KR20210085198A - Reference alignment system for Measuring diffrent harmful algae - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 선박 탑재형 라만 분광장치, 원거리 원격 측정용 라만 분광장치 및 원격 다중 분광 카메라 측정장치에서 측정된 신호의 기준을 정렬하는 이종의 유해조류 측정장치의 기준 정렬 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a reference alignment system for a heterogeneous harmful algae measuring device that aligns the standards of signals measured by a ship-mounted Raman spectrometer, a long-distance telemetry Raman spectrometer, and a remote multi-spectral camera measuring device.
녹조현상이란 부영양화된 호수나 유속이 느린 하천에서 부유성의 조류, 즉, 식물플랑크톤이 대량 증식하여 수면에 집적함으로써 물색을 현저하게 녹색으로 변화시키는 현상을 가리키는 말이다. Algae phenomenon refers to a phenomenon in which floating algae, that is, phytoplankton, proliferate in large quantities in eutrophic lakes or slow-flowing rivers and accumulate on the surface of the water, thereby significantly changing the color of the water to green.
이러한 녹조현상은 일반적으로 담수에서만 발생하는데 공장폐수와 생활하수, 비료, 농약, 가축과 사람의 분뇨 등등 각종 육상 오염물질들이 강 또는 호수로 유입되고 수역의 하부에 침작되어 박테리아에 의해 분해되며 분해된 유기물들이 플랑크톤의 먹이가 되는 질소와 인을 생성시켜 해수 및 담수에서 녹조가 발생하게 된다. 이러한 녹조는 수중의 용존산소를 감소시키며, 독성녹조 및 각종 녹조 플랑크톤을 생성시켜 어류 및 수생생물을 폐사시킨다.This algae phenomenon generally occurs only in fresh water. Various land pollutants such as factory wastewater, domestic sewage, fertilizer, pesticides, livestock and human excrement, etc. flow into rivers or lakes and settle in the lower part of the water body, where they are decomposed and decomposed by bacteria. Organic matter produces nitrogen and phosphorus, which are food for plankton, and algae occur in seawater and freshwater. These algae reduce dissolved oxygen in water, and produce toxic algae and various algal plankton to kill fish and aquatic organisms.
또한, 육지로부터 대량 유입된 유기물들이 침전된 수역 저부에는 침전된 중금속들이 수중으로 용출되어 담수를 오염시키고 어류를 중독시킬 수 있으며, 나아가서는 환경파괴 및 자연 미관의 손상 등 많은 문제점을 불러일으키게 된다. In addition, at the bottom of the water body where the organic matter introduced in large quantities from the land is deposited, the heavy metals precipitated are eluted into the water, contaminating the fresh water and poisoning the fish, and furthermore, it causes many problems such as environmental destruction and damage to the natural beauty.
한편, 녹조를 일으키는 미생물로는 녹조류, 규조류, 남조류 및 식물성 편모충류 등이 있으며, 이 중에서 남조류가 주된 원인이 된다.On the other hand, microorganisms causing green algae include green algae, diatoms, blue-green algae, and vegetable flagella, among which blue-green algae is the main cause.
적조현상은 육지로부터 유기오염 물질이나 질소 인 등이 바다로 다량 유입되어 플랑크톤의 비정상적인 증식으로 인해 바다의 색깔이 적색, 적갈색, 황갈색, 녹색, 황녹색 및 황색 등으로 변하는 현상을 말한다. 이러한 적조를 일으키는 원인생물은 주로 편모조류 및 규조류이며, 이 외에도 섬모충류, 남조류 및 적색세균 등이 적조를 유발시키는 것으로 알려져 있다.The red tide phenomenon refers to a phenomenon in which a large amount of organic pollutants or nitrogen phosphorus flows into the sea from the land, and the color of the sea changes to red, reddish brown, yellowish brown, green, yellowish green and yellow due to the abnormal growth of plankton. The causative organisms of such red tides are mainly flagellum and diatoms, and in addition, ciliates, cyanobacteria, and red bacteria are known to cause red tides.
