• Journal of Korea Water Resources Association
• /
• v.55 no.11
• /
• pp.913-922
• /
• 2022

The purpose of this research is to propose the measurement of improving DEM by using the water surface range of SAR image analysis for river corridors and to suggest the construction of satellite-based 3D river spatial information of inaccessible regions such as North Korea. For this research, it has been progressed from the accessible area, watershed of Namgang river, the branch of Nakdonggang river. The satellite image was collected from SAR satellite image data for a year in 2021 which was provided by ESA from Sentinel-1A/B data and extracted from the seasonal water surface area. Ground gauge water level was collected from hourly intervals data by WAMIS. The DEM was improved by analysis of the river altitude of water surface area change by the combination of the ground water level of minimum to maximum water surface area data extracted from SAR image analysis. After the improvement of DEM, the altitude of the river varied that it is defined to comprise more natural form of river DEM than the existing DEM. The correction validation of improvement DEM was necessary in field survey elevation data; however, the correction validation was not progressed due to the absence of the data. Although, the purpose of this research is to provide the improvement of DEM by using the analyzed water surface by existing DEM data and SAR image analysis. After the progression of additional correction validation research, we would plan to examine the application in other places and to progress the additional methodological research to apply in inaccessible and unmeasured area including the North Korea.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
• /
• v.14 no.2
• /
• pp.163-168
• /
• 2008

Ship detection from satellite remote sensing is a crucial application for global monitoring for the purpose of protecting the marine environment and ensuring marine security. It permits to monitor sea traffic including fisheries, and to associate ships with oil discharge. An automatic ship detection approach for RADARSAT Fine Synthetic Aperture Radar (SAR) image is described and assessed using in situ ship validation information collected during field experiments conducted on August 6, 2004. Ship detection algorithms developed here consist of five stages: calibration, land masking, prescreening, point positioning, and discrimination. The fine image was acquired of Ulsan Port, located in southeast Korea, and during the acquisition, wind speeds between 0 m/s and 0.4 m/s were reported. The detection approach is applied to anchoring ships in the anchorage area of the port and its results are compared with validation data based on Vessel Traffic Service (VTS) radar. Our analysis for anchoring ships, above 68 m in length (LOA), indicates a 100% ship detection rate for the RADARSAT single beam mode. It is shown that the ship detection performance of SAR for smaller ships like barge could be higher than the land-based radar. The proposed method is also applied to estimate the ship's dimensions of length and breadth from SAR radar cross section(RCS), but those values were comparatively higher than the actual sizes because of layover and shadow effects of SAR.

• Journal of Satellite, Information and Communications
• /
• v.12 no.3
• /
• pp.15-21
• /
• 2017

Following the successful launch of KOMPSAT-3 in May 2012, KOMPSAT-5 in August 2013, and KOMPSAT-3A in March 2015 have succeeded in launching the integrated operation of optical, radar and thermal infrared sensors in Korea. We have established a foundation to utilize the characteristics of each sensors. In order to overcome limitations in the range of application and accuracy of the application of a single sensor, multi-sensor image fusion techniques have been developed which take advantage of multiple sensors and complement each other. In this paper, we introduce the development of software (InFusion) for multi-sensor image fusion and valued-added product generation using KOMPSAT series. First, we describe the characteristics of each sensor and the necessity of fusion software development, and describe the entire development process. It aims to increase the data utilization of KOMPSAT series and to inform the superiority of domestic software through creation of high value-added products.

• Proceedings of the Korean Association of Geographic Inforamtion Studies Conference
• /
• 2008.06a
• /
• pp.301-305
• /
• 2008

강원도 지역은 대부분의 지형이 산지로 이루어져 있고, 최근 심각해지고 있는 기후 변화로 인해 집중호우가 잦아지면서 이로 인한 산사태 피해 또한 증가하고 있는 상황이다. 하지만 기존에 이루어져왔던 직접 측량 방식은 많은 시간과 인력이 소모되고, 접근성의 제약으로 인해 곳곳에서 발생하는 모든 산사태를 체계적으로 감지하기에는 무리가 따른다. 따라서 효율적인 산사태 감지와 신속한 대처를 위해 최근 인공위성을 이용한 원격 탐측이 주목을 받고 있으며, 특히 고해상도 영상 레이더(Synthetic Aperture Radar, SAR)는 태양광의 유무나 대기 조건에 상관없이 상시 관측이 가능하다는 장점으로 인해 그 수요가 점점 늘어나고 있는 추세이다. 본 연구에서는 산사태가 집중되는 지역인 강원도 강릉 부근(N $37^{\circ}.30'{\sim}38{\circ}.10'$, E $128^{\circ}.05'{\sim}129^{\circ}.00'$)을 대상으로 SAR 영상 처리 기법 중 하나인 간섭기법(Interferometric SAR, InSAR)를 통해 생성되는 coherence 영상을 분석하여 93년 7월 27일과 동년 9월 9일 사이에 발생한 산사태 피해 지역을 추정하였다.

