라만 라이다를 이용한 대기 중 이산화탄소 혼합비 측정

김대원 ( Daewon Kim ) , 이한림 ( Hanlim Lee ) , 박준성 ( Junsung Park ) , 최원이 ( Wonei Choi ) , 양지원 ( Jiwon Yang ) , 강형우 ( Hyeongwoo Kang )  대한원격탐사학회, 대한원격탐사학회지 [2019] 제35권 제6호, 1187~1195페이지(총9페이지)

우리는 처음으로 이산화탄소 지중 저장소에서 지표로 누출되는 이산화탄소를 원격으로 탐지 및 농도를 측정하는 라만 라이다 시스템을 개발하였다. 본 연구에서 개발한 라만 라이다의 송신단은 355 nm 파장에서 80 mJ의 에너지를 가진 레이저, 빔 익스펜더(Beam expender)로 구성되어 있으며 수신단은 망원경, 광학 수신기 및 검출기 등으로 구성된다. 실내 이산화탄소 셀 측정에서 라만 라이다의 이산화탄소 농도 측정 정확도는 99.89%였다. 또한, 우리는 라만 라이다의 이산화탄소 원거리 측정 능력을 평가하기 위해서 부경대학교에서 2019년 10월에 일주일간 야외 측정을 수행하였다. 이산화탄소 지점 측정 장비는 라만 라이다로 부터 300 m, 350 m 떨어진 곳에 위치하였다. 야외 측정 결과에서 라만 라이다로 측정된 이산화탄소 농도와 ...

TAG Raman Lidar, CO₂, Surface CO₂

한반도 지역 산불 발생 위험도 예측에 TVDI 적용 가능성 고찰

김광년 ( Kwang Nyun Kim ) , 김승희 ( Seung Hee Kim ) , 원명수 ( Myoung Soo Won ) , 장근창 ( Keun Chang Jang ) , 최원준 ( Won Jun Choi ) , 이윤곤 ( Yun Gon Lee )  대한원격탐사학회, 대한원격탐사학회지 [2019] 제35권 제6호, 1197~1208페이지(총12페이지)

산림지역에서의 관측은 평지에서의 관측에 비해 지상관측에 있어서 어려움을 가지고, 위성 관측자료는 지상의 지점기반 관측자료에 비해 높은 공간 해상도를 가진다. 이러한 이점을 이용하여 위성 관측자료는 산불발생 위험도를 추정하는 연구에 활용되어왔다. 위성 관측자료를 사용하는 여러 산불 관련 지수 중 TVDI (Temperature Vegetation Dryness Index)는 정규식생지수(Normalized Difference Vegetation Index; NDVI)와 지표면 온도(Land Surface Temperature; LST)를 기반으로 산불발생 위험도를 평가한다. TVDI가 기상과 식생의 건조도를 모두 고려하는 장점을 가지고 있지만 선행 연구에 따르면 TVDI는 여러 산불 관련 지수들에 비하여 한반도에서의 산불발생에 민감하지 않은 것으로 나타...

TAG Temperature Vegetation Dryness Index (TVDI), wildfire, remote sensing, vegetation index

식생 모니터링을 위한 다중 위성영상의 시공간 융합 모델 비교

김예슬 ( Yeseul Kim ) , 박노욱 ( No-wook Park )  대한원격탐사학회, 대한원격탐사학회지 [2019] 제35권 제6호, 1209~1219페이지(총11페이지)

지속적인 식생 모니터링을 위해서는 다중 위성자료의 시간 및 공간해상도의 상호 보완적 특성을 융합한 높은 시공간해상도에서의 식생지수 생성이 필요하다. 이 연구에서는 식생 모니터링에서 다중 위성자료의 시공간 융합 모델에 따른 시계열 변화 정보의 예측 정확도를 정성적, 정량적으로 분석하였다. 융합 모델로는 식생 모니터링 연구에 많이 적용되었던 Spatial and Temporal Adaptive Reflectance Fusion Model(STARFM)과 Enhanced Spatial and Temporal Adaptive Reflectance Fusion Model(ESTARFM)을 비교하였다. 예측 정확도의 정량적 평가를 위해 시간해상도가 높은 MODIS 자료를 이용해 모의자료를 생성하고, 이를 입력자료로 사용하였다. 실험 결과, ESTARFM에서 시계열 변...