한편, 적조가 발생하게 되면 수중의 용존 산소가 결핍되어 바다는 순식간에 산소가 희박한 상태가 되어 물고기 및 어폐류가 대량 폐사하게 되고, 대량 번식된 플랑크톤은 물고기의 아가미에 붙어서 물고기를 질식시키기도 하며, 특히 편모조류인 코콜리디니움은 유해 독소를 발생시켜 물고기의 죽음을 초래하게 된다. On the other hand, when red tides occur, the dissolved oxygen in the water is insufficient, and the sea becomes oxygen-poor in an instant, resulting in the mass death of fish and fish and shellfish, and the mass-bred plankton attaches to the gills of the fish and suffocates the fish. In particular, the flagellum, cocolidinium, generates harmful toxins, which causes the death of fish.
또한, 현재 세계 20억 이상의 인구가 소비하는 동물성 단백질의 50％ 가량은 바다에서 공급되는데 적조현상에 따른 해양생태계의 파괴는 이러한 식량자원에도 심각한 영향을 미치게 되며, 나아가 수역 이용 가치를 저하시키고, 더 나아가 경제적인 가치를 초월하여 커다란 환경 문제를 야기하게 된다.In addition, about 50% of the animal protein consumed by more than 2 billion people in the world is supplied from the sea. Furthermore, it transcends economic value and causes great environmental problems.
기존의 유해조류 예찰 기술은 크게 선박이나 샘플러를 이용하여 시료를 채취 후에 실험실에서 분석하는 방법과 휴대용 측정기를 사용하여 직접 측정하시는 방법, 광 방식을 이용하여 원격으로 측정하는 방법 등이 있다.Existing hazardous algae detection technology largely includes a method of collecting a sample using a ship or a sampler and then analyzing it in a laboratory, a method of directly measuring using a portable measuring instrument, and a method of remotely measuring using an optical method.
실험실에서 분석하는 방식은 샘플링 위치에 따라 대표성이 달라지며, 샘플 이동시 유해조류의 변화에 대한 오차가 있다.The method of analysis in the laboratory has different representativeness depending on the sampling location, and there is an error in the change of harmful algae during sample movement.
휴대용 측정기를 사용하는 방식은 실험실에서 분석하는 방식에 비해 정확성이 떨어지는 단점이 있고, 두 방식 모두 직접 분석요원이 시료를 채취하거나 분석을 해야하는 번거로움이 있다.The method of using a portable measuring instrument has the disadvantage of lower accuracy than the method of analysis in a laboratory, and both methods have the inconvenience of having to collect or analyze a sample by an analyst directly.
기존의 유해조류 방제 기술은 황토 및 약제를 뿌리거나, 초음파를 활용하는 방법이 활용되어지고 있으나, 이들 방식 모두 효율이 떨어지고, 이미 대량 번식 이후에 처리하기 때문에 그에 대한 투입 비용은 더 많이 소요되는 단점이 있다.Existing harmful algae control technologies include spraying loess and chemicals, or using ultrasonic waves, but all of these methods are inefficient and require higher input costs because they are already treated after mass propagation. There is this.
본 발명에 따른 이종의 유해조류 측정장치의 기준 정렬 시스템은 다음과 같은 해결과제를 가진다.The standard alignment system of a heterogeneous harmful algae measuring device according to the present invention has the following problems.
첫째, 이종의 유해조류 측정장치의 측정 편차를 감소시키고자 한다.First, it is intended to reduce the measurement deviation of different types of harmful algae measurement devices.
