표제지
제출문
참여진
목차
제1장 사업 개요 16
1.1. 사업 배경 및 목적 16
1.2. 사업 내용 16
1.3. 인력 투입 현황 16
1.3.1. 수행조직 16
1.3.2. 참여기술자 현황 17
1.4. 최종성과품 및 산출물 17
제2장 조간대·해안선 추출 및 통계정보 시범 생산 21
2.1. 개요 21
2.1.1. 위성정보 기반 조간대·해안선 정보 산출 21
2.2. 기존 기술검토 22
2.3. 인공위성 검토 및 분석 23
2.4. 조간대·해안선 추출방법 27
2.4.1. 위성영상 전처리 28
2.4.2. 수체강조지수 29
2.4.3. 임계값 방법 검토 및 선정 34
2.4.4. 머신러닝 알고리즘 선정 35
2.4.5. 후처리 알고리즘 37
2.4.6. 조간대·해안선 추출 흐름도 39
2.5. 조간대 추출 40
2.5.1. 조간대 추출 시범구역 선정 40
2.5.2. 조간대 추출 결과 42
2.6. 해안선 추출 55
2.6.1. 해안선 추출 시범구역 선정 55
2.6.2. 해안선 추출 결과 56
2.7. 가시화 방안 59
2.7.1. 데이터셋 구축·관리 방안 62
제3장 지정해역 해양정보 생산 66
3.1. 개요 66
3.2. 기초자료 수집 68
3.2.1. 인공위성 수집 68
3.2.2. 조위자료 수집 및 분석 69
3.3. 지정해역 조간대·해안선 추출결과 73
3.3.1. 해안선 추출 결과 74
3.3.2. 조간대 추출 결과 80
3.3.3. 영해기점 상세분석 83
제4장 수요자 맞춤형 위성주제도 서비스 방안수립 및 시범서비스 지원 87
4.1. 개요 87
4.1.1. 배경 및 목표 87
4.1.2. 해양위성기반 주제도 역할 89
4.2. 국내 위성영상 기반 지도 현황 89
4.2.1. 국내 위성영상 기반 지도제작 및 활용 분야 89
4.2.2. 기관별 주제도 구축 현황 91
4.3. 해외 해양위성 지도제작 및 활용 분야 92
4.4. 국내 해양위성 기반의 연구 동향 및 융합가능 해양정보 94
4.5. 현황분석 종합 95
4.5.1. 수요자 맞춤형 신규 주제도 제시 97
4.5.2. 해양위성 주제도 활용·확대를 위한 연차별 계획 100
4.6. 맞춤형제작을 통한 주제도 적용방안 (부산신항 및 울산항 위성항만관할도 제작) 101
4.6.1. 제작 절차 및 메타데이터 목록 102
4.6.2. 수요처 인터뷰 및 의견수렴 104
4.6.3. 부산항 및 주변해역 위성영상 주제도면 112
4.6.4. 울산항 및 주변해역 위성영상 주제도면 116
4.6.5. 위성해양주제도(항만관할도) 갱신 및 서비스 방안 121
4.7. 위성 주제도 뷰어 (항만관할도뷰어) 122
4.7.1. 뷰어 화면 구성 123
4.7.2. 뷰어 구현 기능 124
제5장 추가 업무 130
5.1. 개요 130
5.2. 수애선을 활용한 DEM 구축 130
5.2.1. DEM 구축 방법 130
5.2.2. DEM 생성 결과 131
5.2.3. 수애선을 활용한 DEM과 해안선 변화조사자료 비교 132
5.3. 학회 발표 134
제6장 결론 및 제언 137
6.1. 결론 137
6.1.1. 관할해역 조간대·해안선 추출 137
6.1.2. 지정해역 해양정보 생산 138
6.1.3. 추가 업무 138
6.1.4. 위성주제도 138
6.2. 제언 139
6.2.1. 관할해역 조간대·해안선 추출 139
6.2.2. 위성주제도 139
제7장 참고문헌 142
