딥러닝모델을 이용한 국가수준 LULUCF 분야 토지이용 범주별 자동화 분류

박정묵 ( Jeong Mook Park ) , 심우담 ( Woo Dam Sim ) , 이정수 ( Jung Soo Lee )  대한원격탐사학회, 대한원격탐사학회지 [2019] 제35권 제6호, 1053~1065페이지(총13페이지)

신기후체제에 대응하여 정확한 탄소흡수 및 배출량을 산정하기 위해 토지이용 범주별 통계량 산출은 활동자료로서 매우 중요한 자료이다. 본 연구는 효과적인 토지이용 범주별 판독을 위하여 산림항공사진(이하 FAP)에 딥러닝모델을 적용하여 토지이용 범주별 자동화 판독 분류를 한 후 샘플링기법을 통해 국가단위 통계량을 산출하였다. 딥러닝모델에 적용한 데이터세트(이하, DS)는 국가산림자원조사 고정표본점 위치 기반 FAP의 이미지를 추출하여 훈련데이터세트(이하, 훈련DS)와 시험데이터세트(이하, 시험 DS)로 구분하였다. 훈련DS는 토지이용 범주별 정의에 따라 이미지별 레이블을 부여하였으며, 딥러닝모델을 학습하고 검증하였다. 검증 시 모델의 학습정확도는 학습 횟수 1500회에서 정확도가 약 89%로 가장 높았다. 학습된 딥러닝모델을 시험DS에 적용한 결과, 이미지 레...

TAG LULUCF, National forest inventory, Forest Aerial Photography, Deep learning model, Sampling method

원격탐사 기술의 국내 정밀 임업 가능성 검토: 임업분야의 원격탐사 적용사례 분석을 중심으로

우희성 ( Heesung Woo ) , 조승완 ( Seungwan Cho ) , 정건휘 ( Geonhwi Jung ) , 박주원 ( Joowon Park )  대한원격탐사학회, 대한원격탐사학회지 [2019] 제35권 제6호, 1067~1082페이지(총16페이지)

본 논문은 현재 산림 분야 연구에 적용되고 향후 적용가능한 원격탐사 기술에 대한 국내외 발행된 peerreviewed 논문의 리뷰를 바탕으로 원격탐사 기술의 국내 산림분야 적용에 대한 가능성과 한계점을 서술하였다. 원격탐사 기술은 정밀한 분석과 정교한 자료 수집을 바탕으로 대단위 산림면적 분석에 있어 필수적이며, 정보통신기술과의 융합으로 향후 임업의 새로운 시대를 열어갈 핵심 기술이다. 본 리뷰 논문에서는 다양한 원격탐사 기술 가운데 레이저 스캐닝 기술, 위성영상을 이용한 산림 측정 기술, 그리고 무인항공기를 이용한 기존 국내·외 연구사례를 분석하여 국내 산림분야 적용 가능성에 대한 기회와 한계점에 대해 서술하였다.

TAG Precision forestry, remote sensing, satellite image, laser scanning, UAVs

2019년 강원도 대형산불지역의 열해 피해로 인한 피해강도 변화 탐색

원명수 ( Myoungsoo Won ) , 장근창 ( Keunchang Jang ) , 윤석희 ( Sukhee Yoon ) , 이훈택 ( Hoontaek Lee )  대한원격탐사학회, 대한원격탐사학회지 [2019] 제35권 제6호, 1083~1093페이지(총11페이지)

본 연구는 2019년 발생한 강원 고성·속초, 강릉·동해 대형산불 직후 산불의 영향으로 수목의 수관부가 완전 연소되거나, 직간접적인 열해 피해로 인해 고사되어 가는 과정을 다목적실용위성(KOMPSAT-2호, 3호)영상자료를 활용하여 시간경과에 따른 산불 피해강도별 피해면적의 변화를 정확하게 산정하는데 목적이 있다. 피해강도별 피해면적 산출을 위해 산불 직후 위성영상자료와 15~18일 경과 후의 두 시기 영상자료를 이용하였다. 산불 직후와 일정기간 경과 후 촬영한 위성영상자료의 산불피해강도 분석결과는 ‘수관전소(Extreme)’ 지역에서는 큰 변화가 없었으나 ‘수관열해(High)’ 지역과 ‘지표화(Low)’ 지역에서는 큰 면적차이를 보였다. 이러한 피해강도의 차이에 따른 피해면적의 변화는 산불 영향으로 인해 수관부가 서서히 갈색으로 변색되어 ...

