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Persistent Scatterer Selection and Network Analysis for X-band PSInSAR

X-band PSInSAR를 위한 고정산란체 추출 및 네트워크 분석 기법

  • Kim, Sang-Wan (Department of Geoinformation Engineering, Sejong University) ;
  • Cho, Min-Ji (Department of Geoinformation Engineering, Sejong University)
  • 김상완 (세종대학교 지구정보공학과) ;
  • 조민지 (세종대학교 지구정보공학과)
  • Received : 2011.09.19
  • Accepted : 2011.10.16
  • Published : 2011.10.31

Abstract

The high-resolution X-band SAR systems such as COSMO-SkyMED and TerraSAR-X have been launched recently. In addition KOMPSAT-5 will be launched in the early of 2012. In this study we developed the new method for persistent scatterer candidate (PSC) selection and network construction, which is more suitable for PSInSAR analysis using multi-temporal X-band SAR data. PSC selection consists in two main steps: first, selection of initial PSCs based on amplitude dispersion index, mean amplitude, mean coherence. second, selection of final PSCs based on temporal coherence directly estimated from network analysis of initial PSCs. To increase the stability of network the Multi- TIN and complex network for non-urban area were addressed as well. The proposed algorithm was applied to twenty-one TerraSAR-X SAR of New Orleans. As a result many PSs were successfully extracted even in non-urban area. This research can be used as the practical application of KOMPSAT-5 for surface displacement monitoring using X-band PSInSAR.

최근 TerraSAR-X SAR, TanDEM-X 또는 COSMO-SkyMed와 같은 1 m 급의 고해상도 X-band SAR 센서를 탑재한 인공위성이 발사되어 운행되고 있다. 국내에서도 X-band를 탑재한 1m 급의 고해상도 위성 레이더인 KOMPSAT-5가 발사될 예정에 있다. 본 연구는 X-band SAR 영상을 이용한 PSInSAR 기법 적용에 보다 적합한 고정산란체 추출 및 네트워크 생성 기법을 개발하였다. 새로운 PSC 추출 알고리즘은 다음 두 단계로 구성되어 있다. 첫 번째 진폭분산지수, 평균반사강도, 평균긴밀도를 복합적으로 이용하여 초기 PSC를 선출한다. 두 번째 초기 선출된 PSC의 네트워크 분석을 통해 추정된 각 PSC에서의 시계열 긴밀도를 직접 이용하여 최종 추출한다. 또한 PSC를 이용한 네트워크 분석의 안정성을 높이기 위한 multi-TIN 구성 기법과 비 도심지역에서 분석 신뢰도를 높이기 위한 복합 네트워크를 제안하였다. 개발된 알고리즘을 뉴올리언즈 지역에서 획득된 21개의 TerraSAR-X SAR 자료에 적용한 결과, 기존의 PSInSAR 기법으로는 관측되지 않았던 비 도심지역에서 다수의 PS가 추출되어 변위 속도 분석이 가능하였다. 이러한 결과는 주로 도심지역에서 널리 사용되어 왔던 PSInSAR 기법을 비 도심지역으로까지 확대하는 것으로, 향후 KOMPSAT-5를 활용한 한반도 지역 상시 모니터링에 기여할 것이다.

Keywords

References

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