멀티빔에코사운더의 다중주파수를 이용한 태안해안국립공원 해양서식지 분류
The classification of marine habitats in Taeanhaean National Park using Multi-frequency of Multi-Beam Echo Sounder
This study aimed to investigate the spatiotemporal ecological characteristics of marine benthos inhabiting of Taeanhaean National Park in Korea. Bathymetry and backscatter data were acquired using multi-frequency of multi-beam echo sounder to classify marine habitats. Topographic classification was performed using the Bathymetric Position Index (BPI), and substrate classification was conducted through an image classification method. The results of the topographic and substrate classification were verified using ground-truth data such as sediment samples and underwater video, showing high accuracy (over 77%) and substantial agreement with Kappa coefficients ranging from 0.61 to 0.79. Coarser sediments predominated in the northern region relative to the southern region, accompanied by higher mean backscatter intensity. The northern area exhibited extensive gravel flats, whereas the southern area was dominated by wide mud flats. These spatial differences are attributed to variations in wave and tidal energy as well as local geomorphological conditions.
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태안해안국립공원에 서식하는 해양저서생물의 시공간적 생태특성 이해에 필요한 기초자료인 해양서식지 분류는 멀티빔에코사운더(Multi-Beam Echo Sounder)의 다중주파수를 이용해 취득한 수심(Bathymetry)과 후방산란(Backscatter) 자료를 이용하였다. 해양서식지는 지형과 기질 특성에 따라 분류하였으며 지형 분류에는 BPI (Bathymetric Position Index, 해저지형지수)를 적용하였고 기질 분류에는 최대가능도법을 적용한 이미지 분류 방법을 사용하였다. 또한, 지형 및 기질 분류 결과는 현장 실측 자료(Ground truth)인 퇴적물과 해저영상을 대비하여 높은 정확도(77% 이상)를 확인하였고, 카파 계수에서도 0.61에서 0.79의 범위로 상당한 수준의 일치도를 보여 분류 결과의 신뢰성이 높음을 입증하였다. 해양서식지 분류 결과, 태안해안국립공원은 남부 지역보다 북부 지역에 조립한 퇴적물이 우세하며, 평균 후방산란 음압 강도(Backscatter Intensity)는 남부 지역보다 북부 지역이 높게 나타났다. 또한, 북부 지역은 자갈 평탄부(Gravel flats)의 면적이 넓으며 남부 지역은 니질 평탄부(mud flats)가 넓은 면적으로 분포하는데 이는 지역별 파랑 및 조석에너지, 지리적 환경 등 복합적 요인에 의한 것으로 판단된다.
목차
요약 Abstract 서론 재료 및 방법 연구지역 자료취득 및 분석 결과 해양서식지 특성(후방산란, 지형 및 기질) 고찰 사사 Conflicts of interest 인용문헌
키워드
후방산란지형 분류기질 분류해저지형지수(BPI)카파 계수BackscatterTopographic ClassificationSubstrate ClassificationBathymetric Position Index (BPI)Kappa Coefficients
저자
이동관 [ Dong Kwan Lee | ㈜어스웨이브 ]
장성건 [ Seong Geon Jang | 국립공원공단 국립공원해양생태보전원 ]
이선종 [ Sun Jong Lee | 한국해양과학기술원 연구선관측팀 ]
Corresponding Author