광학위성자료를 이용한 굴절률 및 RGB 컬러합성기법 기반의 홍수탐지 연구

Flood Monitoring Based on Refractive Index and RGB Composite Imagery Using Optical Satellite Data

매년 많은 강수를 동반한 태풍 및 집중호우에 의해 전 세계적으로 홍수가 발생하고 있다. 홍수가 발생하면 인명 및 재산 등에 막대한 피해가 발생하고, 빠른 복구를 위해 범람지역의 정확한 파악 및 분석은 매우 중요하다. 위성을 이용하면 사람이 직접 갈 수 없는 지역을 포함한 넓은 영역의 모니터링이 준 실시간적으로 가능하다. 위성자료를 이용한 홍수탐지는 이전부터 꾸준히 연구되어 왔으며 능동형 마이크로웨이브자료인 SAR시스템을 이용한 연구가 주로 진행되어왔다. 능동형 마이크로웨이브위성은 밤과 낮의 영향을 받지 않고 기상조건에 영향을 거의 받지 않으며 고해상도로 관측을 할 수 있다는 장점이 있으나 동일 지점 관측의 주기가 약 6일 정도로 매우 길다는 단점이 있다. 본 연구에서는 SAR위성 보다 시간해상도가 높은 광학위성자료를 이용하여 홍수탐지 알고리즘을 개발하였다. 연구를 위해 Terra위성의 MODIS센서와 Himawari-8위성의 AHI센서의 가시 및 근적외파장의 반사도 관측자료를 이용하여 히스토그램 기법을 이용하여 홍수 탐지에 적합한 채널을 선택하고, 최적의 영상분석을 위해 RGB합성기술을 적용하였다. 또한 가시 및 근적외 채널의 굴절률을 산출하여 RGB합성기술에 선택된 관측 파장별 홍수 탐지 결과에 대한 물리적 설명을 뒷받침하였다. 본 연구 결과를 검증하기 위해 능동형 마이크로웨이브 위성인 Sentinel-1A자료와 RGB 영상 각각에 Otsu 방법을 이용해 홍수 면적을 계산하고 각각의 결과를 비교하였다. 자세한 알고리즘 설명과 결과는 발표를 통해 제시될 예정이다.