TAG Forest fire, Burn severity, Crown scorch, Satellite imagery, Tree mortality, Fire death, Post-fire effects

산불 피해강도 분류를 위한 고해상도 위성 및 무인기 다중분광영상의 활용 가능성 분석

신정일 ( Jung-il Shin ) , 서원우 ( Won-woo Seo ) , 김태정 ( Taejung Kim ) , 우충식 ( Choong-shik Woo ) , 박주원 ( Joowon Park )  대한원격탐사학회, 대한원격탐사학회지 [2019] 제35권 제6호, 1095~1106페이지(총12페이지)

산불 피해는 복구, 보상 및 2차 피해 예방을 위해 빠르고 정확히 조사되어야 한다. 원격탐사 기반의 산불피해강도 조사 방법으로 주로 산불 전과 후의 반사율 및 분광지수의 차이를 비교하고 있다. 최근 고해상도 위성영상 및 무인기 영상의 활용이 증가하고 있으나, 언제 어디에서 발생할지 예측할 수 없는 산불에 대한 발생전 영상을 획득하는 것이 쉽지 않다. 본 연구에서는 산불 피해강도 분류에 있어 고해상도 영상과 감독분류 기법의 활용 가능성을 분석하고자 하였다. 산불 후에 촬영된 KOMPSAT-3A 영상과 무인기 다중분광영상에 반사율의 절대값을 이용하는 최대우도법과 반사율의 패턴을 이용하는 분광각매퍼의 두 가지 감독분류 기법을 적용하였다. 그 결과 분류 기법 측면에서 최대우도법이 분광각매퍼에 비해 높은 분류정확도를 보여주었으며, 이는 피해강도 등급 간에 분광...

TAG Forest fire, Burn severity, Satellite image, UAV, Classification

다시기 Sentinel-2A 영상을 활용한 산불피해 변화탐지 및 NBR 오분류 픽셀 탐지

윤형진 ( Hyoungjin Youn ) , 정종철 ( Jongchul Jeong )  대한원격탐사학회, 대한원격탐사학회지 [2019] 제35권 제6호, 1107~1115페이지(총9페이지)

산불 피해와 관련하여 위성영상을 활용한 분석은 넓은 면적을 빠르게 분석하는 장점이 있다. 본 연구에서는 2019년 4월 4일 속초에서 발생한 산불 피해에 따른 산림의 변화 탐지를 위해 7장의 Sentinel-2A영상을 활용하였다. 산불피해지역 분류 과정은NBR(normalized burn ratio) 값의 전후 시기 차이를 나타낸 dNBR(difference normalized burn ratio)을 통해 산불피해 정도를 7가지 단계로 분류하였다. 분류과정에서 본 연구는 식생의 재성 장지수가 높은 3지역을 선정하여 해당 지역에 대한 세밀한 공간 분석을 실시하였다. dNBR 분석 결과는 활엽수림보다 침엽수림의 식생 재성장 분류가 큰 폭으로 나타났으나, NDVI를 통한 결과에서 가장 낮은 평균값을 보여주었다. 이는 ...

TAG Forest Fire, Sentinel-2A, NBR, Forest Classification, Change Detection

산림 총일차생산량 예측의 공간적 확장을 위한 인공위성 자료와 기계학습 알고리즘의 활용

이보라 ( Bora Lee ) , 김은숙 ( Eunsook Kim ) , 임종환 ( Jong-hwan Lim ) , 강민석 ( Minseok Kang ) , 김준 ( Joon Kim )  대한원격탐사학회, 대한원격탐사학회지 [2019] 제35권 제6호, 1117~1132페이지(총16페이지)

산림생태계 내의 총일차생산량은 산림 자원 생산량과 직결되고, 산림생태계의 건강성, 산림식물계절 및 생태계 서비스의 중요한 지표가 된다. 이 연구에서는 인공위성 자료와 기계학습 알고리즘을 활용하여 우리나라의 산림유역의 총일차생산량을 연구하였다. 에디공분산 타워가 있는 6개 지점에서의 MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) 산출물과 에디공분산타워의 총일차생산성으로 연구기간의 75%-80%에 해당하는 자료로 기계학습 알고리즘을 훈련하고 나머지 기간으로 구축된 모델의 총일차생산성 예측 결과를 검증하였다. 모델을 구축할 때 MODIS 지상 산출물과 대기 산출물을 조합하여 새로운 입력자료(e.g., 포화수증 기압차)를 모델의 입력자료(Processed MODIS)로 사용하였을 때와 이러한 과정 없이...

