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한국 연안의 잘피 모니터링을 위한 고해상도 위성영상(PlanetScope, Sentinel-2) 활용 KCI 등재

Evaluating High-Resolution Satellite Imagery (PlanetScope, Sentinel-2) for Seagrass Monitoring in Korean Coastal Waters

  • 언어KOR
  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/446678
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한국지구과학회지 (The Journal of The Korean Earth Science Society)
한국지구과학회 (The Korean Earth Science Society)
초록

잘피 생태계는 생물다양성 증진, 탄소 격리, 식량 생산, 연안 보호 등 인류 사회에 필수적인 기능과 서비스를 제공한다. 그러나 잘피생태계는 기후변화, 오염, 연안 개발 등 인간 기원 스트레스의 증가로 인해 전 세계적으로 빠르 게 감소하고 있다. 따라서 잘피 서식지의 공간적 범위, 분포, 그리고 시·공간적 동태를 효과적으로 모니터링하는 것은 이들 생태계의 효과적인 관리 및 복원을 위해 그 중요성이 커지고 있다. 이러한 목표를 달성하기 위해서는 높은 시공 간적 해상도 상에서 연속적으로 서식지 모니터링이 요구되지만, 전 세계적으로 잘피 생태계에 대한 고해상도 모니터링 도구의 개발과 적용은 여전히 제한적이다. 고해상도 위성 원격탐사는 대규모 현장 모니터링이 어렵거나 연속적인 관측 이 힘든 지역에서 유망한 대안이 될 수 있다. 본 연구에서는 한국 남해안 거제 지역을 대상으로 PlanetScope과 Sentinel-2 MSI 광학 영상을 활용하여 잘피 모니터링의 적용 가능성을 평가하였다. 여러 식생지수(NDVI, NDAVI, GNDVI 등)를 비교하여 잘피 탐지에 가장 효과적인 지수를 도출하였으며, 무인항공기 영상을 활용해 탐지 결과의 활용 가능성을 확인하였다. 본 연구는 국내 연안 잘피 생태계의 관리를 위한 고해상도 위성 기반 모니터링 시스템 구축의 발판을 제공한다.

Seagrass ecosystems provide vital functions and services to human societies, including biodiversity enhancement, carbon sequestration, food production, and shoreline protection. However, these invaluable ecosystems have been rapidly declining worldwide due to increasing human pressures, including climate change, pollution, and coastal development. Effective monitoring of seagrass habitat—its spatial extent, distribution, and temporal patch dynamics—is becoming increasingly important for conservation, management, and restoration. In many cases, continuous monitoring with higher temporal resolution is necessary to achieve these goals. Yet, the development and application of high-resolution tools for effective seagrass monitoring remain limited in many regions. High-resolution satellite remote sensing offers a promising solution where continuous, large-scale in situ monitoring is difficult. In this study, we assessed the applicability of PlanetScope and Sentinel-2 MSI optical imagery for seagrass monitoring in the southern coast of South Korea (Geoje). We compared several vegetation indices (e.g., NDVI, NDAVI, and GNDVI) and identified the most effective index for seagrass detection. We then verified the applicability of the detection results against drone imagery. This study provides a foundational step toward establishing a high-resolution satellite-based monitoring system for coastal seagrass and highlights its potential role in advancing future conservation and management of seagrass as both a protected species and a critical marine habitat.

목차
Abstract
요 약
서 론
실험 및 방법
    연구지역 및 자료
    위성영상 전처리
    식생지수 산출
    UAV영상 전처리
결과 및 논의
    RGB 합성영상 공간 분포
    채널별 반사도 영상 비교
    스펙트럼 특성 분석
    식생지수 결과 비교
결 론
사 사
References
부 록
저자
  • 이민선(국립수산과학원 해역이용영향평가센터, 46083, 부산광역시 기장군 기장해안로 216) | Min-Sun Lee (Marine Environmental Impact Assessment Center, National Institute of Fisheries Science, Busan 46083, Korea)
  • 이주형(부산대학교 해양학과, 46241, 부산광역시 금정구 부산대학로 63번길 2, 부산대학교 해양연구소, 46241, 부산광역시 금정구 부산대학로 63번길 2) | Juhyung Lee (Department of Oceanography, Pusan National University, Busan 46241, Korea, Marine Research Institute, Pusan National University, Busan 46241, Korea) Corresponding author