• 대한원격탐사학회지
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• 제36권6_2호
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• pp.1537-1549
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• 2020

KOMPSAT-3의 지상해상도는 전정색 밴드: 0.7 m, 다중 스펙트럴 밴드: 2.8 m이며, 관측 폭의 경우 16 km이다. 따라서 관측 폭(16 km) 보다 넓은 지역의 영상을 한 번의 촬영으로 획득할 수 없으며, 관측 폭 단위로 넓은 지역을 겹치게 촬영 한 후에 획득한 영상들을 하나의 영상으로 만들어야 주어야 한다. 이때 필요한 알고리즘을 영상 모자이킹 또는 영상 스티칭이라고 하며, 지도 제작, 국토관리 분야 등에 사용된다. 모자이킹 알고리즘은 일반적으로 (1) 특징점 추출 및 매칭, (2) 복사 평형, (3) 경계선 추정, (4) 영상 블렌딩의 4단계로 이루어져 있다. 본 논문에서는 위성 영상에서 효과적으로 경계선 추정할 수 있는 방법에 대해 연구하였다. 그 결과 기존의 방법에 비하여 더 정확하게 경계선을 추정할 수 있었으며, 모자이킹이 된 영상도 경계선 부분의 이질감이 최소화 되었다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.117-127
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• 2015

최근 국내외에서 폭넓게 개발되어 활용되고 있는 지구관측용 위성 탑재체에 대한 개발과 연구는 영상 활용분야에서 활발하게 진행되고 있다. 또한 위성에 광학센서 및 영상 레이더 등을 장착하여 다양한 지역의 영상을 수집하고 분석함과 동시에 기반 기술들의 비약적인 발전이 이루어졌다. 국내에서 추진 중인 차세대 중형위성 개발 사업은 국내 독자기술로 탑재체를 개발할 목표에 있고 농촌진흥청, 기상청, 환경부, 국토교통부 등에서 공동으로 활용할 계획에 있다. 본 논문에서는 국내 농림업 환경에 적합한 위성 탑재체 기술사양을 제안하기 위해 위성 영상을 활용한 농림업 연구사례를 조사하여 농림업 세부 활용 분야에 따른 위성 탑재체 기술 사양을 분석하였다. 국내 위성영상 활용 전문가를 대상으로 실시한 설문 및 자문조사 결과를 바탕으로 국내외 지구관측 농림업 활용 위성의 탑재체 개발 현황, 계획 그리고 활용 등을 분석하여 독자적인 농림업 중형위성 탑재체 개발을 위한 기술사양을 제안하였다. 또한 한반도 농경지를 대상으로 위성 모의 운용실험 수행을 통해 위성 탑재체의 관측 성능을 검증하였다. 본 논문에서 제안한 결과는 향후 농림업 중형위성 탑재체 개발에 있어 적합한 사양을 제공하고 사용자들이 위성영상을 효율적으로 사용할 수 있는 방향으로서 기술적 기초 정보로 활용될 것으로 기대된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제35권6_1호
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• pp.907-917
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• 2019