TAG Gross Primary Production, Machine learning, MODIS, Remote-sensed data

시계열 위성영상 기반 평년 식생지수 추정을 통한 산림생태계 피해 탐지 기법

김은숙 ( Eun-sook Kim ) , 이보라 ( Bora Lee ) , 임종환 ( Jong-hwan Lim )  대한원격탐사학회, 대한원격탐사학회지 [2019] 제35권 제6호, 1133~1148페이지(총16페이지)

산림지역은 계절에 따라 생장 및 활력 특성이 변화하기 때문에 산림피해를 정확하게 탐지하기 위해서는 과거 동일한 계절적 시기의 영상정보 확보가 필요하다. 그러나 고해상도 또는 중해상도 영상은 영상촬영주기가 높지 않아 동일 시기의 영상 정보들을 확보하는 것은 쉽지 않다. 따라서 본 연구에서는 산림생태계의 피해를 평가하기 위해 시계열 영상정보를 통해 피해발생 이전 과거 동일 시점의 분광정보를 추정하여 산림피해평가의 기준정보로 활용하는 방법을 연구했다. 연구대상지는 2017년 우박과 가뭄으로 인해 대규모 산림피해가 발생한 전라남도 화순지역이며, 과거 3년간 해당 지역에서 촬영된 모든 Landsat 8 영상의 시계열 식생지수(NDVI, EVI, NDMI) 자료를 구축하고 이를 일별 연속자료로 자료보간을 실시하였다. 그리고 이를 통해 교란발생 이전의 정상적인 일별 식생...

TAG Time-series satellite images, forest damage, normal vegetation index, change detection, Landsat 8

산림 식생 모니터링을 위한 무인기 다중분광영상의 반사율 산출 및 평가

이화선 ( Hwa-seon Lee ) , 서원우 ( Won-woo Seo ) , 우충식 ( Choongshik Woo ) , 이규성 ( Kyu-sung Lee )  대한원격탐사학회, 대한원격탐사학회지 [2019] 제35권 제6호, 1149~1160페이지(총12페이지)

본 연구는 산림 식생 모니터링을 위하여 무인기 다중분광영상의 화소값을 반사율로 변환하는 복사보정 방법을 적용하고 이를 평가하였다. 무인기에 5개 분광밴드 영상을 얻을 수 있는 소형 카메라를 탑재하여 다중 분광영상을 촬영하였고, 영상의 화소값을 반사율로 변환하기 위하여 (1) 복사조도계를 이용한 직접 보정 방법과 (2) 실험적 보정 방법을 적용하였다. 무인기 영상 촬영과 동시에 야외용 분광복사계를 이용해 특정 지표물의 반사율을 측정하여, 실험적 보정 방법을 위한 선형관계식 산출과 영상 반사율 검증에 사용하였다. 두 방법으로 산출한 반사율 영상을 비교한 결과, 직접적 방법은 촬영 지역 전역에 걸쳐 반사율이 안정적이었지만, 실험적 방법은 촬영 중 복사조도 및 대기상태에 변화가 발생한 지역에서 반사율이 불안정하였다. 실험적 보정 방법은 선형관계식 산출에 필요한...

TAG UAV, multispectral image, reflectance, radiometric correction, forest

한국의 원격탐사 활용

정형섭 ( Hyung-sup Jung ) , 박상은 ( Sang-eun Park ) , 김진수 ( Jin-soo Kim ) , 박노욱 , 홍상훈  대한원격탐사학회, 대한원격탐사학회지 [2019] 제35권 제6호, 1161~1171페이지(총11페이지)

최근 원격탐사 활용이 더욱 늘어남에 따라 연구주제를 모아 게재하는 특별호가 진행되었다. 이번 특별호에서는 2017년 국립농업과학원, 한국환경정책평가연구원, 환경부 및 한국항공우주연구원에서 진행한 연구주제와 2018년 한국해양과학기술원, 극지연구소, 한국항공우주연구원, 기상청에서 진행한 연구주제를 검토하고, 한국에서의 원격탐사 활용에 관한 연구들을 소개하고자 한다.

TAG Special Issue, Remote Sensing, Application, Korea

주성분분석방법을 이용한 TROPOMI로부터 이산화황 칼럼농도 산출 연구

양지원 ( Jiwon Yang ) , 최원이 ( Wonei Choi ) , 박준성 ( Junsung Park ) , 김대원 ( Daewon Kim ) , 강형우 ( Hyeongwoo Kang ) , 이한림 ( Hanlim Lee )  대한원격탐사학회, 대한원격탐사학회지 [2019] 제35권 제6호, 1173~1185페이지(총13페이지)

본 연구에서는 처음으로 주성분분석(Principle component analysis; PCA) 방법을 이용하여 Sentinel-5p의 TROPOspheric Monitoring Instrument (TROPOMI) 위성센서 원시자료로부터 산업활동 및 화산활동에 의해 발생한 이산화황 연직칼럼농도(Vertical column density; VCD)를 산출하였다. 본 연구에서 TROPOMI로부터 주성분분석방법을 이용하여 산출된 이산화황 연직칼럼농도는 차등흡수분광법(Differential Optical Absorption Spectroscopy; DOAS)을 이용하여 산출된 TROPOMI Level 2 이산화황 연직칼럼농도 산출물과 비교되었다. 산업활동과 같은 인위...

TAG Sulfur dioxide, SO₂ vertical column density, TROPOMI, trace gas retrieval, Principle component analysis

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