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Korean Journal of Remote Sensing

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수록정보
수록범위 : 1권1호(1985)~35권3호(2019) |수록논문 수 : 1,371
대한원격탐사학회지
35권3호(2019년) 수록논문
최근 권호 논문
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1램버시안 구름 모델의 운정기압 오차가 OMI 오존 프로파일 산출에 미치는 영향

저자 : 남현식 ( Hyeonshik Nam ) , 김재환 ( Jae Hawn Kim ) , 신대근 ( Daegeun Shin ) , 백강현 ( Kanghyun Baek )

발행기관 : 대한원격탐사학회 간행물 : 대한원격탐사학회지 35권 3호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 347-358 (12 pages)

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Lambertian cloud model (Lambertian Cloud Model) is the simplified cloud model which is used to effectively retrieve the vertical ozone distribution of the atmosphere where the clouds exist. By using the Lambertian cloud model, the optical characteristics of clouds required for radiative transfer simulation are parametrized by Optical Centroid Cloud Pressure (OCCP) and Effective Cloud Fraction (ECF), and the accuracy of each parameter greatly affects the radiation simulation accuracy. However, it is very difficult to generalize the vertical ozone error due to the OCCP error because it varies depending on the radiation environment and algorithm setting. In addition, it is also difficult to analyze the effect of OCCP error because it is mixed with other errors that occur in the vertical ozone calculation process. This study analyzed the ozone retrieval error due to OCCP error using two methods. First, we simulated the impact of OCCP error on ozone retrieval based on Optimal Estimation. Using LIDORT radiation model, the radiation error due to the OCCP error is calculated. In order to convert the radiation error to the ozone calculation error, the radiation error is assigned to the conversion equation of the optimal estimation method. The results show that when the OCCP error occurs by 100 hPa, the total ozone is overestimated by 2.7%. Second, a case analysis is carried out to find the ozone retrieval error due to OCCP error. For the case analysis, the ozone retrieval error is simulated assuming OCCP error and compared with the ozone error in the case of PROFOZ 2005-2006, an OMI ozone profile product. In order to define the ozone error in the case, we assumed an ideal assumption. Considering albedo, and the horizontal change of ozone for satisfying the assumption, the 49 cases are selected. As a result, 27 out of 49 cases (about 55%) showed a correlation of 0.5 or more. This result show that the error of OCCP has a significant influence on the accuracy of ozone profile calculation.

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2무인항공기(UAV) 영상을 이용한 소나무재선충병 의심목 탐지

저자 : 이슬기 ( Seulki Lee ) , 박성재 ( Sung-jae Park ) , 백경민 ( Gyeongmin Baek ) , 김한별 ( Hanbyeol Kim ) , 이창욱 ( Chang-wook Lee )

발행기관 : 대한원격탐사학회 간행물 : 대한원격탐사학회지 35권 3호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 359-373 (15 pages)

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Bursaphelenchus xylophilus (Pine wilt disease) is a serious threat to the pine forest in Korea. However, dead wood observation by Pine wilt disease is based on field survey. Therefore, it is difficult to observe large-scale forests due to physical and economic problems. In this paper, high resolution images were obtained using the unmanned aerial vehicle (UAV) in the area where the pine wilt disease recurred. The damaged tree due to pine wilt disease was detected using Artificial Neural Network (ANN), Support Vector Machine (SVM) supervision classification technique. Also, the accuracy of supervised classification results was calculated. After conducting supervised classification on accessible forests, the reliability of the accuracy was verified by comparing the results of field surveys.

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3드론 기반 초분광 영상을 이용한 배추 단수 추정의 최적밴드 선정

저자 : 나상일 ( Sang-il Na ) , 박찬원 ( Chan-won Park ) , 소규호 ( Kyu-ho So ) , 안호용 ( Ho-yong Ahn ) , 이경도 ( Kyung-do Lee )

발행기관 : 대한원격탐사학회 간행물 : 대한원격탐사학회지 35권 3호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 375-387 (13 pages)

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The use of drone-based hyperspectral image offers considerable advantages in high resolution remote sensing applications. The primary objective of this study was to select the optimal bands based on hyperspectral image for the estimation yield of the chinese cabbage. The hyperspectral narrow bands were acquired over 403.36 to 995.19 nm using a 3.97 nm wide, 150 bands, drone-based hyperspectral imaging sensor. Fresh weight data were obtained from 2,031 sample for each field survey. Normalized difference vegetation indices were computed using red, red-edge and near-infrared bands and their relationship with quantitative each fresh weights were established and compared. As a result, predominant proportion of fresh weights are best estimated using data from three narrow bands, in order of importance, centered around 697.29 nm (red band), 717.15 nm (red-edge band) and 808.51 nm (near-infrared band). The study determined three spectral bands that provide optimal chinese cabbage productivity in the visible and near-infrared portion of the spectrum.