최근 국토 모니터링, 지형 분석 등 많은 분야에서 고해상도 위성영상의 수요가 증가와 함께 기하보정의 필요성이 증가하고 있다. 자동 정밀 기하보정 방법으로 GCP(Ground Control Point) 칩과 위성영상간의 정합을 통해 지상기준점을 자동으로 추출하는 방법이 있다. 자동 정밀 기하보정은 GCP 칩과 위성영상의 정합 성공률이 중요하다. 따라서 제작된 GCP 칩의 정합 성능 평가가 중요하다. GCP 칩의 정합 성능 평가를 위해 국토관측 위성용으로 구축된 총 3,812점의 GCP 칩을 실험 자료로 사용했다. KOMPSAT-3A 영상과 Google Map의 GCP칩 정합 결과를 분석한 결과 유사한 결과를 얻을 수 있었다. 따라서 Google Map 위성영상으로 고해상도 위성영상을 충분히 대체할 수 있다고 판단했다. 또한 GCP 칩의 정합 성능 검증에 필요한 시간을 줄이기 위해 자동화된 방법으로 Google Map의 중심점과 오차 반경을 이용한 방법을 제시했다. 실험 결과 최적의 오차 반경은 17 pixel(약 8.5 m)로 설정하는 것이 가장 좋은 분류 정확도를 보였다. Google Map 위성영상과 자동화된 검증 방법으로 남한 전역에 구축된 GCP 칩 3,812개의 정합 성능 평가를 진행했으며 남한에 구축된 GCP 칩은 약 94%의 정합 성공률을 보였다. 이후 정합에 실패한 GCP 칩을 분석하여 주요 정합 실패원인을 분석하였다. 분석 결과 남한 전역에 구축된 GCP 칩 중 재제작이 필요한 GCP 칩을 제외한 나머지 GCP 칩은 국토위성영상 자동 기하보정에 충분히 사용할 수 있다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권6_1호
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• pp.1211-1224
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• 2023

구름은 광학위성을 이용한 국토 관측 및 재난 대응, 변화 탐지 등 지표의 현상을 관측하는데 있어 많은 어려운 문제를 야기한다. 구름의 존재는 영상 처리 단계 뿐만 아니라 최종적으로는 데이터의 품질에 영향을 미치므로 이를 반드시 식별하고 제거하는 과정이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 위성영상 내 구름의 분광패턴에 가장 근접한 화소를 탐색 및 추출해 최적의 임계값을 선정하고 임계값을 바탕으로 구름 산출물을 제작하는 일련의 과정을 자동으로 수행하는 새로운 구름 탐지 기법을 개발하고자 하였다. 구름 탐지 기법은 크게 세 단계로 구성된다. 첫 번째 단계에서는 Digital Number (DN) 단위 영상을 대기상층 반사율 단위로 변환하는 과정을 수행한다. 두 번째 단계에서는 대기상층 반사율 영상을 이용하여 Hue-Value-Saturation (HSV) 변환 및 삼각형 임계 처리, 최대우도 분류 등의 전처리를 적용하고 각 영상별로 초기 구름 마스크 생성을 위한 임계값을 결정한다. 세번째 후처리 단계에서는 생성된 초기 구름 마스크에 포함된 노이즈를 제거하고 구름 경계 및 내부를 개선한다. 구름 탐지를 위한 실험 자료로 구름의 공간적, 계절적 분포의 다양성을 보여주는 4~11월 시기에 한반도 지역에서 촬영된 국토위성 L2G 영상을 사용하였다. 제안 방법의 성능을 검증하기 위해 단일 임계화 방법으로 생성된 결과를 비교하였다. 실험 결과, 제안 방법은 기존 방법과 비교하여 전처리 과정을 통해 각 영상의 방사학적 특성을 고려할 수 있어 보다 정확하게 구름을 검출할 수 있었다. 또한, 구름 개체를 제외한 나머지 밝은 물체(판넬식 지붕, 콘크리트 도로, 모래 등)의 영향을 최소화하는 결과를 보여주었다. 제안 방법은 기존 방법 대비 F1-score 기준으로 30% 이상의 개선된 결과를 보여주었으나 눈이 포함된 특정 영상에서 한계점이 있었다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2014년도 추계 종합학술대회 논문집
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• pp.75-76
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• 2014

본 연구는 국토 공간정보 기반으로 새로운 위성측량 기술과 USN 측정기술을 접목하고 구체적인 AGS 공법과 같은 그라우팅 기술의 적용으로, 방재를 필요로 하는 주요 수리시설물에 대한 정밀한 변위와 거동을 모니터링 할 수 있는 첨단기술의 개발 및 적용은 국가적으로 매우 중요한 과제이며 실용성이 높은 기술연구이다. 외부공간에서의 GNSS 위성측위 방식의 초정밀의 위치변위를 실시간으로 추적하고 그에 영향을 주는 환경인자인 온도, 습도, 조도, 이산화탄소, 질소, 함수비, 소음진동 등은 무선 USN에 의하여 실시간으로 동시에 수집하여 통합적으로 분석 적용하여 방재시설의 적절한 대응시기를 찾아낼 수 있을 것으로 판단되며, 특히 정밀한 변위 관측을 필요로 하는 안전진단 및 방재를 필요로 하는 시설물 안전관리 분야에서 다방면으로 크게 활용할 수 있는 방안을 모색하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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• pp.1125-1130
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• 2009