부록 147
부록 1. 조간대 추출에 사용된 Landsat 위성영상 리스트 147
부록 2. 조간대 추출결과 157
부록 3. 해안선 추출에 사용된 KOMPSAT 위성영상 리스트 166
부록 4. 해안선 추출결과 167
부록 5. 지정해역 해양정보 생산에 사용된 위성영상 리스트 172
부록 6. 산출된 조화상수 174
판권기 179
〈표 1-1〉 참여기술자 현황 17
〈표 1-2〉 최종성과물 목록 18
〈표 2-1〉 조간대·해안선 추출 기존연구 23
〈표 2-2〉 Landsat 위성영상 시리즈의 제원 25
〈표 2-3〉 KOMPSAT 위성영상 시리즈의 제원 27
〈표 2-4〉 수체의 다양한 특징을 반영하기 위해 개발된 수체강조지수 목록 29
〈표 2-5〉 대표적인 수체강조지수 특·장점 비교 29
〈표 2-6〉 대표적인 머신러닝 알고리즘 장·단점 비교 36
〈표 2-7〉 조간대 추출에 활용된 국립해양조사원 조위관측소 조석 성과 자료 제공 기간 41
〈표 2-8〉 조간대 추출 통계분석 결과 51
〈표 2-9〉 10년단위 조간대 면적 산출 결과 52
〈표 2-10〉 2019년 해안선 변동조사 자료와의 해안선 통계분석 결과 58
〈표 2-11〉 가시화 항목 세부정보 59
〈표 2-12〉 통계분석 항목 세부정보 59
〈표 3-1〉 지정해역 대상 구역 협의 내용(국립해양조사원 영해측지팀) 66
〈표 3-2〉 수집된 조위관측소 자료 개요 71
〈표 3-3〉 예측조위 검증 72
〈표 4-1〉 부산신항 개발계획 112
〈부록 1-1〉 고조시 Landsat 위성영상 리스트 147
〈부록 1-2〉 고조시 Landsat 조위 데이터-평택 조위관측소 149
〈부록 1-3〉 고조시 Landsat 조위 데이터-대산 조위관측소 148
〈부록 1-4〉 고조시 Landsat 조위 데이터-태안 조위관측소 149
〈부록 1-5〉 고조시 Landsat 조위 데이터-안흥 조위관측소 149
〈부록 1-6〉 고조시 Landsat 조위 데이터-보령 조위관측소 150
〈부록 1-7〉 고조시 Landsat 조위 데이터-서천마량 조위관측소 150
〈부록 1-8〉 고조시 Landsat 조위 데이터-장항 조위관측소 151
〈부록 1-9〉 고조시 Landsat 조위 데이터-군산 조위관측소 151
〈부록 1-10〉 저조시 Landsat 위성영상 리스트 152
〈부록 1-11〉 저조시 Landsat 조위데이터-평택 조위관측소 152
〈부록 1-12〉 저조시 Landsat 조위데이터-대산 조위관측소 153
〈부록 1-13〉 저조시 Landsat 조위데이터-태안 조위관측소 153
〈부록 1-14〉 저조시 Landsat 조위데이터-안흥 조위관측소 154
〈부록 1-15〉 저조시 Landsat 조위데이터-보령 조위관측소 154
〈부록 1-16〉 저조시 Landsat 조위데이터-서천마량 조위관측소 155
〈부록 1-17〉 저조시 Landsat 조위데이터-장항 조위관측소 155
〈부록 1-18〉 저조시 Landsat 조위데이터-군산 조위관측소 156
〈부록 2-1〉 1985년 2월 7일-1985년 1월 30일 조간대 157
〈부록 2-2〉 1990년 11월 4일-1990년 1월 20일 조간대 158
〈부록 2-3〉 1990년 11월 4일-1991년 2월 8일 조간대 159
〈부록 2-4〉 1990년 11월 4일-1993년 3월 17일 조간대 160
