• Title/Summary/Keyword: 분광지수

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A Study on the Feature Extraction Using Spectral Indices from WorldView-2 Satellite Image (WorldView-2 위성영상의 분광지수를 이용한 개체 추출 연구)

  • Hyejin, Kim;Yongil, Kim;Byungkil, Lee
    • Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography
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    • v.33 no.5
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    • pp.363-371
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    • 2015
  • Feature extraction is one of the main goals in many remote sensing analyses. After high-resolution imagery became more available, it became possible to extract more detailed and specific features. Thus, considerable image segmentation algorithms have been developed, because traditional pixel-based analysis proved insufficient for high-resolution imagery due to its inability to handle the internal variability of complex scenes. However, the individual segmentation method, which simply uses color layers, is limited in its ability to extract various target features with different spectral and shape characteristics. Spectral indices can be used to support effective feature extraction by helping to identify abundant surface materials. This study aims to evaluate a feature extraction method based on a segmentation technique with spectral indices. We tested the extraction of diverse target features-such as buildings, vegetation, water, and shadows from eight band WorldView-2 satellite image using decision tree classification and used the result to draw the appropriate spectral indices for each specific feature extraction. From the results, We identified that spectral band ratios can be applied to distinguish feature classes simply and effectively.

Analysis of cyanobacteria phycocyanin using spectroradiometer (분광지수를 활용한 피코시아닌 산정 기법)

  • Nam, Suhan;Kim, Gwangsoo;Kwon, Siyoon;Gwon, Yeonghwa;Kim, Dongsu;Kim, Youngdo
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.20-20
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    • 2022
  • 최근 국내 기후변화와 산업화로 인한 오염물 배출량 증가로 인해 하천 및 호소에 남조류 과대 성장이 빈번히 발생한다. 과거에 비해 녹조현상의 빈도가 잦아졌으며, 지속기간이 증가하였다. 조류 발생 시 현장에서 채수한 샘플을 통해 검경 및 chlorophyll-a 분석을 진행하여 조류의 정성·정량적 평가를 진행한다. 이러한 분석결과는 녹조 발생에 대한 기초자료로 활용되고 있다. 하지만 현장 시료 샘플을 통한 조류 검경의 경우 단일지점에 대한 분석으로 인해 하천 및 호소의 전체적인 대표성을 나타내기엔 한계가 있고, 많은 인력과 시간이 소요된다. 또한 chlorophyll-a는 녹조류와 높은 관련성이 있어 유해남조류에 대한 집중 분석에는 한계가 발생한다. 이러한 한계점을 통해 국내·외로 조류 연구에 분광 스펙트럼을 활용한 원격탐사 기법 적용되고 있으며, 남조류 농도를 분석하기 위해 남조류의 보조 색소인 phycocyanin을 활용한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 분광스펙트럼을 활용한 phycocyanin 분석을 진행하였다. 분광 스펙트럼을 측정하기 위해 점(point) 단위의 고해상도 분광방사계를 활용하였으며, phycocyanin 측정을 위해서 형광 센서를 활용하였다. 현장에서 형광센서 및 분광방사계를 동시에 측정하여 데이터를 취득하였으며, 분광 스펙트럼 특성상 노이즈 및 이상치가 발생하기 때문에 전처리 과정을 통해 이를 보완하였다. phycocyanin 분석을 위해 다중 스펙트럼을 활용한 분광지수를 활용했으며, 이를 통해 phycocyanin 분석에 있어 최적의 분광지수를 제시하고자 한다. 본 연구 결과는 고해상도 점(point)단위 분석으로 향후 선단위, 면단위 하천 조류-스펙트럼 분석에 있어 기초자료로 활용될 것으로 판단된다.

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Analysis of Cropland Spectral Properties and Vegetation Index Using UAV (UAV를 이용한 농경지 분광특성 및 식생지수 분석)

  • LEE, Geun-Sang;CHOI, Yun-Woong
    • Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
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    • v.22 no.4
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    • pp.86-101
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    • 2019
  • Remote sensing technology has been continuously developed both quantitatively and qualitatively, including platform development, exploration area, and exploration functions. Recently, the use cases and related researches in the agricultural field are increasing. Also, since it is possible to detect and quantify the condition of cropland and establish management plans and policy support for cropland and agricultural environment, it is being studied in various fields such as crop growth abnormality determination and crop estimation based on time series information. The purpose of this study was to analyze the vegetation index for agricultural land reclamation area using a UAV equipped with a multi-spectral sensor. In addition, field surveys were conducted to evaluate the accuracy of vegetation indices calculated from multispectral image data obtained using UAV. The most appropriate vegetation index was derived by evaluating the correlation between vegetation index calculated by field survey and vegetation index calculated from UAV multispectral image, and was used to analyze vegetation index of the entire area.