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4원격 측정 레벨계의 신호처리 연산 구조 개선 방법

저자 : 박동근 ( Dongkun Park ) , 이기준 ( Kijun Lee )

발행기관 : 대한원격탐사학회 간행물 : 대한원격탐사학회지 35권 3호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 389-400 (12 pages)

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레벨계는 비침습적으로 매질의 레벨을 측정 할 수 있어 산업계에서 안전과 유지보수와 연관되어 점점 다양한 종류의 레벨계가 사용되고 있는 추세이다. 레벨계는 석탄, 밀가루, 쌀 등의 고체 매질과 물, 석유 등의 액체매질과 같은 여러 종류의 매질에 따라 측정이 가능하며 매질에 따른 오차를 줄이기 위해 도플러 효과를 이용한 계측으로 측정 오차를 보완 할 수 있으나, 신호처리 단계가 더 많아져 연산속도가 더 필요하게 되고 하드웨어 복잡도가 증가하며 고비용 구조가 요구된다. 본 논문에서는 원격 측정 레벨계의 신호처리 연산구조를 개선 하는 방법을 제안하여 연산량을 줄이고 요구되는 FPGA의 리소스 사용량을 줄일 수 있는 방법을 제시하고자 한다.


Level meters are non-invasively capable of measuring the level of the medium, and a growing variety of level meters are being used in the industry in connection with safety and maintenance. The level meter can be measured according to various kinds of medium such as solid medium such as coal, flour, rice and liquid medium such as water and petroleum. In order to reduce the error depending on the medium, the measurement using the Doppler Effect can compensate the measurement error, However, the number of signal processing steps is increased, the operation speed is further increased, the hardware complexity increases, and a high cost structure is required. In this paper, we propose a method to improve the signal processing operation structure of the remote measurement level meter to reduce the amount of computation and the resource usage of the required FPGA.

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5영상 분할 기반의 스테레오 매칭 기법을 이용한 DSM 생성 및 정확도 비교

저자 : 권원석 ( Wonsuk Kwon )

발행기관 : 대한원격탐사학회 간행물 : 대한원격탐사학회지 35권 3호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 401-413 (13 pages)

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본 연구의 목적은 50 cm급의 worldview-1 입체영상을 스테레오 매칭 알고리듬을 이용하여 DSM을 생성하고 정확도를 확인하고자 한다. DSM을 생성하기 위하여, 먼저, RPC 블록모델링을 수행하여 RPC 오차를 보정하였으며, 에피폴라 영상 생성 후 스테레오 매칭 알고리듬인 SGM을 이용하여 영상 매칭을 수행하였다. SGM에 사용된 COST는 CENSUS를 사용하였으며, COST 누적을 위하여 4방향과 8방향을 적용하였다. 생성된 DSM의 품질과 정확도를 확인하기 위하여 LiDAR DSM과 상용 SW로 생성한 DSM을 비교하였다. 실험 결과 지역에 따라 생성된 DSM의 수직정확도는 4방향의 COST 적용 시 RMSE 1.647 m ~ 3.689 m로 나타났으며, 8방향의 COST 적용 시 RMSE 1.550 m ~ 3.106 m로 나타났다.


The purpose of this study is to generate DSM using the stereo matching algorithm of worldview-1 stereo images and verify the accuracy of the generated DSM. To generate DSM, RPC block modeling was performed to correct RPC errors, and image matching was performed using SGM, which is a stereo matching algorithm after the epipolar image was generated. The COST for SGM was calculated by using CENSUS, and 4-paths and 8-paths were applied for COST aggregation in SGM. To verify the quality and accuracy of the generated DSM, it was compared with the LiDAR-derived DSM and the DSM generated by commercial SW. The results showed that the vertical accuracy of the generated DSM using 4-paths of COST aggregation was 1.647 m to 3.689 m (RMSE). In case of using 8-paths of COST aggregation was 1.550 m to 3.106 m (RMSE).