〈부록 2-5〉 2004년 9월 15일-2005년 1월 5일 조간대 161
〈부록 2-6〉 2004년 9월 15일-2006년 1월 24일 조간대 162
〈부록 2-7〉 2004년 9월 15일-2007년 2월 12일 조간대 163
〈부록 2-8〉 2016년 3월 24일-2016년 7월 14일 조간대 164
〈부록 2-9〉 2018년 2월 2일-2018년 5월 9일 조간대 165
〈부록 3-1〉 고조위 KOMPSAT 위성영상 리스트 166
〈부록 4-1〉 2014년 10월 4일 해안선 167
〈부록 4-2〉 2017년 1월 25일 해안선 168
〈부록 4-3〉 2019년 3월 29일 해안선 169
〈부록 4-4〉 2019년 12월 24일 해안선 170
〈부록 4-5〉 2020년 3월 18일 해안선 171
〈부록 5-1〉 지정해역 고조위 위성영상 리스트 172
〈부록 5-2〉 지정해역 저조위 위성영상 리스트 173
〈부록 6-1〉 조화상수 (Xiamen, 376) 174
〈부록 6-2〉 조화상수 (Kanmen, 632) 175
〈부록 6-3〉 조화상수 (Lusi, 633) 176
〈부록 6-4〉 조화상수 (Lianyungang, 639) 177
〈부록 6-5〉 조화상수 (shijiusuo, 642) 178
〈그림 1-1〉 사업수행 조직 17
〈그림 2-1〉 공간해상도에 따른 인공위성 분류 24
〈그림 2-2〉 조간대 추출 최적 인공위성 선정 24
〈그림 2-3〉 해안선 추출 최적 인공위성 선정 26
〈그림 2-4〉 조간대·해안선 추출 체계 27
〈그림 2-5〉 위성영상 전처리 과정 및 전처리 예시 영상 28
〈그림 2-6〉 저조시와 고조시에 획득된 위성영상의 수체강조지수 적용 결과 30
〈그림 2-7〉 Landsat 위성영상 히스토그램 분석을 통한 수체강조지수 선정(저조 시) 31
〈그림 2-8〉 Landsat 위성영상 히스토그램 분석을 통한 수체강조지수 선정(고조 시) 32
〈그림 2-9〉 KOMPSAT 위성영상 전처리 수행과정 32
〈그림 2-10〉 NDVI, NDWI 지수가 적용된 KOMPSAT 위성영상 33
〈그림 2-11〉 KOMPSAT 위성영상 임계값 분석을 통한 최종 선정 결과 33
〈그림 2-12〉 Otsu 임계값 방법과 KI 임계값 방법 적용 결과 34
〈그림 2-13〉 Otsu 임계값 방법 최적화 적용 결과 예시 35
〈그림 2-14〉 반복 횟수 별 MACWE 알고리즘 결과 37
〈그림 2-15〉 구름제거 알고리즘 적용 예시 38
〈그림 2-16〉 조간대 추출 흐름도 39
〈그림 2-17〉 해안선 추출 흐름도 40
〈그림 2-18〉 시범구역 선정 41
〈그림 2-19〉 저조시 Landsat 위성영상 선정예시 42
〈그림 2-20〉 고조시 Landsat 위성영상 선정예시 42
〈그림 2-21〉 전자해도 조간대와 조간대 추출 결과 비교 43
〈그림 2-22〉 전자해도 조간대와 동시표출을 통한 조간대 비교 43
〈그림 2-23〉 전자해도 조간대와 임계값 및 경계선 검출 조간대 비교-1번 구역 44
〈그림 2-24〉 전자해도 조간대와 임계값 및 경계선 검출 조간대 비교-2번 구역 44
〈그림 2-25〉 전자해도 조간대와 임계값 및 경계선 검출 조간대 비교-3번 구역 45
〈그림 2-26〉 전자해도 조간대와 머신러닝 조간대 비교-1 번 구역 45
〈그림 2-27〉 전자해도 조간대와 머신러닝 조간대 비교-2번 구역 46