우리나라 연간 총수자원 1240억$m^3$ 가운데 42%에 해당하는 517억$m^3$는 증발산을 통해서 하늘로 올라가고 나머지 58%인 723억$m^3$는 하천으로 흘러간다(국토해양부, 2008). 이와 같이 증발산량은 지구 표면에서 대기로의 수증기 이동 현상으로 강수와 더불어 대기의 물 순환 및 수분 이동의 파악에 매우 중요한 지표로 사용되고 있다. 현재 기상청에서는 세계기상기구의 관측 기준에 따라 증발산량을 측정하고, 점추정 자료를 내삽법을 이용하여 유역면적 전체에 적용시키고 있다. 그러나 자연상태에서 증발산에 영향을 주는 요인이 매우 다양하기 때문에 점추정 자료를 통해 유역면적 전체에 대한 증발산량을 추정하는 방법은 많은 오차를 가져올 수 있다(유진웅, 2003). 이를 극복하기 위한 방법으로 RS 기법에 의한 증발산량 추정 방법과 함께 위성으로부터 획득할 수 있는 지표 및 대기 정보를 이용하여 광범위한 지역 내에서 공간적으로 불균일한 수분 분포를 추정하기 위하여 많은 알고리즘이 제안되었다. 본 연구에서는 위성영상을 이용하여 증발산량을 추정하는 모형가운데 SEBAL(Surface Energy Balance Algorithm for Land) Model을 상용소프트웨어에서 구현하고 충청북도에 위치한 미호천 유역에 대해 모형을 적용하여 증발산량을 추정하였다. 위성자료로는 2006년 9월 22일의 Landsat 5 TM 영상을 사용하였으며, DEM은 USGS DEM, 기상자료로는 청주시 기상연보를 활용하였다.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2010년도 한국우주과학회보 제19권1호
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• pp.35.2-35.2
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• 2010

전리층의 총전자수는 이중주파수 GPS 관측정보에 의해 추정될 수 있다. 그러나 GPS 신호에 의해 추정된 총전자수 값은 'DCB(Differential Code Biases)'라 불리는 GPS 위성과 수신기의 하드웨어 바어어스에 의해 영향을 받는다. 이러한 하드웨어 바이어스는 전리층 총전자수 추정의 정확도에 심각한 영향을 줄 수 있기 때문에 반드시 고려해야만 한다. 수신기의 하드웨어 바이어스는 수십 나노초(nano-seconds)에 도달할 수 있고, 수신기의 타입 또는 주변 온도 그리고 수신기 모델마다 다를 수 있다. 이 연구에서는 한국천문연구연과 국토해양부에서 운영하는 GPS 기준국 관측정보를 활용하여 각각의 수신기 바이어스를 1시간 간격으로 추정하고, 변화 특성을 분석한다. 일부 GPS 수신기 바이어스는 IGS (International GNSS Service)에서 제공하는 수신기 바이어스와 그 결과를 비교하여 검증한다. 또한 한반도 상공의 전리층 총전자수 추정과 GPS 수신기 바이어스의 영향을 제시한다.

