본 연구 목표는 조류 둥지에 의한 전신주 내의 사고를 사전에 방지하기 위해 전신주 중 둥지 설치가 가능한 공간 내에 센싱을 통해 조류가 둥지를 짓어 알을 낳기 전에 제거하기 위한 센서 노드 개발에 있다. 조류 둥지를 인식하기 위해서는 최초 설치하였을 때의 거리 측정 값과 이 후 측정되는 거리 값의 변화에 따라 예측 가능한 솔루션에 있다. 본 논문에서는 콘크리트, 철판, 나무, 비닐봉지를 대상으로 적외선을 설계하고 시험하였다. 전신주 내에 놓일 수 있는 물체를 대상으로 실험하여, 각 각의 분광 반사율에 의해 감지되는 분광을 포토다이오드를 통한 값의 표준 편차 그래프를 통해 물체의 대상을 예측하며, 거리 측정이 가능하게 되었다. 본 실험 결과로서 적외선 센서를 통해 전신주 내의 위험물에 대한 대상 정보(콘크리트, 철판, 나무, 비닐봉지)를 습득하게 되고 전력망 모니터링을 통해 안전한 전력망 구축과 자연과 상생 가능한 환경에 이바지 할 것으로 예측된다.
Rapid environmental changes result in not only damage to agricultural produce but also the poor growth and death of plants. Remote Sensing (RS) is one of effective methods for collecting, analyzing information and predicting the change of agricultural env
산불 피해는 복구, 보상 및 2차 피해 예방을 위해 빠르고 정확히 조사되어야 한다. 원격탐사 기반의 산불 피해강도 조사 방법으로 주로 산불 전과 후의 반사율 및 분광지수의 차이를 비교하고 있다. 최근 고해상도 위성영상 및 무인기 영상의 활용이 증가하고 있으나, 언제 어디에서 발생할지 예측할 수 없는 산불에 대한 발생 전 영상을 획득하는 것이 쉽지 않다. 본 연구에서는 산불 피해강도 분류에 있어 고해상도 영상과 감독분류 기법의 활용 가능성을 분석하고자 하였다. 산불 후에 촬영된 KOMPSAT-3A 영상과 무인기 다중분광영상에 반사율의 절대값을 이용하는 최대우도법과 반사율의 패턴을 이용하는 분광각매퍼의 두 가지 감독분류 기법을 적용하였다. 그 결과 분류 기법 측면에서 최대우도법이 분광각매퍼에 비해 높은 분류정확도를 보여주었으며, 이는 피해강도 등급 간에 분광반사율의 절대값은 다르지만 패턴이 유사한 등급들이 존재하기 때문인 것으로 판단된다. 공간해상도 측면에서 상대적으로 해상도가 높은 무인기 영상의 분류정확도가 위성영상보다 높게 나타났다. 그러나 무인기와 위성 영상 모두 분류정확도가 매우 높게 나타나고 있어 피해강도 분류에 활용 가능성이 높다고 할 수 있다. 따라서, 피해강도 분류에 있어 산불 후에 촬영된 고해상도 영상들을 이용할 수 있을 것으로 판단된다.
초분광영상의 활용 가능성은 증대하고 있으나, 연구에 필요한 초분광센서의 공급은 비교적 제한되어 있다. 초분광영상으로부터 정보 획득을 위한 처리와 분석은 대부분 영상에서 획득되는 분광반사율에 기반을 두고 있다. 본 연구의 목표는 사전 복사보정 자료가 없는 지상 초분광카메라 영상의 복사보정 과정을 개발하여 영상의 화소값을 분광반사율로 변환하고자 한다. 다양한 분광반사특성을 가진 22개 클래스로 구성된 모의지표물을 대상으로 분광측정기를 이용한 대리 복사보정 절차를 수행하였다 분광측정기로 측정된 복사량과 영상의 화소값의 관계를 이용하여 120개 밴드 초분광영상의 화소값을 센서감지 복사량(radiance)로 변환하는 보정계수를 도출하였다. 영상 촬영 및 분광측정이 대기의 영향이 거의 없는 지상 근접 촬영으로 이루어졌기 때문에, 화소값을 반사율(reflectance)로 직접 변환하는 보정계수도 산출하였다. 그러나 원거리 촬영이나 공중 촬영으로 획득된 영상의 경우 산출된 복사보정 계수는 센서감지 복사량 변환에만 유효하며, 반사율을 얻기 위해서는 추가적인 대기보정 절차가 별도로 수행되어야 한다.
본 연구에서는 초분광정보를 이용한 지반의 함수비 예측 기술을 위해 실내 분광정보 실험을 수행하여 세립분 및 함수비 조건에 따라 특정 파장대역에 따른 분광반사율을 획득하였다. 이를 토대로 기존 문헌의 스펙트럼 지수에 따라 분광정보를 정규화하고, 세립분 및 함수비 조건과의 상관관계 및 예측 기술의 신뢰성을 분석하였다. 상관관계 분석 결과 함수비가 증가할수록 분광반사율은 낮아지며 세립분 함유율이 증가할수록 높은 함수비 조건의 분광반사율은 감소율이 크게 발생하였다. 또한 7가지의 스펙트럼 지수 산정방법을 고찰하여 함수비 예측에 대한 신뢰도를 평가하였다. 이 중 DVI가 비교적 높은 예측 신뢰도를 보이며, 민감도 부분에서도 다른 산정 방법에 비해 우수하여 지반의 함수비 예측 기술 적용에 있어 적합한 스펙트럼 지수인 것으로 판단하였다.
