Sentinel-1 영상 서브개구 자기상관 기술을 이용한 고정 얼음 식별 연구

Cheng Yuheng ,  

Li Gang ,  

Chen Zhuoqi ,  

Yang Zhibin ,  

Cheng Xiao ,  

摘要

고정 얼음은 극지방 해안선에 부착되어 해기 플럭스 교환 및 복사 전달 등을 통해 극지 기후에 영향을 미친다. 기후 변화가 심화되고 극지 연안 지역의 상업 활동이 증가함에 따라 원격 감지 데이터를 이용하여 고정 얼음 범위를 안정적이고 정기적으로 식별 및 추출하는 중요성이 점차 부각되고 있다. SAR 영상은 고정 얼음의 모니터링 및 분석을 위한 신뢰할 수 있는 데이터 소스를 제공한다. 본 연구는 그린란드 멜빌 만, 요쿨 만, 남극 아문센 해안 및 반자레 해안의 네 가지 전형적인 고정 얼음 분포 지역을 선정하여 분석하였으며, 북극 항로 통과 노드 및 남극 빙붕 전선 등 핵심 지역을 포함하여 극지 항로 보장, 과학 탐사 지원 및 기후 변화 대응 모니터링 등의 다양한 응용 수요를 갖는다. 연구는 Sentinel-1 SAR 영상을 전방 및 후방 서브개구 영상으로 분해하고 간섭 처리를 통해 서브개구 자기상관 영상을 생성하였으며, Otsu 상관성 임계값 분할 및 연결 요소 분석을 결합하여 고정 얼음을 추출하여 단일 SAR 영상 기반 고정 얼음 식별을 실현하였다. SAR 영상 촬영 시간 간격이 1일 미만인 구름 없는 광학 영상을 이용하여 정확도를 검증한 결과, 네 개 연구 지역의 평균 전체 정확도는 96.84%, 카파 계수는 0.9338, F1 값은 0.9666, 교집합비율은 96.28%로 나타났다. 평가 결과 본 방법은 네 가지 서로 다른 고정 얼음 분포 지역에서 모두 높은 전체 정확도와 카파 계수를 달성하여 다양한 지역 조건에서의 안정성과 적용 가능성을 나타내었다.

关键词

극지 원격탐사; 고정 얼음; 해빙; SAR 상관성; 서브개구 자기상관; Sentinel-1; TOPS; InSAR

阅读全文