• 지적과 국토정보
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• 제51권1호
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• pp.23-38
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• 2021

본 논문에서는 LX-PPS 상시관측소를 이용하여 건물 옥상에 설치된 GNSS 상시관측소에 대한 정밀측위 활용 가능성을 분석하였다. 이를 위해 LX-PPS 상시관측소와 가장 인접한 지역에 위치한 국토지리정보원 상시관측소를 선정하였으며, GIPSY를 이용하여 고정밀 처리하여 좌표변동 경향을 상호 비교, 분석하였다. 그 결과 양 기관의 정밀좌표 시계열 모두 한반도 지각변동 속도와 일치하는 수평, 수직 변동경향이 나타났으며, 서로 그 크기와 방향도 매우 유사하게 나타났다. 또한 좌표시계열에서 속도를 제거한 후 두 기관의 상시관측소에서 유사한 크기의 계절신호가 관측되었으며, 이 신호는 서로 다른 지역에 위치한 상시관측소에 비해 2km 이내의 동일 지역에 매우 인접하게 설치된 상시관측소에서 진폭과 위상 모두 매우 비슷하게 나타났다. 계절신호 제거 후 국토지리정보원 좌표를 기준으로 LX-PPS 상시관측소의 좌표 오차를 산출했을 때 RMS와 표준편차는 모두 남북 1mm, 동서 2mm, 수직 5mm로 나타났다. 이와 같이 LX-PPS 상시관측소는 건물 옥상에 설치되어 있음에도 불구하고 지표면에 설치된 국토지리정보원의 상시관측소와 동일한 수준의 높은 측위 성과 달성이 가능하다는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국측량학회지
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• 제39권1호
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• pp.13-21
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• 2021

아리랑3호, 국토위성 등 고해상도 국토관측 위성은 일반적으로 가시광 및 근적외선 영역의 영상을 획득하기 위한 MS (Multispectral) CCD (Charge Coupled Device) 센서와 MS보다 4배의 공간해상도를 갖는 고해상도 PAN (Panchromatic) 영상을 획득하기 위한 CCD 센서의 조합으로 된 카메라를 탑재한다. 카메라 내에서 PAN과 MS CCD라인이 일정한 간격을 갖게 설치되기 때문에 위성이 궤도를 지나가며 대상물을 약간의 시간차를 갖고 촬영하게 되며 따라서 영상 내의 대상물 위치도 달라진다. PAN과 MS 영상융합을 위해서는 PAN과 MS영상간의 정밀한 상호좌표등록이 필요한데, 본 연구에서는 센서모델링을 통한 기법과 영상 매칭의 융합을 통한 상호좌표등록을 수행하였다. PAN과 MS 상호 센서모델링을 통해 초기 상호좌표등록을 수행하고, 영상 매칭을 통해 그 정밀도를 향상시켜 약 RMSE (Root Mean Square Error) 0.2 화소의 정밀도를 확보할 수 있었다.

• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제7권11호
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• pp.933-940
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• 2017

현대 사회는 4차 산업혁명으로 패러다임이 변화하고 있으며, 이러한 변화에서 사람과 사물의 융합과 연결을 선도하는 공간정보의 중요성은 나날이 증가하고 있다. GNSS 상시관측소는 국가적인 인프라로써 공간정보의 기초가 되는 측량기준점, 지도제작 등과 이와 관련된 산업분야 및 연구를 위한 기초자료를 제공하고 있다. 한편, 위성측량 기술은 빠르게 발전하고 있어 위성측량 인프라에 대한 고도화 방안 마련이 필요한 시점이다. 이에 본 연구에서는 국내외 상시관측소 운영 현황 조사 및 분석을 수행하여 위성측량 인프라에 대한 개선방안을 제시하고자 하였다. 연구를 통해 우리나라와 IGS 상시관측소의 수신기, 제조사, 이용가능 위성군 등이 파악되었으며, 현황 분석을 통해 우리나라의 다중 위성군 이용 가능 상시관측소 비율이 IGS보다 낮음을 알 수 있었다. 다중 위성군의 활용은 측위 성능을 크게 향상시킬 수 있기 때문에 향후 다중 위성군을 활용할 수 있도록 상시관측소의 고도화가 필요하다. 위성측량 인프라의 고도화는 위성측량 서비스 및 관련 연구 등 다양한 분야에서 개선된 측위성능을 제공할 수 있기 때문에 우리나라의 측위 관련 기술 선진화에 크게 기여할 것이다.