해지 접합 영역에서 레이저 빔 내에는 해양과 육지가 동시에 존재할 수 있어 해지 혼합 파형이 생성된다. 해지 혼합 파형을 정확히 식별할 수 있다면, 이 혼합 파형을 이용해 수변선의 정확한 위치를 추출할 수 있다. 본 논문은 해지 혼합 파형의 존재를 고려하여 기탁 해양 레이저 레이더(AOL, Airborne oceanic LiDAR)의 적외선 레이저 기반 해지 혼합 파형 인식 방법을 제안하고, 나아가 해지 혼합 파형을 활용한 수변선 추출 방법을 제시한다. 먼저, AOL 적외선 레이저의 전파형 특성을 종합적으로 추출하고 특성 차원 축소를 수행한다. 둘째, AOL 파형에 대해 퍼지 분류를 실시하여 소속도 행렬을 얻고 Otsu 최대 클래스 간 분산법을 통해 해지 혼합 파형을 결정한다. 셋째, DBSCAN 밀도 군집 알고리즘을 이용해 오분류된 해지 혼합 파형을 인식하고 제거한다. 이후 해지 혼합 파형에 대응하는 레이저 점의 위치 정보를 결합하여 PAEK 평활 알고리즘으로 수변선 위치 정보를 얻는다. 마지막으로 레이저 레이더 방정식을 확장하고 적외선 레이저 해지 혼합 레이더 방정식의 표현식을 제시하며, 이론적 방정식 분석과 실측 파형 데이터 검증을 결합해 해양, 육지 및 해지 혼합 파형의 차별 분석을 수행하여 적외선 레이저 빔 내 해지 공존에 따른 해지 혼합 파형 연구에 이론적 기초를 제공한다. Optech CZMIL 시스템으로 수집한 실측 AOL 데이터셋을 이용해 본 논문의 적외선 레이저 해지 혼합 파형법 및 해지 혼합 레이더 방정식의 타당성과 유효성을 검증하였다. 전통적인 AOL 고도 임계값법과 비교하여 본 논문의 AOL 혼합 파형법은 수변선 추출 편차의 평균과 표준편차를 각각 24.07% 및 9.76% 감소시켰으며 SSIM 지수는 0.031 향상되어 AOL 조간대 수변선 추출에 새로운 방식을 제공한다.
关键词
기탁 해양 레이저 레이더; 적외선 레이저; 해지 파형 분류; 해지 혼합 파형; 조간대 수변선