Rapid environmental changes result in not only damage to agricultural produce but also the poor growth and death of plants. Remote Sensing (RS) was one of effective methods for both collecting and analyzing information and predicting the change of agricul
본 논문에서는 양방향 반사율 분포함수의 이론과 제작된 측정시스템 및 측정불확도의 평가방법을 소개한다. (380~1500) nm의 분광 양방향 반사율 분포함수를 $(-75{\sim}75)^{\circ}$의 각도 범위에서 측정할 수 있는 측정시스템을 제작하였고, 상관관계가 있는 불확도 성분과 상관관계가 없는 불확도 성분으로 나누어 측정불확도를 평가하였다. 평가 결과, 제작된 양방향 반사율 분포함수 측정시스템의 상대확장불확도는 3% (k=2) 이하로 평가되었다.
소나무재선충병(Bursaphelenchus xylophilus)은 한국, 일본, 그리고 중국과 같은 동아시아의 소나무류 산림에 심각한 피해를 유발시킨다. 재선충병에 의한 병해는 그 치료방법이 훈증, 소각외에는 거의 없기 때문에 감염목을 조기 탐지하여 그 피해가 주변 임목 및 임분에 확산되지 않도록 하는 것이 최선책이라 할 수 있다. 본 연구에서는 소나무재선충병 감염목과 비감염목의 분광반사율을 주기적으로 측정하여 감염목의 분광반사 특성을 구명하였다. 이를 위하여, 6월에서 10월까지 GER3700 spectroradiometer를 이용하여 감염목과 비감염목의 400 nm~2,500 nm 파장대의 분광반사값을 측정하였다. 측정된 값의 noise를 보정하기 위하여 cubic spline 보간법을 사용하였다. 그 결과, 대부분의 감염목들은 재선충 주입 후 2개월 이내에 적색(600 nm~700 nm) 그리고 중적외선(1,400 nm~1,500 nm) 파장대에서 분광반사값의 변화를 보였으나, 비감염목들의 분광반사값은 어느 파장대에서도 특별한 변화가 나타나지 않았다. 시기별로 감염목과 비감염목의 분광반사값 변화를 통계적으로 비교해 본 결과, 소나무재선충 주입 2달 후 적색 파장대역과 중적외선 파장대역에서 가장 빠르게 통계적으로 유의한 차이를 보였으나(p<0.05), 근적외선 파장대역에서는 통계적으로 유의한 차이가 나타나지 않았다(p>0.05). 따라서 적색과 중적외선 파장대역에서의 분광반사율 변화를 통해 소나무재선충병 감염목의 조기 탐지가 가능한 것으로 판단되었다.
분광반사 특성을 이용한 벼 군락의 생육시 기별 생장량을 추정하기 위하여 분광방사계 (GER Inc. SFOV : 0.35~2.5 $\mu\textrm{m}$)를 이용하여 이앙기부터 수확기가지 매 1주 또는 2주 간격으로 분광반사 특성을 조사하였다. Landsat TM 동등 밴드의 평균반사율을 계산하여 엽면적지수와 건물량과 같은 벼의 중요한 생장량 관련 변수와의 관계를 살펴 보았다. 생육단계에 따른 벼 군락의 질적변화(출수. 개화, 등숙 등)와 건물량이나 엽면적의 증감에 따른 양적변화에 따라 분광반사 광량이 달라지는데 가시광선대(0.4~0.7 $\mu\textrm{m}$)의 경우 청색능.녹색능.적색능에서 모두 출수기까지는 생장량이 많을수록 반사율은 낮아졌으며, 출수 후 이삭이 성숙하면서 반사율은 높아졌는데 특히 적색능의 반사율은 다른 두 가시광선 파장 영역에 비하여 더 높아지는 경향이었다. 근적외선대(0.7~1.1 $\mu\textrm{m}$)의 경우 생장량이 많을수록 반사율은 약 45 %까지 높아졌다가 유수분화기 후 감소하여 등숙기에는 약 20 %로 낮아졌다. 또한 출수 이전의 분광반사 특성과 벼의 생장량 관련 변수와의 상관계수 값이 출수 이후보다 높게 나타났다. 한편, TM 동등 밴드의 평균반사율($\bar{p}$$_{TMi}$) 또는 밴드간 비율값 RV(Ratio Value ; $\bar{p}$$_{TMi}$/$\bar{p}$$_{TMi}$)와 엽면적지수 및 건물량과의 상관관계를 살펴본 바, 엽면적지수와 건물량은 가시광 영역의 $\bar{p}$$_{TMi}$, $\bar{p}$$_{TM1}$, $\bar{p}$$_{TM2}$, $\bar{p}$$_{TM3}$과 밴드간 비율값 중 $\bar{p}$$_{TM4}$/$\bar{p}$$_{TM3}$, $\bar{p}$$_{TM4}$/$\bar{p}$$_{TM2}$, $\bar{p}$$_{TM4}$/$\bar{p}$$_{TM1}$, log($\bar{p}$$_{TM4}$/$\bar{p}$$_{TM3}$) 등과 상관이 높게 나타났다.
본 연구에서는 오염물의 선택적 흡수가 가능한 반응재료의 분광정보 예측을 위하여 반응재료 배합 조건에 따른 분광정보와 최대건조단위중량의 상관관계를 평가하였다. 그 결과, 배합 조건에 따라 최대건조단위중량 증가하게 되면, 최대분광반사율은 감소하였고, 이를 바탕으로 분광정보 경향의 예측이 가능하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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