둘째, 이러한 측정 편차를 감소시켜, 유해조류 측정 정밀도를 증가시키고자 한다.Second, by reducing this measurement deviation, the precision of the measurement of harmful algae is increased.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어질 수 있을 것이다. The problems to be solved of the present invention are not limited to those mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명은 이종의 유해조류 측정장치의 기준 정렬 시스템으로서, 유해조류의 농도를 측정하는 위치를 GPS를 이용하여 측정하는 선박 탑재형 라만 분광장치; 기 설정된 위치와 고도 정보를 기반으로, 광원 및 측정장치가 부착된 망원경의 팬-틸트 장치를 조정하여 선박 탑재형 장치가 위치한 지점의 표층 클로로필-a 농도를 측정하는 원거리 원격 측정용 라만분광 장치; 및 드론에 탑재되어 모형선박 상부에서 측정하는 원격 다중 분광 카메라 측정장치를 포함하며, 상기 원거리 원격형 측정장치의 측정 값(CL)을 모형선박 탑재형 측정장치의 값에 일치시킬 수 있는 비례 상수 kSL(kSL=CS/CL)를 결정하고, 상기 드론 탑재형 측정장치로 측정한 데이터에서 식생지수(NDVI)와 클로로필-a(CMS)의 농도를 구하고, 상기 드론 탑재형 측정장치로 측정한 농도(CMS)와 모형선박이 위치한 영역의 클로로필-a 농도의 값을 일치시킬 수 있는 비례상수 kSL(kSL=CS/ CMS)을 결정하는 것을 특징으로 하는 이종의 유해조류 측정장치의 기준 정렬 시스템이다.The present invention provides a reference alignment system for a heterogeneous noxious algae measuring device, comprising: a ship-mounted Raman spectrometer for measuring a position at which the concentration of noxious algae is measured using GPS; Raman spectroscopy device for long-distance telemetry that measures the surface chlorophyll-a concentration at the point where the ship-mounted device is located by adjusting the pan-tilt device of the telescope to which the light source and measuring device are attached, based on preset position and altitude information; and a remote multi-spectral camera measuring device mounted on a drone to measure it from the top of the model ship, wherein a proportional constant capable of matching the measured value (CL ) of the remote telemetry device to the value of the model ship-mounted measuring device Determine k SL (k SL =C S /C L ), and obtain the concentration of vegetation index (NDVI) and chlorophyll-a (C MS ) from the data measured with the drone-mounted measurement device, and measure the drone-mounted type A heterogeneous type characterized by determining the proportionality constant k SL (k SL = C S / C MS ) that can match the concentration measured with the device (C MS ) with the value of the chlorophyll-a concentration in the area where the model ship is located. It is a standard alignment system for harmful algae measurement devices.
본 발명에 따른 이종의 유해조류 측정장치의 기준 정렬 시스템은 다음과 같은 효과를 가진다.The reference alignment system of a heterogeneous harmful algae measuring device according to the present invention has the following effects.
첫째, 이종의 유해조류 측정장치의 측정 편차를 감소시키는 효과가 있다.First, there is an effect of reducing the measurement deviation of different types of harmful algae measuring devices.
둘째, 이러한 측정 편차를 감소시켜, 유해조류 측정 정밀도를 증가시키는 효과가 있다.Second, by reducing the measurement deviation, there is an effect of increasing the measurement precision of harmful algae.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.Effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
도 1은 선박탑재형 라만 분광장치의 구조를 나타낸다.
도 2는 원거리 원격 측정용 라만 분광장치의 개념도이다.
도 3은 수질내 라만 산란 신호와 녹조 유발 미생물의 형광 스펙트럼을 나타낸다.
도 4는 원격 다중 분광 카메라 측정장치의 구조로서, 다중 분광 이미징의 원리와 NDVI를 나타낸다.
도 5는 원격 다중 분광 카메라 측정장치의 구조로서, 다중 분광 이미징의 녹조 측정 개념을 나타낸다.
도 6은 본 발명에 따른 이종의 유해조류 측정장치의 기준 정렬 시스템에 구비되는 각 측정장치 및 상호 작동관계를 나타낸다.1 shows the structure of a ship-mounted Raman spectrometer.