〈그림 2-28〉 갯벌면적조사 지료와 조간대 추출 결과 비교 46
〈그림 2-29〉 갯벌면적조사 자료와 동시표출을 통한 비교 47
〈그림 2-30〉 갯벌면적조사 자료와 임계값 및 경계선 검출 조간대 비교-1번 구역 47
〈그림 2-31〉 갯벌면적조사 자료와 임계값 및 경계선 검출 조간대 비교-2번 구역 48
〈그림 2-32〉 갯벌면적조사 자료와 임계값 및 경계선 검출 조간대 비교-3번 구역 48
〈그림 2-33〉 갯벌면적조사 자료와 머신러닝 조간대 비교-1번 구역 49
〈그림 2-34〉 갯벌면적조사 자료와 머신러닝 조간대 비교-2번 구역 49
〈그림 2-35〉 알고리즘 선정 사유 50
〈그림 2-36〉 10년단위 조간대 산출물-1980년대, 1990년대 52
〈그림 2-37〉 조간대 산출물-2000년대, 2010년대 53
〈그림 2-38〉 1980년대(빨강), 1990년대(파랑) 조간대 동시표출 53
〈그림 2-39〉 1990년대(파랑), 2000년대(노랑) 조간대 동시표출 54
〈그림 2-40〉 2000년대(노랑), 2010년대(보라) 조간대 동시표출 54
〈그림 2-41〉 해안선 추출 시범구역 선정 55
〈그림 2-42〉 고조위 KOMPSAT 영상 선정 55
〈그림 2-43〉 해안선 추출 결과 비교(A-1, A-2 구역) 56
〈그림 2-44〉 해안선 추출 결과비교 (B-1 구역) 57
〈그림 2-45〉 해안선 추출 결과비교 (B-2 구역) 57
〈그림 2-46〉 조간대 가시화 방안 60
〈그림 2-47〉 해안선 가시화 방안 60
〈그림 2-48〉 해양위성정보 관리시스템 탑재 관련 회의록 61
〈그림 2-49〉 파일형 DB구조도 62
〈그림 2-50〉 QGIS 실행파일 실행 화면 63
〈그림 3-1〉 지정해역 대상구역 협의 회의록 67
〈그림 3-2〉 중국의 직선기선 68
〈그림 3-3〉 지정해역 Landsat 위성영상 Path/Row 69
〈그림 3-4〉 분석에 사용된 조위관측소 위치 71
〈그림 3-5〉 지정해역 위성영상 분류에 활용된 조위자료(2016년~2021년) 72
〈그림 3-6〉 예측조위 검증 73
〈그림 3-7〉 지정해역 고조 및 저조시 Landsat-8 Mosaic 영상(전체) 74
〈그림 3-8〉 지정해역 조간대 및 해안선 추출 결과(전체) 74
〈그림 3-9〉 NOAA GSHHG 자료 75
〈그림 3-10〉 NOAA GSHHG 데이터(분홍색)와 해안선(검은색) 비교(전체) 76
〈그림 3-11〉 NOAA GSHHG 데이터(분홍색)와 해안선(검은색) 비교(인공구조물 인근) 77
〈그림 3-12〉 NOAA GSHHG 데이터(분홍색)와 해안선(검은색) 비교(하천 인근) 77
〈그림 3-13〉 중국 해도와 해안선 비교(전체) 78
〈그림 3-14〉 중국 해도와 해안선 비교(인공구조물 인근) 79
〈그림 3-15〉 중국 해도와 해안선 비교(도서지역 인근) 79
〈그림 3-16〉 중국 해도와 해안선 비교 및 고조시 위성영상(차이 발생 지역) 80
〈그림 3-17〉 Murray 조간대 결과(흰색 폴리곤)와 조간대 산출물(붉은색 폴리곤) 비교(전체) 81
〈그림 3-18〉 Murray 조간대 결과(흰색 폴리곤)와 조간대 산출물(붉은색 폴리곤)... 82
〈그림 3-19〉 영해기점 9번, 10번, 12번, 13번 인근 조간대, 해안선 산출 결과 83
〈그림 4-1〉 해양주제도의 비전 및 목표 88