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6위성관측운량 보정을 위한 알고리즘의 개발

저자 : 손지영 ( Jiyoung Son ) , 이윤경 ( Yoon-kyoung Lee ) , 최용상 ( Yong-sang Choi ) , 옥정 ( Jung Ok ) , 김혜실 ( Hye-sil Kim )

발행기관 : 대한원격탐사학회 간행물 : 대한원격탐사학회지 35권 3호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 415-431 (17 pages)

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본 연구에서는 위성관측운량을 지상관측운량에 가깝게 보정하기 위한 알고리즘을 개발하였다. 위성관측운량과 지상관측운량은 같은 구름을 각각 평면과 반구면에 투영한 관점이라는 차이를 가진다. 따라서, 개발된 위성보정 알고리즘은 평면의 위성관측 영역에 투영된 구름에 적절한 높이를 부여하여 지상관측 영역인 반구면에 투영된 구름으로 변환하는 것이 핵심이다. 이때 평면구름은 위성 구름탐지를 이용하며, 높이는 운정압력을 이용하여 결정한다. Himawari-8 Level 1B 관측자료로 입력자료를 만들어 기존의 위성관측운량과 개발된 알고리즘을 통해 산출한 위성관측운량을 2016년 7월부터 2017년 6월, 매월 1일부터 7일까지 낮 시간 동안 한국(22개소)과 중국(724개소)의 종관지상관측소의 목측 전운량에 대해 검증하였다. 그 결과, 개발된 알고리즘을 통해 산출한 보정위성관측운량이 기존 위성관측운량에 비해 작은 평균오차(1.01 →0.61)를 가지며, 예측의 성공률(PC) 또한 증가(55% →61%)했다. 특히 '흐림(Cloudy)'에 대한 관측률(POD)이 증가하였다(60% →73%). 예측 성공률은 55%에서 61%로 상승하였다. 이때, 겨울 기간(12-2월)에는 구름 과탐지에 의한 것으로 추정되는 오차가 다소 증가하나, 전 계절과 마찬가지로 좋은 예측 성공률을 보인다(56% →60%). 개발된 알고리즘으로 산출한 보정위성관측운량이 기존의 위성관측운량보다 지상관측운량에 더 가까워지는 것을 확인하였다.


The satellite-viewed cloudiness, a ratio of cloudy pixels to total pixels (Csat, prev), inevitably differs from the “ground-viewed” cloudiness (Cgrd) due to different viewpoints. Here we develop an algorithm to retrieve the satellite-viewed, but adjusted cloudiness to Cgrd (Csat, adj). The key process of the algorithm is to convert the cloudiness projected on the plane surface into the cloudiness on the celestial hemisphere from the observer. For this conversion, the supplementary satellite retrievals such as cloud detection and cloud top pressure are used as they provide locations of cloudy pixels and cloud base height information, respectively. The algorithm is tested for Himawari-8 level 1B data. The Csat, adj and Csat, prev are retrieved and validated with Cgrd of SYNOP station over Korea (22 stations) and China (724 stations) during only daytime for the first seven days of every month from July 2016 to June 2017. As results, the mean error of Csat, adj (0.61) is less that than that of Csat, prev (1.01). The percent of detection for 'Cloudy' scenario of Csat, adj (73%) is higher than that of Csat, prev (60%) The percent of correction, the accuracy, of Csat, adj is 61%, while that of Csat, prev is 55% for all seasons. For the December-January-February period when cloudy pixels are readily overestimated, the proportion of correction of Csat, adj is 60%, while that of Csat, prev is 56%. Therefore, we conclude that the present algorithm can effectively get the satellite cloudiness near to the ground-viewed cloudiness.

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7공간정보 기반 환경영향평가 활성화를 위한 표준화 방안

저자 : 장정윤 ( Jung-yoon Jang ) , 조남욱 ( Cho Namwook ) , 이명진 ( Moung Jin Lee )

발행기관 : 대한원격탐사학회 간행물 : 대한원격탐사학회지 35권 3호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 433-446 (14 pages)