2 is a conceptual diagram of a Raman spectrometer for long-distance telemetry.
3 shows the Raman scattering signal in the water and the fluorescence spectrum of the algae-inducing microorganism.
4 is a structure of a remote multi-spectral camera measuring device, showing the principle of multi-spectral imaging and NDVI.
5 is a structure of a remote multi-spectral camera measuring device, and shows the concept of measuring algae in multi-spectral imaging.
6 shows each measuring device provided in the reference alignment system of the heterogeneous noxious algae measuring device according to the present invention and the interaction relationship.
이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 후술하는 실시예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 가능한 한 동일하거나 유사한 부분은 도면에서 동일한 도면부호를 사용하여 나타낸다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, an embodiment of the present invention will be described so that those of ordinary skill in the art can easily carry out the present invention. As can be easily understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains, the embodiments described below may be modified in various forms without departing from the concept and scope of the present invention. Wherever possible, identical or similar parts are denoted by the same reference numerals in the drawings.
본 명세서에서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지는 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다.The terminology used herein is for the purpose of referring to specific embodiments only, and is not intended to limit the invention. As used herein, the singular forms also include the plural forms unless the phrases clearly indicate the opposite.
본 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.The meaning of "comprising," as used herein, specifies a particular characteristic, region, integer, step, operation, element and/or component, and other specific characteristic, region, integer, step, operation, element, component, and/or component. It does not exclude the presence or addition of groups.
본 명세서에서 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.All terms including technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms defined in the dictionary are further interpreted as having a meaning consistent with the related art literature and the presently disclosed content, and unless defined, are not interpreted in an ideal or very formal meaning.
본 발명은 이종의 유해 조류 측정에서 서로 다른 측정장치에 따른 측정 편차가 발생하는데, 이 측정 편차를 감소시켜 측정 정밀도를 증가시키는 것을 특징으로 한다.The present invention is characterized in that measurement deviation occurs according to different measuring devices in the measurement of different types of harmful algae, and the measurement accuracy is increased by reducing the measurement deviation.
본 발명은 선박 탑재형 라만 분광장치, 원거리 원격 측정용 라만 분광장치 및 원격 다중 분광 카메라 측정장치에서 측정된 신호의 기준을 정렬하는 이종의 유해조류 측정장치의 기준 정렬 시스템에 관한 것이다. 도 6은 본 발명에 따른 이종의 유해조류 측정장치의 기준 정렬 시스템에 구비되는 각 측정장치 및 상호 작동관계를 나타낸다.The present invention relates to a reference alignment system for a heterogeneous harmful algae measuring device that aligns the standards of signals measured by a ship-mounted Raman spectrometer, a long-distance telemetry Raman spectrometer, and a remote multi-spectral camera measuring device. 6 shows each measuring device provided in the reference alignment system of the heterogeneous noxious algae measuring device according to the present invention and the interaction relationship.
본 발명에 따른 선박 탑재형 라만 분광장치는 유해조류의 농도를 측정하는 위치를 GPS를 이용하여 정밀하게 관측할 수 있다.The ship-mounted Raman spectrometer according to the present invention can precisely observe the position at which the concentration of harmful algae is measured using GPS.
본 발명에 따른 원거리 원격 측정용 라만분광 장치가 위치한 고정된 위치와 고도 정보를 기반으로, 광원 및 측정장치가 부착된 망원경의 팬-틸트 장치를 조정하여 선박 탑재형 장치가 위치한 지점의 표층 클로로필-a 농도를 측정할 수 있다.Based on the fixed position and altitude information where the Raman spectrometer for remote measurement according to the present invention is located, the pan-tilt device of the telescope to which the light source and the measuring device are attached is adjusted to the surface chlorophyll at the point where the ship-mounted device is located a The concentration can be measured.
본 발명에 따른 원격 다중 분광 카메라 측정장치는 드론에 탑재되어 모형선박 상부에서 측정할 수 있다.The remote multi-spectral camera measuring apparatus according to the present invention can be mounted on a drone and measure from the top of the model ship.
