니터링에 적용될 수 있음을 보여주는 다양한 연구결과가 있다. 환경관련 고분광센서 적용사례를 보면 Douglas-fir beetle에 의한 병충해 모니터링, 밀의 재배단계 및 양분이나 수분 부족으로 인한 스트레스 모니터링, 호수 수질 모니터링 등에서 고분광센서가 높은 정확도를 보여 현장 적용가능성을 입증하였다. 국내에서는 솔잎혹파리와 같은 외래종에 의한 병충해 모니터링에 고분광영상을 적용할 수 있을 것으로 예상된다.
식생도 작성을 포함하여 환경연구에 성공적으로 고분광센서를 적용하기 위해서는 현지조사 인력과 고분광센서 운용 인력 간의 긴밀한 협조와 상호 업무에 관한 이해가 필수적이며, 이에따라 고분광센서를 운용하는 조직은 식생조사를 포함하여 환경조사를 담당하는 기관에서 운용하는 것이 효율적일 것이다. 고분광센서의 운용 및 적용과 함께, 관련 기법 연구 및 기초자료 축적이 지속적으로 이루어져야 할 것이며, 국내기술을 이용하여 독자적인 센서의 개발도 향후 검토되어야 할 것이다.

(출처 : 국문 요약 4p)

Abstract ▼

Vegetation map is an essential environmental data for environmental research and Environmental Impact Assessment (EIA), but it requires intensive field sampling work and time. To minimize these inputs, remote sensing has been applied in forestry and planning to make land cover map or vegetation map.

Vegetation map is an essential environmental data for environmental research and Environmental Impact Assessment (EIA), but it requires intensive field sampling work and time. To minimize these inputs, remote sensing has been applied in forestry and planning to make land cover map or vegetation map.
Moderate spectral resolution sensor provides enough spectral information to create land use/land cover map, but it is difficult to detect the subtle spectral reflectance differences among tree species or between healthy and stressed vegetation because of the rough spectral resolution. Hyperspectral sensor provides almost continuous spectral reflectance of vegetation that contains enough spectral information to differentiate tree species and vegetation status. With sufficient reference data, it is feasible to create a detailed vegetation map by using hyperspectral image.
In addition to vegetation mapping, hyperspectral sensor has been tested and applied to various environmental researches and monitoring. Many studies have demonstrated the applicability of hyperspectral image for invasive species monitoring, agricultural management, and lake water quality monitoring.
To operate hyperspectral sensor effectively, field surveyors and hyperspectral analysts should work closely together. Their communication and mutual understanding is essential to enhance the accuracy of hyperspectral image analysis.

(출처 : Abstract 83p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 서 언 ... 3
• 국문 요약 ... 4
• 목차 ... 6
• 표목차 ... 8
• 그림목차 ... 9
• 제1장 ⋅ 서론 ... 11
• 1. 연구의 필요성 및 목적 ... 11
• 가. 연구의 필요성 ... 11
• 나. 연구의 목적 ... 12
• 제2장 ⋅ 원격탐사 개론 ... 13
• 1. 원격탐사 소개 ... 13
• 2. 원격탐사영상 분석 ... 17
• 가. 원격탐사영상의 보정 ... 17
• 나. 원격탐사영상의 분류 ... 17
• 3. 고분광영상의 분석기법 ... 20
• 제3장 ⋅ 원격탐사센서에 따른 구분 ... 24
• 1. 다분광센서(Multispectral Sensor) ... 24
• 가. 중공간해상도 다분광센서 ... 25
• 나. 저공간해상도 다분광센서 ... 32
• 다. 고공간해상도 다분광센서 ... 37
• 2. 고분광센서 (Hyperspectral Sensor) ... 44
• 가. 고분광센서 소개 ... 44
• 나. 비상업용 고분광센서 ... 50
• 다. 상업용 고분광센서 ... 53
• 제4장 ⋅ 고분광영상의 적용사례 ... 57
• 1. Yellowstone 국립공원 식생도 작성 ... 57
• 2. 산림지역 병충해 모니터링 ... 61
• 3. 농작물 모니터링 ... 64
• 4. 수질 모니터링 ... 65
• 제5장 ⋅ 식생도 작성을 위한 고분광영상 적용방안 ... 68
• 1. 원격탐사기법의 환경영향평가 적용방안 ... 68
• 가. 환경영향평가의 특성과 GIS/RS기법의 적용 ... 68
• 나. 환경모니터링과 현황조사를 위한 원격탐사기법 적용 ... 69
• 다. 현황조사에서 식생조사의 중요성 ... 70
• 라. 식생조사에 있어서 현지조사의 중요성 및 제한사항 ... 71
• 마. 원격탐사를 이용한 현존식생도 작성 ... 72
• 1. 고분광센서를 이용한 현존식생도 작성 방안 ... 74
• 가. 고분광센서의 구매 및 운용 ... 74
• 나. 고분광영상의 처리 및 분석방안 ... 75
• 다. 고분광영상분석을 위한 인력양성 방안 ... 75
• 제6장 ⋅ 향후 발전방안 ... 77
• 1. 국내 적용 및 분석 경험 축적 ... 77
• 2. 독자적인 고분광센서 제작 및 분석기법 연구 ... 78
• 참고 문헌 ... 79
• Abstract ... 83
• 끝페이지 ... 83