지영훈1), 한향선1),2), 이훈열1) 1) 강원대학교 지구물리학과 2) 울산과학기술대학교 도시환경공학부 시계열적 COSMO-SkyMed one-day tandem 간섭영상을 이용한 동남극 Terra Nova Bay 주변의 지표 특성 분석 지영훈1), 한향선1),2), 이훈열1) 1) 강원대학교 지구물리학과 2) 울산과학기술대학교 도시환경공학부 제목과 자기소개

발표 순서 서론 연구지역 및 자료 연구방법 연구결과 결론 순서 설명

서 론 극지방의 지표특성은 전 지구적 기후 및 환경변화의 지시자 역할을 하므로 매우 정밀하게 분석되어야 함 SAR 영상은 태양고도와 기상조건에 관계없이 고품질의 지표정보를 제공 특히 Interferometric SAR (InSAR)는 정밀한 지표변위와 지형고도 정보를 제공하여 지표면의 물리적 특성 분석에 유용함 그러나 단일 InSAR 영상에서는 미세한 지표변위를 분석하는데 제한적 이 연구에서는 시계열적으로 획득된 13 개의 COSMO-SkyMed one-day tandem InSAR 영상을 이용하여 Terra Nova Bay 주변지역의 지표특성을 분석하였음 극지의 지표특성은 전 지구적 기후 및 환경변화의 지시자 역할을 하기 때문에 매우 정밀하게 분석되어야 합니다. 특히 InSAR 기술은 태양고도와 대기조건과 관계 없이 지표변위와 지형고도를 정밀하게 측정 가능하기 때문에 극지의 지표특성 분석에 유용하게 사용됩니다. 시간적 기선거리가 작은 InSAR 영상은 시간에 따른 변화가 큰 대상체, 예를 들어 빠르게 유동하는 빙하나 지진과 같은 급작스런 지표변위 등에 대하여 분석하기에 용이합니다.

연구지역 및 자료 지표특성 분석은 적색 사각형 지역에서 수행되었음 적색 사각형 지역에는 산악지역, 분지지역 그리고 빙하지역 등이 포함 2010년 12월 부터 2012년 1월 사이에 총 13개의 COSMO-SkyMed one-day tandem InSAR 영상을 사용 Campbell Glacier Priestly Glacier Jangbogo Station Zucchelli Station 이 영상은 연구지역인 테라노바베이의 SAR영상입니다. 테라노바베이는 빠르게 유동하고있는 프리슬리 빙하와 캠벨 빙하가 있으며, 장보고기지와 주캘리 기지가 위치해있습니다. 지표특성 분석은 그림의 적색 사각형 지역에서 수행되었으며, 이 지역에는 빙하와 분지, 산악 지역이 포함되어 있습니다. 이 연구에서는 2010년 12월 25일부터 2012년 1월 14일 사이에 총 13개의 InSAR 영상을 사용하였습니다. 모든 영상의 시간적 기선거리는 1일 입니다. 2011년 3월 31일에 촬영된 SAR 영상

연구방법 1 2 3 4 5 시계열적 one-day InSAR 영상을 제작 각각의 InSAR pair에 대한 긴밀도 지도를 제작 절대위상복원(Unwrapping)을 수행한 InSAR 영상에서 지형고도 지도를 제작 시계열적으로 측정된 지형고도를 평균해서 표준편차 지도를 제작 1 2 좌측은 실제 자료처리순서를 나타낸 도표입니다. 먼저 원본데이터를 획득 한 후 co-registration을 이용하여 영상의 궤도오차에 따른 위치오차를 보정합니다. 그 후 시계열적 InSAR 영상을 제작하였고, 긴밀도 지도를 제작하였습니다. 절대위상복원을 한 후 지형고도 지도를 제작하였고 시계열적 지형고도 지도를 평균하여 표준편차 지도를 제작하였습니다. 이렇게 제작된 영상과 지도들을 비교, 분석하고 지표특성에 따라서 산악지역, 빙하지역, 분지지역 으로 구분하였습니다. 3 4 5

빙하지역인 A, B 지점에서 지형고도의 오차가 큼 연구방법 Range Azimuth 왼쪽 그림은 COSMO-SkyMed 로 촬영된 연구지역의 SAR영상입니다. 지표특성의 분석은 레인지-에지머스 좌표로 수행되었습니다. 오른쪽 그림은 왼쪽 영상에서 노란색 선 부분에서의 시계열적 지표고도의 변화를 나타낸 그림입니다. 가로축은 에지머스 방향의 거리, 세로축은 높이입니다. 그림에서 A 부분은 부메랑 빙하 지역이고, B 부분은 프리슬리 빙하 부분입니다. 빙하 부분에서 큰 오차가 발생하는 것을 시계열적 고도변화 그레프에서 확인 할 수 있습니다. 빙하지역인 A, B 지점에서 지형고도의 오차가 큼