Distortion Analysis of NDVI by Image Fusion (영상융합에 의한 식생지수 왜곡 분석)

  • Song Yeong-Sun;Sohn Hong-Gyoo;Park Chung-Hwan
    • Proceedings of the Korean Association of Geographic Inforamtion Studies Conference
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    • 2006.05a
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    • pp.13-19
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    • 2006
  • 본 연구에서는 보다 정확한 식생지수의 분석을 위해서 영상융합에 의한 공간해상도 향상 가능성에 대해서 평가하였다. 식생지수는 광범위한 지역의 산림 모니터링이나 산불재해와 같은 분야에서 폭넓게 사용되고 있으며, 영상융합은 저해상도의 다중분광대 영상을 고해상도의 단일분광대를 이용하여 분광해상도는 그대로 유지하면서 공간해상도를 향상시키는 기법이다. 본 연구에서는 공간해상도 향상을 위해서 wavelet, PCA, IHS, Brovey, multiplicative 변환 등의 영상융합기법을 적용하였으며, 융합된 영상과 원영상으로부터 식생지수를 계산하고 상관계수의 비교를 수행하였다. 그 결과 PCA 방법이 공간해상도 증가와 함께 식생지수의 왜곡이 가장 적은 것으로 나타났다.

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High-resolution cavity ringdown spectroscopy realized with the combination of an etalon and the cavity (에탈론과 공진기 결합을 이용한 고분해능 공동광자감쇠 분광법)

  • 유용심;김재완;이재용;한재원
    • Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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    • 2000.08a
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    • pp.218-219
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    • 2000
  • 공동광자감쇠 분광학(Cavity Ringdown Spectroscopy, CRDS)은 고감도의 흡수분광법으로 미량기체의 농도나 흡수분광선의 연구에 사용되어 왔으며 화염이나 플라스마에도 응용되고 있다. 이 분광법은 시간에 따라 지수함수로 감쇠하는 공동광자감쇠신호의 감쇠상수를 측정하는 기술인데, 레이저의 밴드폭이 흡수선폭보다 넓으면 감쇠신호가 지수함수에서 벗어나 오차를 발생하게 된다. 그러므로 오차를 줄이려면 좁은선폭의 레이저를 사용하거나 공동광자감쇠신호의 주파수를 분리하여야 한다. 분광선폭보다 매우 넓은 선폭의 레이저를 사용하고 분광기를 이용하여 공동광자감쇠신호를 분리하는 방법들이 제안되었다. (중략)

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An Adequate Band Selection for Vegetation Index of CASI-1500 Airborne Hyperspectral Imagery Using Image Differencing and Spectral Derivative (차연산과 분광미분을 이용한 항공 초분광영상의 식생지수 산출 적절밴드 선택)

  • Kim, Tae-Woo;We, Gwang-Jae;Suh, Yong-Cheol
    • Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
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    • v.16 no.4
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    • pp.16-28
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    • 2013
  • Recently the various applications and spectral indices development of airborne hyperspectral imagery(A-HSI) has been increased. Especially the vegetation indices (VIs) were used to verify stress and vigor of vegetation. The VIs needs two or more spectral bands selectively to calculate as NIR(near infrared) and red wavelength. The A-HIS has specific band characteristics as narrow, continues and many. The A-HIS has narrow, continues and many specific band characteristics. That could be make it confuse which of bands could be explained for appropriate vegetation characteristics. If the A-HIS bands is not the same the wavelength with VIs' development band setting, then it need a selection adequate for spectral characteristics of target vegetation. Therefore we set 4 substitute bands for NIR and red wavelength respectively and calculated two VIs combined with substitute bands such as NDVI(normalized difference vegetation index) and MSRI(modified simple ratio index). To consider the variation of each VIs, we adapted the image differencing method of change detection technique. Also, we used spectral derivative to identify appropriate bands for spectral characteristics of digital forest cover type map. The result of adequate bands for two VIs selected red #3 as 680.2nm and NIR #2 as 801.7nm. This wavelength was good for any forest type in low variations.

