Sentinel-2 및 PlanetScope 이미지를 통한 해안선 추출 방법

초록. 본 연구는 Sentinel-2(S2)와 PlanetScope(PS)가 제공하는 중간(10 m) 및 고해상도(3 m) 다중 스펙트럼 이미지를 기반으로 해안선 매핑을 위한 특정 방법론의 성능을 비교하고 평가하는 것을 목표로 합니다. Sentinel-2는 코페르니쿠스 미션의 일환으로 데이터가 무료로 제공됩니다. PS 이미지는 관련 프로젝트 제안서가 유럽 우주국의 승인을 받을 경우 과학 연구를 위해 무료로 제공됩니다. 해안선 탐지를 위해 정규화된 차수 물 지수(NDWI), 수정된 정규화된 차수 물 지수(MNDWI), 자동 물 추출 지수(AWEI), 물 지수(WI)와 같은 여러 스펙트럴 지수가 사용되었습니다. 특히, 해안선 추출 방법으로 가우시안 혼합 모델(GMM)과 K-평균 클러스터링의 두 가지 비지도 분류 기법이 적용되었습니다. 이러한 접근 방식의 결과는 항공 정사모자이크에서 유래된 기준 해안선을 사용하여 검증되었으며, 이는 위성 이미지 날짜에 최대한 가깝게 획득된 이미지에서 생성되었습니다. 정확도 검증을 위한 “기준선 및 단면” 접근법이 사용되었습니다. 비교를 위한 연구 사례로 세 가지 조수 없는 지중해 해변이 사용되었습니다: 스페인의 Castelldefels와 Gava 사이의 해변, 이탈리아의 Feniglia와 Marina di Grosseto입니다. 결과는 해안선 추출에서 서브픽셀 정확도를 보여주었으며, S2 데이터의 평균 절대 거리 범위는 2 m에서 5 m, PS 데이터는 1.5 m에서 2 m였습니다. 이러한 발견은 반자동 해안선 탐지를 위한 무료 위성 데이터의 잠재력을 강조합니다. 다양한 지수 및 방법론의 조합을 사용하여 얻은 결과는 고려되는 문맥에 따라 최상의 옵션이 변경될 수 있음을 보여주므로, 향후 연구는 문맥 기반(최적에 가까운) 지수-분류기 조합을 자동으로 결정하는 절차 개발에 전념해야 합니다.