〈그림 4-2〉 해양위성기반 주제도 역할 89
〈그림 4-3〉 고해상도 위성영상기반 지도제작 및 활용 분야 90
〈그림 4-4〉 기관별 주제도 구축 현황 91
〈그림 4-5〉 위성기반 적조탐지 및 연안모니터링 92
〈그림 4-6〉 NOAA 수온분포도 및 플랑크톤 적조감시 92
〈그림 4-7〉 Seastar와 SOCD 93
〈그림 4-8〉 EU CISE 및 JAFIC 94
〈그림 4-9〉 위성영상 연구 동향 및 융합가능 해양정보 95
〈그림 4-10〉 현황분석 및 시사점 97
〈그림 4-11〉 위성 주제도 연계방안 98
〈그림 4-12〉 해양위성정보 분류 99
〈그림 4-13〉 신규해양주제도 분류 100
〈그림 4-14〉 해양주제도 확대를 위한 연차별 계획 101
〈그림 4-15〉 맞춤형제작을 통한 주제도 적용방안 102
〈그림 4-16〉 해양위성주제도 작업 절차 103
〈그림 4-17〉 제작시 사용된 메타데이터목록 104
〈그림 4-18〉 부산항만청방문 의견수렴 회의록 105
〈그림 4-18〉 부산항만청방문 의견수렴 회의록(계속) 106
〈그림 4-18〉 부산항만청방문 의견수렴 회의록(계속) 107
〈그림 4-18〉 부산항만청방문 의견수렴 회의록(계속) 108
〈그림 4-19〉 뷰어시연 및 울산,부산항만청 의견수렴 회의록 109
〈그림 4-19〉 뷰어시연 및 울산,부산항만청 의견수렴 회의록(계속) 110
〈그림 4-19〉 뷰어시연 및 울산,부산항만청 의견수렴 회의록(계속) 111
〈그림 4-20〉 부산 신항 조감도 112
〈그림 4-21〉 부산신항 부근 제작 정보 113
〈그림 4-22〉 2017 센티넬 위성영상(부산신항) 114
〈그림 4-23〉 2019 센티넬 위성영상(부산신항) 115
〈그림 4-24〉 2020 센티넬 위성영상(부산신항) 115
〈그림 4-25〉 2020 구글 위성영상(부산신항) 116
〈그림 4-26〉 울산항 부근 전경 116
〈그림 4-27〉 울산항 수용 용량 117
〈그림 4-28〉 울산항 개발 예산 117
〈그림 4-29〉 울산항 부근 제작 정보 118
〈그림 4-30〉 2017 센티넬 위성영상(울산항) 119
〈그림 4-31〉 2019 센티넬 위성영상(울산항) 120
〈그림 4-32〉 2020 센티넬 위성영상(울산항) 120
〈그림 4-33〉 2020 구글 위성영상(울산항) 121
〈그림 4-34〉 주제도 뷰어 특징 122
〈그림 4-35〉 설치파일 123
〈그림 4-36〉 기본화면구성 123
〈그림 4-37〉 설치파일 및 설치화면 124
〈그림 4-38〉 파일불러오기 124
〈그림 4-39〉 인터페이스 편집 124
〈그림 4-40〉 길이 및 면적측정 125
〈그림 4-41〉 화면이동 도구 125
〈그림 4-42〉 레이어 ON/OFF 및 그룹추가 126
〈그림 4-43〉 레이어 속성 변경 126
〈그림 4-44〉 화면 인쇄 126
〈그림 5-1〉 수에선을 활용한 DEM 구축 방법 130
〈그림 5-2〉 DEM 구축 지역 131
〈그림 5-3〉 확보된 수에선 및 DEM 생성 결과 131
〈그림 5-4〉 해안선 변화조사 자료와 조간대 DEM 비교 132
〈그림 5-5〉 상세분석을 위한 직선구역 선정 133
〈그림 5-6〉 직선구역별 해안선 변화조사와 조간대 DEM 자료 비교 133
〈그림 5-7〉 2020년 한국해양학회 추계학술대회 구두 발표 표지 및 요약문 134