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환경적 가치를 보존하고 개발로 인한 부정적 영향을 최소화하기 위하여 환경영향평가 제도가 수행되고 있다. 현재의 환경영향평가의 객관성 강화하기 위해 데이터 기반으로 전환이 필요한 시점이다. 또한 국가 차원의 다양한 공간정보 제공 및 환경영향평가에 공간정보 연계 가능성을 통해 환경영향평가제도의 공간정보 활용 확대가 요구되고 있다. 그러나 현재 환경영향평가에서 공간정보가 체계적으로 활용되고 있지 않는다. 또한 환경영향평가 업무 종사자(담당 공무원, 환경영향평가서 대행기관, 검토기관 등)들은 공간정보 개념에 대한 이해도가 부족하여 효율적으로 활용하는데 한계가 있다. 이러한 공간정보 활용의 한계점을 개선하기 위하여 본 연구에서는 공간정보 표준화(좌표, 속성 테이블) 방안을 제안하였다. 이를 위해, 국가 공인의 좌표계 및 표준을 기반으로 표준 좌표계를 제안하였으며, 환경매체별 조사 항목의 데이터 테이블의 기본항목을 9개로 설정하였다. 마지막으로, 전술된 표준화를 실제 환경영향평가 사업에 대하여 시범 적용하였다. 본 연구에서 제안한 표준화 방안은 환경영향평가에서의 공간정보 활용 활성화 및 평가 분야의 범위 확장에 기여할 것으로 사료된다.


–Environmental impact assessment has been performed as preliminary assessment system in order to conserve environment value and minimize negative effect from development. Assessment based on data has been necessary to strengthen objectivity in process of Environmental impact assessment process. Furthermore extended use of spatial information in Environmental impact assessment system has been required through spatial information provided at government level and possibility connected with spatial information in Environmental impact assessment. However spatial information has not been systematically utilized in current Environmental impact assessment. Also the environmental impact assessment workers including assessment government employees, agencies of Environmental impact assessment document and review agencies lack an understanding in the concept of spatial information, so there is limit about their use to efficiently. In order to improve these limits in use of spatial information, this study suggested measures to standardize spatial information (coordinate and attribute table). To do so, based on coordinate and standards certified by the government, this study defined standard coordinates (GRS-80, central datum point, False East: 100000, False North: 200000) and established 9 default items. Lastly, the aforementioned standards were tested for actual environmental impact assessment projects. Standardization measures suggested in this study are expected to contribute to invigorate spatial information utilization in Environmental impact assessment and expand the scope of the assessment.

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8광학 및 레이더 위성영상으로부터 인공신경망을 이용한 공주시 산림의 층위구조 분류

저자 : 이용석 ( Yong-suk Lee ) , 백원경 ( Won-kyung Baek ) , 정형섭 ( Hyung-sup Jung )

발행기관 : 대한원격탐사학회 간행물 : 대한원격탐사학회지 35권 3호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 447-455 (9 pages)

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기존의 식생정보는 대부분 5년 주기로 구축되어 최신성이 결여 되어있다. 식생의 조사는 사진측량과 사람의 현지조사로 이루어지며, 많은 시간과 비용을 소모하게 된다. 식생의 정보 중 식생층위구조에 대한 정보는 산림의 다양성과 환경을 평가하는 중요한 요소이다. 식생의 내부구조인 층위구조는 필수적 정보이지만, 일반적인 사진측량과 사람의 조사로는 한계점이 존재하게 된다. 본 연구에서는 KOMPSAT-3/3A/5 위성영상으로부터 제작된 지수맵과 Texture맵, DSM(Digital Surface Model)과 DTM(Digital Terrain Model)의 차분으로 생성한 canopy정보를 Input layer로 층위자료를 인공신경망(Artificial Neural Network; ANN)을 이용하여 분류하였다. 단층과 다층의 산림의 층위 구조를 분류하여 최종분류결과 81.59% 확인하였다.


Since the forest type map in Korea has been mostly constructed every five years, the forest information from the map lacks up-to-date information. Forest research has been carried out by aerial photogrammetry and field surveys, and hence it took a lot of times and money. The vertical structure of forests is an important factor in evaluating forest diversity and environment. The vertical structure is essential information, but the observation of the vertical structure is not easy because the vertical structure indicates the internal structure of forests. In this study, the index map and texture map produced from KOMPSAT-3/3A/5 satellite images and the canopy information generated by the difference between DSM (Digital Surface Model) and DTM (Digital Terrain Model) were classified using the artificial neural network. The vertical structure of forests of single and multi-layer forests was classified to identify 81.59% of the final classification result.