본 발명에 따른 이종의 유해조류 측정장치의 기준 정렬 시스템은 표준 샘플(증류수)에 대한 측정 값을 농도 0으로, 녹조가 분포한 특정 지역에서 모형선박 탑재형 장치에서 측정한 데이터를 기준값(CS)으로 설정할 수 있다.The reference alignment system of the heterogeneous harmful algae measuring device according to the present invention sets the measurement value for the standard sample (distilled water) to the concentration 0, and sets the data measured by the model ship-mounted device in a specific area where the green algae are distributed as the reference value ( CS ) can be set.
본 발명에 있어서, 원거리 원격형 측정장치의 측정 값(CL)을 모형선박 탑재형 측정장치의 값에 일치시킬 수 있는 비례 상수 kSL(kSL=CS/CL)를 결정할 수 있다.In the present invention, it is possible to determine a proportional constant k SL (k SL = CS /C L ) capable of matching the measured value (CL ) of the long-distance telemetry device to the value of the model ship-mounted measuring device.
본 발명에 따른 드론 탑재형 측정장치로 측정한 데이터에서 식생지수(NDVI)와 클로로필-a(CMS)의 농도를 구한다. The concentration of vegetation index (NDVI) and chlorophyll-a (C MS ) is obtained from the data measured by the drone-mounted measuring device according to the present invention.
본 발명에 따른 드론 탑재형 측정장치로 측정한 농도(CMS)와 모형선박이 위치한 영역의 클로로필-a 농도의 값을 일치시킬 수 있는 비례상수 kSL(kSL=CS/ CMS)을 결정할 수 있다. A proportional constant k SL (k SL = C S / C MS ) that can match the concentration (C MS ) measured by the drone-mounted measuring device according to the present invention to the value of the chlorophyll-a concentration in the area where the model ship is located can decide
도 1은 선박탑재형 라만 분광장치의 구조를 나타낸다.1 shows the structure of a ship-mounted Raman spectrometer.
본 발명에 따른 선박 탑재형 라만 분광장치의 경우, 405nm 내지 445nm 영역의 blue laser를 물 속에 물의 상층부에 수평으로 조사하여 발생하는 물의 라만신호와 클로로필-a의 형광신호의 비를 측정하여 유해조류가 가지고 있는 클로로필-a의 절대량을 측정할 수 있다.In the case of the ship-mounted Raman spectrometer according to the present invention, by measuring the ratio of the Raman signal of water and the fluorescence signal of chlorophyll-a generated by horizontally irradiating a blue laser in the 405 nm to 445 nm region to the upper layer of water in water, harmful algae are detected. You can measure the absolute amount of chlorophyll-a you have.
레이저가 조사되는 거리, 광량이 측정 위치에서 항상 일정하게 측정되므로, 이상적으로 물의 라만 신호는 일정하여야 ㅎ한다. 하지만 물의 탁도에 따라 라만 신호의 세기가 감소할 수 있으며, 유해조류가 고농도로 분포할 때 라만신호의 세기가 감소한다. 물의 라만신호의 변화 및 클로로필-a의 형광 신호의 비로 정확한 클로로필-a의 양을 측정할 수 있다.Since the laser is irradiated distance and the amount of light is always constantly measured at the measurement position, ideally the Raman signal of water should be constant. However, the intensity of the Raman signal may decrease depending on the turbidity of the water, and the intensity of the Raman signal decreases when harmful algae are distributed at a high concentration. The amount of chlorophyll-a can be accurately measured by the ratio of the change in the Raman signal of water and the fluorescence signal of chlorophyll-a.
도 2는 원거리 원격 측정용 라만 분광장치의 개념도이다. 도 3은 수질내 라만 산란 신호와 녹조 유발 미생물의 형광 스펙트럼을 나타낸다.2 is a conceptual diagram of a Raman spectrometer for long-distance telemetry. 3 shows the Raman scattering signal in the water and the fluorescence spectrum of the algae-inducing microorganism.