NDVI signature for mountain forest in accordance with topographic effects using QuickBird multi-spectral data (QuickBird 다중분광자료를 이용한 산림 지형효과의 NDVI 특성)

  • Hong, Min-Gee;Park, Soon-Chul;Kim, Gwang-Deuk;Yoon, Chang-Yeol;Kim, Choen
    • Proceedings of the Korean Association of Geographic Inforamtion Studies Conference
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    • 2010.06a
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    • pp.117-118
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    • 2010
  • 위성 주사 및 촬영자료는 지표면의 반사광을 다중분광 형태로 주사하여 기록된다. 그리나 각 밴드에 기록된 지표복사체의 반사치는 피복체의 분광특성만을 나타내기 보다는 태양고도 및 방위, 그리고 지형 등에 따른 방향성 영향이 포함되기 때문에 산림의 관리 및 이용을 위한 기초자료로 식생지수를 추정할 때에 오차의 범위를 넘어 오류가 발생한다. 따라서 동일 방향성 조건의 수종에 따른 고유 정규식생지수(Normalized Difference Vegetation Index, 이하 NDVI) 값을 구하기 위해서는 지형효과에 대한 보정이 필요하다. 본 연구에서는 QuickBird 다중분광(MS)자료 기반의 NDVI값을 사면향별로 분석하여 산림 NDVI의 방향성을 증명하였다.

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The multi-temporal characteristics of spectral vegetation indices for agricultural land use on RapidEye satellite imagery (농촌지역 토지이용유형별 RapidEye 위성영상의 분광식생지수 시계열 특성)

  • Kim, Hyun-Ok;Yeom, Jong-Min;Kim, Youn-Soo
    • Aerospace Engineering and Technology
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    • v.10 no.1
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    • pp.149-155
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    • 2011
  • A fast-changing agriculture environment induced by global warming and abnormal climate conditions demands scientific systems for monitoring and predicting crop conditions as well as crop yields at national level. Remote sensing opens up a new application field for precision agriculture with the help of commercial use of high resolution optical as well as radar satellite data. In this study, we investigated the multi-temporal spectral characteristics relative to different agricultural land use types in Korea using RapidEye satellite imagery. There were explicit differences between vegetation and non-vegetation land use types. Also, within the vegetation group spectral vegetation indices represented differences in temporal changing trends as to plant species and paddy types.

Analysis of Soil Moisture-Vegetation-Carbon Flux Relationship at Agricultural Drought Status using Optical Multispectral Sensor (다중분광센서를 활용한 농업적 가뭄 발생 시 토양수분-식생-탄소플럭스의 관계성 분석)

  • Sur, Chanyang
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.278-278
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    • 2021
  • 가뭄이 장기간 지속되어 농업적 가뭄 상태가 되면 토양의 수분이 마르기 시작하면서, 식생의 생장활동이 방해되고, 이는 식생의 광합성 활동까지 영향을 미친다. 광합성을 통해 대기 중의 이산화탄소가 흡수되고 산소 발생이 증가하는데, 광합성이 활발하지 못하면 상대적으로 대기 중의 이산화탄소 농도가 증가한다. 본 연구에서는 이러한 토양수분, 식생활동과 대기 중 이산화탄소의 농도의 관계를 다중분광센서인 MODerate resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) 산출물을 이용하여 분석하였다. 기존 토양수분의 경우, 마이크로파 센서를 통해 산출된 값을 활용했지만, 이는 상대적으로 공간 해상도가 조악하다는 단점을 갖고 있어서 면적이 작은 연구지역을 분석할 때에는 한계점을 갖고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 상대적으로 고해상도인 광학센서를 이용한 토양수분 산정 방법을 적용하였다. 또한, MODIS 총 일차생산량 (Gross Primary Productivity, GPP) 산출물을 이용하여 식생 호흡량과의 관계식을 통해 이산화탄소 플럭스를 계산하였다. 원격탐사 기반의 토양수분, 식생지수, 이산화탄소 플럭스를 한국에서 발생한 가뭄 기간 중, 2014년과 2015년도에 대하여 지점 관측자료인 플럭스 타워에서 제공되는 값과 비교 분석하였다. 분석한 결과 토양수분, 식생 지수, 탄소플럭스는 순차적으로 지연시간을 두고 상관성이 발생함을 확인하였다. 토양수분과 식생 지수 사이에는 1개월, 식생지수와 탄소플럭스는 0.5개월의 지연시간 후에 가장 높은 상관성을 보였다.

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