연구방법 시계열적 지형고도 지도 표준편차 지도 Calculate STD 시계열적 지형고도 지도 표준편차 지도 표준편차 지도를 이용하면 단일 InSAR 영상에서는 감지 불가능했던 미세한 변화까지 분석 가능

연구결과 InSAR 영상에서 분지지역은 한 개 미만의 간섭띠가 나타나 해석이 어려움 Range Basin area meter Degree Azimuth InSAR 영상에서 분지지역은 한 개 미만의 간섭띠가 나타나 해석이 어려움 산악지역과 빙하지역, 분지지역의 긴밀도는 0.4~0.6으로 큰 차이가 없음 지형고도 지도에서 Priestly 빙하는 큰 음의 고도값으로 나타나지만 Boomerang 빙하에서는 오차로 나타나지 않음 단일 InSAR 영상만으로는 지표특성을 정확하게 분류할 수 없음 Mountain area Boomerang Glacier 먼저 단일 InSAR 영상으로 지표특성을 분류하고자 하였습니다. InSAR 영상에서 나타나는 간섭띠가 산악지역의 지표고도변화나 빙하의 변위 등과 같은 지표특성에 대한 정보를 포함하고 있지만 분지지역의 경우는 간섭띠가 나타나지 않아 지표특성을 분류하기에는 제한적이었습니다. 또한 긴밀도 지도에서도 산악지역과 빙하지역, 분지지역의 긴밀도가 서로 큰 차이가 없었습니다. InSAR에서 제작되는 지형고도 지도의 경우지표고도를 정밀하게 알려주어 지형적인 구별이 가능했습니다. 또한 프리슬리 빙하에서 매우 작은 음의 값으로 인해 지형고도에 오차가 존재하며, 이는 빙하의 움직임에 의한 것임을 알았습니다. 하지만 부메랑빙하의 경우는 단일 지형고도 지도에서는 오차로 판단되지 않는 지형고도 값이 나타나 한계점을 보였습니다. Mountain area Priestly Glacier

연구결과 산악지역의 표준편차는 1~16 m, 빙하지역의 표준편차 값은 60 m 이상의 값을 가짐 Range Azimuth 산악지역의 표준편차는 1~16 m, 빙하지역의 표준편차 값은 60 m 이상의 값을 가짐 분지지역의 표준편차 값은 약 30 m로 산악지역, 빙하지역과는 다른 값을 보임 눈으로 피복된 분지지역에 기상효과에 의해 snow cover의 미세한 표면변위가 발생한 것으로 판단 Degree meter 그러나 표준편차 지도에서는 단일 SAR 영상으로는 분석하지 못했던 지표특성들을 분석할 수 있다. 표준편차 지도에서 산악지역의 표준편차는 1~16 미터, 빙하지역의 표준편차 값은 60 미터 이상으로 명확한 차이를 보여줍니다. 또한 계곡에 위치해있던 부메랑 빙하 외에도 작은 빙하들의 모습을 확인 할 수 있었습니다. 분지지역의 표준편차 값은 약 30 미터로 산악지역과 빙하지역의 사이값을 보여줍니다. 이는 눈으로 피복된 분지지역에서 적설이나 바람 및 기온의 변화 등의 기상효과로 인해 미세한 표면변위가 발생한 것으로 판단하였습니다.

결 론 동남극 Terra Nova Bay 주변 지역에 대해 시계열적으로 획득된 COSMO-SkyMed one-day tandem InSAR 영상을 이용하여 지표특성을 분석함 단일 InSAR 영상을 이용한 지표특성 분석은 여러 가지 한계점을 나타냈음 시계열적 InSAR 자료로부터 제작된 표준편차 지도를 이용한 지표특성 분석은 매우 효과적, 단일 InSAR 영상에서 나타나는 한계점을 보완해 줄 것으로 기대됨 향후 표준편차 값에서 정량적인 변위를 계산하는 연구가 필요함 결론입니다. 이 연구에서는 동남극 테라노바베이 주변지역에 대해 시계열적으로 획득된 코스모 스카이메드 원데이 인사 영상을 이용하여 지표특성을 분석하였습니다. 시계열적 인사 자료로부터 제작된 표준편차 지도를 이용한 지표특성 분석은 매우 효과적이였으며 단일 인사 영상에서 나타나는 한계점을 보완해 줄 것으로 기대되었습니다. 향후 표준편차 지도에서 정량적인 변위를 계산하는 연구가 필요합니다.

감사합니다 감사합니다!