본 발명에 따른 원거리 원격 측정용 라만 분광장치의 경우, 원거리 고지대에서 405nm 내지 445nm 영역의 blue laser를 물의 표면에 조사하여 발생하는 물의 라만신호와 클로로필-a의 형광신호의 비를 측정하여 유해조류가 가지고 있는 클로로필-a의 절대량을 측정할 수 있다.In the case of the Raman spectrometer for remote measurement according to the present invention, harmful algae are detected by measuring the ratio of the Raman signal of water and the fluorescence signal of chlorophyll-a, which is generated by irradiating a blue laser of 405 nm to 445 nm on the surface of water at a remote high altitude. You can measure the absolute amount of chlorophyll-a you have.
원거리 측정이므로 고성능 망원경을 사용하며, 레이저가 조사되는 거리가 달라지면서 망원경으로 측정되는 라만신호의 크기가 거리에 따라 감소된다. 이때 측정되는 형광신호도 동일하게 감소되므로 이의 상대적인 비를 통해 측정 거리에 상관없이 균일한 측정이 가능하다.Because it is a long-distance measurement, a high-performance telescope is used, and as the distance at which the laser is irradiated changes, the magnitude of the Raman signal measured with the telescope decreases with the distance. Since the measured fluorescence signal is also reduced in the same way, uniform measurement is possible regardless of the measurement distance through the relative ratio thereof.
도 4는 원격 다중 분광 카메라 측정장치의 구조로서, 다중 분광 이미징의 원리와 NDVI를 나타낸다. 도 5는 원격 다중 분광 카메라 측정장치의 구조로서, 다중 분광 이미징의 녹조 측정 개념을 나타낸다.4 is a structure of a remote multi-spectral camera measuring device, showing the principle of multi-spectral imaging and NDVI. 5 is a structure of a remote multi-spectral camera measuring device, and shows the concept of measuring algae in multi-spectral imaging.
본 발명에 따른 원격 다중 분광 카메라 측정장치의 경우, 다중 분광 이미지는 모든 물체의 전자기파의 파장에 따라 다른 반사율을 보이는 현상을 이용한 것으로서, 식물의 잎이 녹색을 띠는 이유는 녹색 파장의 반사율이 높기 때문임. 시들거나 죽어버린 식물의 잎은 녹색 파장을 흡수하고 반사율이 낮아지기 때문에 녹색을 잃게 된다.In the case of the remote multi-spectral camera measuring device according to the present invention, the multi-spectral image uses the phenomenon of showing different reflectivity depending on the wavelength of electromagnetic wave of all objects, and the reason why the leaf of a plant is green is because the reflectance of the green wavelength is high. because The leaves of withered or dead plants lose their green color because they absorb green wavelengths and their reflectivity decreases.
이런 현상을 이용해 작물의 재배에 활용할 수 있도록 만든 식생지수(NDVI, Normalized difference vegetation index)로 기본적으로 작물의 성장 상태를 관찰하는데 활용될 수 있도록 가시광과 근적외선 대역의 정보를 수식화해 처리한 지수이며, 수생식물 및 조류에 대해서도 동일하게 적용할 수 있다.This is a vegetation index (NDVI, Normalized Difference Vegetation Index) made to be used for crop cultivation using this phenomenon. It is an index processed by formulating information in the visible and near-infrared bands so that it can be used to observe the growth status of crops. The same can be applied to aquatic plants and algae.
식생지수는 다음과 같다.The vegetation index is as follows.
