With the enhancement of the spatial resolution of satellite imagery (1 m or less), the satellite image analysis has been considered as the indispensable means for remote sensing of nuclear proliferation activities in the restricted access areas such as North Korea. Notably, in the case of an open-pit uranium mine, e.g. the Pyongsan uranium mine, the mining activity can be presumed if detecting the location and extent uranium tailing piles near shafts within temporal images. Several studies have researched on the target detection for minerals of interest such as limestone and coal to evaluate the economic activities by utilizing similarity measures, e.g., a spectral angle mapper and a spectral information divergence (SID). Thus, this paper presented a systematic change detection methodology for monitoring the uranium mining activity in the Pyongsan uranium mine with a similarity measure of SID. The proposed methodology using the target detection results consists of the following five steps. The first step is to acquire stereo images of areas of interest for change detection. The second step is to preprocess the stereo images as following measures: (i) the QUick Atmospheric Correction and the image-to-image registration with ENVI and (ii) the Gram-Schmidt pansharpening. The third step is to extract spectral information for minerals of interest, i.e., uranium tailing piles, by sampling pixels within the reference image. It is based on the satellite analysis report for the Pyongsan uranium mine by CSIS, which specified the location of the uranium tailing piles. As the fourth step, the target detection for uranium tailing piles was performed through the similarity measure of SID between the extracted spectral information and the spectral reflectance of the image. In the fifth step, the change detection was processed using the multivariate alteration detection algorithm, which compares the target detection results by canonical correlation analysis. Furthermore, this paper evaluated the performance of the proposed methodology with the change detection accuracy assessment index, i.e., the area under a receiver operating characteristic curve. In conclusion, this paper suggests the systematic change detection methodology utilizing time series analysis of target detection for uranium tailing piles, which can save time and cost for humans to interpret large amounts of satellite information at the restricted access areas. As future works, the feasibility of the proposed methodology would be investigated by analyzing distribution of minerals of interest regarding nuclear proliferation at Yongbyon, which has the historical events of suspicious nuclear activities.

낙동강에는 휴·폐광산의 관리 소홀로 인하여 광미, 광산폐기물, 침출수 등이 산재되어 있으며 여름철 집중 호우 기 동안 이 같은 오염물들이 수계에 유입될 수 있다. 경상북도 봉화군 석포면에서 시작해 안동시 안동호 상류에 이르 기까지 낙동강에 영향을 미칠 수 있는 광산은 총 105개로 금속광산 60개, 비금속 광산 45개에 달한다. 이를 확인하기 위해서 1년 동안 건기와 우기에 퇴적물, 배출수, 하천수를 채취하였다. 광산의 활동으로 낙동강 주변에 전반적으로 심각한 수준의 중금속 오염을 보이는 퇴적층이 산재해 있음을 확인했다(101개의 시료채취 지점 중 중금속농도를 바탕으로 한 오염지수 10 이상 지점 68개). 하천수 분석 결과에서는 승부, 삼보, 옥방, 장군 광산 등의 지류 시료에서 비소와 카드뮴 농도가 우기 때 증가하는 양상을 보였으며 광산의 배출수와 광미 퇴적층으로 인한 오염이 우려된다. 그러나 광미 퇴적층과 하천수의 화학조성만으로는 오염의 근원이 되는 광산의 유입정도를 분리해 내기 어렵고 이러한 문제는 광해 방지를 어렵게 한다. 광산 활동으로 인한 오염을 효과적으로 방지하기 위해서는 각 오염근원으로부터의 유입비를 분리해 낼 수 있어야 하는데, 그 방법으로써 안정동위원소를 사용하고 이를 통한 오염원 추적 분석 기술 개발에 대한 연구가 필요하다.