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9MSTAR 자료를 이용한 EOC 조건(표적 폐색 및 촬영부각)에 따른 표적인식 정확도 분석

저자 : 김상완 ( Sang-wan Kim ) , 한아림 ( Ahrim Han ) , 조근후 ( Keunhoo Cho ) , 김동한 ( Donghan Kim ) , 박상은 ( Sang-eun Park )

발행기관 : 대한원격탐사학회 간행물 : 대한원격탐사학회지 35권 3호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 457-470 (14 pages)

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Automatic Target Recognition (ATR) using Synthetic Aperture Radar (SAR) has been attracted attention in the fields of surveillance, reconnaissance, and national security due to its advantage of all-weather and day-and-night imaging capabilities. However, there have been some difficulties in automatically identifying targets in real situation due to various observational and environmental conditions. In this paper, ATR problems in Extended Operating Conditions (EOC) were investigated. In particular, we considered partial occlusions of the target (10% to 50%) and differences in the depression angle between training (17°) and test data (30° and 45°). To simulate various occlusion conditions, SARBake algorithm was applied to Moving and Stationary Target Acquisition and Recognition (MSTAR) images. The ATR accuracies were evaluated by using the template matching and Adaboost algorithms. Experimental results on the depression angle showed that the target identification rate of the two algorithms decreased by more than 30% from the depression angle of 45° to 30°. The accuracy of template matching was about 75.88% while Adaboost showed better results with an accuracy of about 86.80%. In the case of partial occlusion, the accuracy of template matching decreased significantly even in the slight occlusion (from 95.77% under no occlusion to 52.69% under 10% occlusion). The Adaboost algorithm showed better performance with an accuracy of 85.16% in no occlusion condition and 68.48% in 10% occlusion condition. Even in the 50% occlusion condition, the Adaboost provided an accuracy of 52.48%, which was much higher than the template matching (less than 30% under 50% occlusion).

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10고해상도 다기능 스테레오 카메라 지상 검증 및 분석 시스템 구현

저자 : 신상윤 ( Sang-youn Shin ) , 고형호 ( Hyoungho Ko )

발행기관 : 대한원격탐사학회 간행물 : 대한원격탐사학회지 35권 3호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 471-482 (12 pages)

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달 탐사용 고해상도 스테레오 카메라의 임무는 달 궤도선 및 착륙 선에 탑재되어 달 표면의 3차원 지형정보를 제공하는데 있다. 이를 통해, 달 착륙 후보지를 탐색하고 착륙 시에는 달 표면 근접에 따른 근거리 입체영상을 실시간으로 제공하여 정확한 지점에 착륙이 가능하도록 한다. 본 논문에서는 달 탐사선에 탑재되는 달탐사용 고해상도 카메라 개발을 위한 지상모델인 다기능 스테레오 카메라를 활용하여 고해상도 스테레오 카메라에 요구되는 임무를 검증하고 결과를 분석하기 위해 지상검증 및 분석 시스템을 제안하였다. 지상검증 및 분석 시스템은 임무 검증을 위한 임무검증항목과 시험계획을 제공하며, 시험 수행 후 결과를 분석하게 된다. 이를 위해 본 논문에서는 달 지형과 유사한 지역을 대상으로 지상 임무항목시험 계획을 세우고, 항공촬영을 통해 스테레오 영상을 획득하였다. 분석장치를 통해 스테레오 영상으로부터 영상을 보정 및 매칭 후 수치표고모델(DEM)을 추출하고 3차원 영상을 생성하여 결과를 분석하였다. 달 탐사용 고해상도 카메라에 요구되는 임무수행항목이 검증되었고, 스테레오 영상을 처리할 수 있는 지상처리분석 시스템이 확보 되었다.


The mission of the high-resolution camera for the lunar exploration is to provide 3D topographic information. It enables us to find the appropriate landing site or to control accurate landing by the short distance stereo image in real-time. In this paper, the ground verification and analysis system using the multi-application stereo camera to develop the high-resolution camera for the lunar exploration are proposed. The mission test items and test plans for the mission requirement are provided and the test results are analyzed by the ground verification and analysis system. For the realistic simulation for the lunar orbiter, the target area that has similar characteristics with the real lunar surface is chosen and the aircraft flight is planned to take image of the area. The DEM is extracted from the stereo image and compose three dimensional results. The high-resolution camera mission requirements for the lunar exploration are verified and the ground data analysis system is developed.

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1연안해역에서 석유오염물질의 세균학적 분해에 관한 연구

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