식생지수 NDVI = (NIR-Red)/(NIR+Red)Vegetation index NDVI = (NIR-Red)/(NIR+Red)
클로로필-a 농도 CMS = C1*NDVI+C2 Chlorophyll-a concentration C MS = C 1 *NDVI+C 2
NIR : 660nm 채널 신호, Red : 일반 RGB 카메라의 R(Red) 채널신호NIR : 660nm channel signal, Red : R(Red) channel signal of general RGB camera
클로로필-a 농도 환산 계수 C1 = 110~130, C2 = 5.9~6.3Chlorophyll-a concentration conversion factor C 1 = 110~130, C 2 = 5.9~6.3
조류의 대표 색소중 하나인 클로로필-a은 태양광에서 660nm에서 가장 민감한 흡광도를 보이며, 다른 색소의 영향이 적은 영역이므로, 이를 이용하여 유해조류의 절대량을 측정할 수 있다.Chlorophyll-a, one of the representative pigments of algae, shows the most sensitive absorbance at 660 nm in sunlight and is less affected by other pigments, so the absolute amount of harmful algae can be measured using this.
본 명세서에서 설명되는 실시예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The embodiments described in this specification and the accompanying drawings are merely illustrative of some of the technical ideas included in the present invention. Accordingly, since the embodiments disclosed in the present specification are for explanation rather than limitation of the technical spirit of the present invention, it is obvious that the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. Modifications and specific embodiments that can be easily inferred by those skilled in the art within the scope of the technical idea included in the specification and drawings of the present invention should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
Claims (1)
유해조류의 농도를 측정하는 위치를 GPS를 이용하여 측정하는 선박 탑재형 라만 분광장치;
기 설정된 위치와 고도 정보를 기반으로, 광원 및 측정장치가 부착된 망원경의 팬-틸트 장치를 조정하여 선박 탑재형 장치가 위치한 지점의 표층 클로로필-a 농도를 측정하는 원거리 원격 측정용 라만분광 장치; 및
드론에 탑재되어 모형선박 상부에서 측정하는 원격 다중 분광 카메라 측정장치를 포함하며,
상기 원거리 원격형 측정장치의 측정 값(CL)을 모형선박 탑재형 측정장치의 값에 일치시킬 수 있는 비례 상수 kSL(kSL=CS/CL)를 결정하고,
상기 드론 탑재형 측정장치로 측정한 데이터에서 식생지수(NDVI)와 클로로필-a(CMS)의 농도를 구하고,
상기 드론 탑재형 측정장치로 측정한 농도(CMS)와 모형선박이 위치한 영역의 클로로필-a 농도의 값을 일치시킬 수 있는 비례상수 kSL(kSL=CS/ CMS)을 결정하는 것을 특징으로 하는 이종의 유해조류 측정장치의 기준 정렬 시스템.As a reference alignment system for different types of harmful algae measuring devices,
A ship-mounted Raman spectrometer that measures a location for measuring the concentration of harmful algae using GPS;
Raman spectroscopy device for long-distance telemetry that measures the surface chlorophyll-a concentration at the point where the ship-mounted device is located by adjusting the pan-tilt device of the telescope to which the light source and measuring device are attached, based on preset position and altitude information; and
It includes a remote multi-spectral camera measuring device mounted on a drone and measuring from the top of the model ship,
Determining a proportional constant k SL (k SL =C S /C L ) that can match the measurement value (CL ) of the remote-type measuring device to the value of the model ship-mounted measuring device,
Obtaining the concentration of vegetation index (NDVI) and chlorophyll-a (C MS ) from the data measured with the drone-mounted measuring device,
Determining the proportional constant k SL (k SL = C S / C MS ) that can match the concentration (C MS ) measured with the drone-mounted measuring device and the value of the chlorophyll-a concentration in the area where the model ship is located A standard alignment system for a heterogeneous harmful algae measuring device characterized by its features.
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| KR1020190177986A KR20210085198A (en) | 2019-12-30 | 2019-12-30 | Reference alignment system for Measuring diffrent harmful algae |
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|---|---|---|---|---|
| KR20110132355A (en) | 2009-02-04 | 2011-12-07 | 조선대학교산학협력단 | Algicidal composition for inhibiting of harmful algae |
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