TAG Vegetation Monitoring, Spatio-temporal Fusion, Vegetation Index, MODIS

공간정보 기반의 국내 화산재 피해 분야와 아소산 화산재 모의 확산 시나리오를 활용한 화산재 누적 피해 분석

백원경 ( Won-kyung Baek ) , 김미리 ( Miri Kim ) , 한현경 ( Hyeon-gyeong Han ) , 정형섭 ( Hyung-sup Jung ) , 황의홍 ( Eui-hong Hwang ) , 이하성 ( Haseong Lee ) , 선종선 ( Jongsun Sun ) , 장은철 ( Eun-chul Chang ) , 이명진 ( Moungjin Lee )  대한원격탐사학회, 대한원격탐사학회지 [2019] 제35권 제6호, 1221~1233페이지(총13페이지)

화산재 누적에 따라 발생할 수 있는 각 분야별 피해를 산정하는 것은 화산재 재해를 대비하는 측면에서 매우 중요하다. 본 연구에서는 기존 연구에서 제시된 공간정보 기반의 국내 화산재 피해 분야에 대하여 아소산화산재 모의 확산 시나리오를 적용하여 각 분야에서 발생할 수 있는 화산재 피해의 정도를 나타냈다. 이를 위하여 기존의 사례 연구를 통하여 제시된 국내 화산재 피해 분야와 관련된 공간정보 자료를 수집하고 가공함으로써 화산재 피해 기반자료를 생성하였다. 수집된 두 개의 아소산 화산 모의 분화 시나리오를 활용하여 중첩분석을 통해 분야별 피해를 나타냈다. 그 결과 각 분화 시나리오에 대하여 162개, 134개 시군구에서 강회 피해 최소 기준인 0.01 mm 이상의 강회량에 따라 피해가 발생할 것으로 예상되었다. 가장 강회량이 많은 행정구역(시나리오 190805...

TAG Volcanic Ash, Volcanic Ash Damage, Spatial data

ALOS-2 PALSAR-2 Spotlight 영상의 위성레이더 간섭기법을 활용한 킬라우에아 화산의 정밀 2차원 지표변위 매핑

홍성재 ( Seong-jae Hong ) , 백원경 ( Won-kyung Baek ) , 정형섭 ( Hyung-sup Jung )  대한원격탐사학회, 대한원격탐사학회지 [2019] 제35권 제6호, 1235~1249페이지(총15페이지)

킬라우에아 화산은 지속적인 활동을 하고 있는 화산이다. 본 연구에서는 ALOS-2 PALSAR-2 위성영상을 이용해 2015년부터 2017년까지 킬라우에아 화산의 정상부근에서 발생한 지표변위를 관측했다. 지표변위의 2차원 관측을 위해 2개의 간섭쌍을 이용해 위성레이더 간섭기법과 다중개구간섭기법을 수행했다. 그리고 2차원 관측의 정밀도를 높이기 위해 다중개구간섭기법의 관측 성능에 영향을 줄 수 있는 요소인 유효 안테나 길이와 정규화된 스퀸트 값을 변경해가며 관측치 차이의 평균제곱근편차 값을 비교했다. 그리고 가장 정밀하게 변위를 관측할 수 있는 요소 값을 선정했다. 유효 안테나 길이와 정규화된 스퀸트 값을 최적의 값으로 선정한 후의 다중개구간섭기법 관측치의 평균제곱근편차 값은 4.07 cm에서 2.05 cm로 감소했다. 각 간섭영상에서 관측된...

TAG ALOS-2 PALSAR-2, spotlight, Kilauea Volcano, MAI, SAR interferometry, 2D surface deformation

차세대중형위성 5호 활용 확대를 위한 영상레이더의 환경분야 활용 방안 연구

한현경 ( Hyeon-gyeong Han ) , 이명진 ( Moungjin Lee )  대한원격탐사학회, 대한원격탐사학회지 [2019] 제35권 제6호, 1251~1260페이지(총10페이지)

기존의 공간적 해상도 중심의 환경공간정보의 활용은 물리적, 화학적 특징파악이 동반되어야 하는 현실적인 환경 분야의 문제 해결에 한계 점이 있다. 이에 기상조건, 주야, 일조량에 관계 없이 대상의 물리적 특징파악이 가능한 영상레이더의 환경분야 활용의 필요성이 대두되고 있다. 미국, 유럽 등 국가에서 발사한 영상레이더 위성은 고유목적 이외에도 다양한 환경 분야에 사용되고 있었다. 따라서 수자원 수재해 모니터링을 목표로 개발 중에 있는 우리나라의 차세대 중형 5호 위성도 기존 활용 목적에 충실하면서 다양한 활용 분야로 범위확대 방안을 모색하였다. 이를 위해 영상레이더가 환경분야 활용된 국내외 논문 분석(100편)을 수행하였고 텍스트 마이닝 기법을 적용한 환경공간정보 활용 분석을 수행한 KEI 2016년 연구보고서, 국내논문, 국외논문 검토를 수행하였다. 이를 ...

TAG SAR, Image radar, Spatial information, Disaster, Land cover map

백운석 및 방해석의 분광특성 분석 연구: 강원도 강릉시 옥계면 지역

엄진아 ( Jinah Eom ) , 고보균 ( Bokyun Ko ) , 박성재 ( Sungjae Park ) , 선승대 ( Seung Dae Seon ) , 이창욱 ( Chang-wook Lee )  대한원격탐사학회, 대한원격탐사학회지 [2019] 제35권 제6호, 1261~1271페이지(총11페이지)

국내 강원도에서 많이 산출되는 석회암은 다양한 분야에서 활용도가 매우 높다. 이러한 석회암 광상 개발을 위해서는 석회암에 대한 특징 파악이 중요하다. 따라서 이 연구에서는 대표적 탄산염암인 석회암 성분중 방해석과 백운석의 분광 특성을 측정하여 두 광물을 구분하고자 한다. 연구지역은 강원도 강릉시 옥계면은 옥천변성대 지역으로 석회암, 백운암, 고품위 석회암이 많이 산출되는 지역이다. 분광 특성 측정은 ASD사(Analytical Spectral Device Inc.)의 FieldSpec® 3 스펙트로미터 장비를 사용하였으며 현장 및 실내에서 분광 특성을 측정하였다. 현장에서는 암석 표면을 측정하였으며 실내에서는 암석 표면, 연마면 및 파우더 상태에서 반사도를 측정하였다. 그 결과 2,330 nm를 전후로 방해석과 백운석의 흡수대 위치가 확연히 차이가 나는 ...

TAG Calcite, Dolomite, Reflectance, Spectral characteristics

작물 분류를 위한 다중 규모 공간특징의 가중 결합 기반 합성곱 신경망 모델

박민규 ( Min-gyu Park ) , 곽근호 ( Geun-ho Kwak ) , 박노욱 ( No-wook Park )  대한원격탐사학회, 대한원격탐사학회지 [2019] 제35권 제6호, 1273~1283페이지(총11페이지)

이 논문에서는 작물 분류를 목적으로 합성곱 신경망 구조에 다중 규모의 입력 영상으로부터 추출가능한 다양한 공간특징을 가중 결합하는 모델을 제안하였다. 제안 모델은 합성곱 계층에서 서로 다른 크기의 입력패치를 이용하여 공간특징을 추출한 후, squeeze-and-excitation block을 통해 추출한 공간특징의 중요도에 따라 가중치를 부여한다. 제안 모델의 장점은 분류에 유용한 특징들을 추출하고 특징의 상대적 중요도를 분류에 이용하는데 있다. 제안 모델의 분류 성능을 평가하기 위해 미국 일리노이 주에서 수집한 다중시기 Landsat-8 OLI 영상을 이용한 작물 분류 사례연구를 수행하였다. 유용한 패치 크기 결정을 위해 먼저 단일 패치 모델에서 패치 크기가 작물 분류에 미치는 영향을 분석하였다. 그 후에 단일 패치 모델과 특징의 중요...

TAG Crop classification, Convolutional neural network, Spatial feature, Image patch

산불발생위험 추정을 위한 위성기반 가뭄지수 개발

박수민 ( Sumin Park ) , 손보경 ( Bokyung Son ) , 임정호 ( Jungho Im ) , 이재세 , 이병두 , 권춘근  대한원격탐사학회, 대한원격탐사학회지 [2019] 제35권 제6호, 1285~1298페이지(총14페이지)

가뭄은 산불을 일으킬 수 있는 요소 중 하나로, 산불의 빈도 및 피해 면적과 연관성이 있다. 특히, 우리나라는 가뭄이 주로 발생하는 건조한 봄과 가을에 산불이 많이 발생하고, 그 중 일부는 강풍을 동반하여 대형산불로 번지는 경향을 보인다. 따라서 본 연구에서는 우리나라를 대상으로 산불발생 및 면적과 가뭄 변수의 관련성을 파악하고, 우리나라에 적합한 가뭄 변수를 이용하여 산불발생위험 추정을 위한 위성기반의 가뭄지수를 개발하였다. 사용한 가뭄 변수는 다운스케일링(downscaling)한 고해상도의 토양수분, Normalized Different Water Index(NDWI), Normalized Multi-band Drought Index(NMDI), Normalized Different Drought Index(NDDI), Temperature Con...

TAG Wildfire, drought index, soil moisture downscaling, Random forest, one-class SVM

육상 원격탐사에서 광학영상의 대기보정

이규성 ( Kyu-sung Lee )  대한원격탐사학회, 대한원격탐사학회지 [2019] 제35권 제6호, 1299~1312페이지(총14페이지)

육상 원격탐사에서 정량적 활용이 확대됨에 따라 대기보정의 중요성이 날로 증가하고 있다. 그러나 대기보정 처리의 난이도와 효과의 불확실성을 감안한다면, 대기보정은 필요한 활용 분야에 적용되어야 한다. 광학영상의 대기보정이 반드시 필요한 분야로 지표물의 생물리적 변수의 정량적 정보를 추출하는 경우와 시계열 자료 분석을 꼽을 수 있다. 지표물의 정확한 표면반사율을 도출하는 대기보정에서 가장 큰 영향을 미치는 요소는 시공간적으로 매우 가변적인 에어로졸 및 수증기량이다. 특히 고·중해상도의 다중분광영상 대기보정에서 시기와 공간해상도가 부합되는 에어로졸 및 수증기 자료를 얻는 데 어려움이 많다. 광학영상의 육상 대기보정에서는 대기자료의 획득 방법에 따른 적절한 기법의 적용이 필요하다. 육상 대기보정은 렘버시안 표면 가정으로 표면반사율이 산출되지만, 대부분의 지표면은 이방...

TAG atmospheric correction, land remote sensing, aerosol, surface reflectance, NDVI

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