• Journal of Satellite, Information and Communications
• /
• v.2 no.1
• /
• pp.21-26
• /
• 2007

LEO Satellite that observes earth with optical camera or synthetic aperture radar is placed at hundreds of kilometers altitude and undergoes severe thermal load. The thermal deformation of structure by the thermal load makes payload not to point toward wanted ground position. The payload pointing direction change by thermal distortion is called thermal pointing error. This is carried out by 3 steps that are thermal analysis, temperature conversion and structural analysis. In this paper, the possibility of successful mission through thermal pointing error analysis is described.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2023.05a
• /
• pp.428-428
• /
• 2023

글로벌 위성 기반의 강수량 관측에 대한 역사는 1979년에 Arkin의 의해 제안된 IR(Infra-Red) 방법에 의해 위성으로부터 강우자료를 유도하는 개념이 도입된 이후 1987년 해양에서의 비교적 정확한 강수량 추정이 가능한 다중 채널의 마이크로파(MW) 복사계를 이용한 방법에서 1997년TRMM(Tropical Rainfall Measurement Mission)위성의 PR(Precpipitation Radar)의 레이더를 이용하는 방법, 그리고 2014년 GPM(Global Precipitation Measurement Mission) 핵심 위성(GPM Core Observatory)에 탑재된 Dual PR에 의한 방법으로 위성강수의 정확도를 매우 높여가고 있다(Kim et al. 2013). 한국과 아세안의 경제협력이 증가하면서 국내 ODA 정책에서 아세안은 가장 우선적인 대상이 되었다. 정부는 2011-2015년 기간에 라오스 등 26개 국가를 중점협력국에 포함시켰고, 2021~2025년간 적용될 제3기 중점협력국에 라오스를 포함하고 있다. 본 연구는 위성영상으로부터 유도된 위성강수 자료를 이용하여 라오스의 남능강 유역에 대한홍수량을 추정하는 것을 목적으로 하였다. 분석자료인 위성강수 자료는 GSMaP 위성강수 자료를 이용하였다. 이 자료는 1시간의 시간해상도와 0.1°의 공간해상도를 갖는다. 라오스 남능강 유역 9개 지점의 2019년 8월~9월까지의 총강수량 비교 결과 9개 지점의 1일 관측강우의 경우 유역내 평균 약 699.2mm였고, 위성강수는 425.4mm로 위성강수가 과소추정되는 결과를 보이고 있으나 두 자료간의 결정계수(r²)는 약 0.79의 정확도를 보이는 것으로 분석되었다. 위성강수를 이용한 홍수량 분석 결과 같은 시기에서 남능강 유역 출구점의 첨두유출량은 약 5,786m³/s로 분석되었다. 분석도구는 한국건설기술연구원에서 개발하여 운영중인 GRM 강우-유출 모형을 이용하였다. 향후 위성강수와 지점강수의 조합에 의한 다운스케일링 기법에 대한 연구를 수행하여 계측자료가 부족한 지역에서의 홍수량을 분석하는 연구를 진행할 계획이다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
• /
• v.18 no.5
• /
• pp.302-307
• /
• 2017

Draft ice in polar regions is formed due to sea level changes and various environmental factors cause damage due to collision with offshore plants and ships for resource development. Drift ice in polar regions is a potential source of accidents for offshore plants that perform long-term operations in one place, as well as on the ship. To prevent accidents with drift ice, offshore plants and ships in polar regions use satellite image information and detection radar to detect drift ice. However, the inability to use visible satellite images at night significantly lowers the detection probability by radar for small drift ice. In this study, we used a thermal imaging system which can be operated day and night for the detection of drift ice, and carried out an experimental study on the detection characteristics of drift ice. To examine the night operation of the thermal imaging system, the experimental condition was set and the thermal image was measured according to the measurement angle change. Under this condition, the correlation was analyzed by theoretical calculating the radiant energy of the drift ice and the sea water.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2023.05a
• /
• pp.444-444
• /
• 2023

하천 및 저수지와 같은 공간의 수체 탐지는 수자원 관리에서 매우 중요하며, 유역의 수문학적 과정을 이해하는데 도움을 준다. 수문학적 데이터 수집은 우량계, 수위계와 같은 물리적 인프라의 배치가 필요하다. 그러나 상대적으로 저개발된 국가는 수문학적 측정을 위한 인프라가 매우 미흡한 것이 현실이며, 북한과 같은 비접근 지역에 대한 수문학적 과정을 분석하는데는 한계가 있다. 인공위성 원격탐사 센서 중 SAR영상은 지표면에 직접 전파를 방사하고 산란되어 돌아오는 신호를 수신하여 영상을 만들기 때문에 일반적인 광학영상과는 달리 햇빛의 유무와 강우, 구름여부 등의 기상 조건의 영향을 거의 받지 않는 장점이 있다. 또한 국내와 같이 계절적인 요인과 인간활동에 의해 변화되는 물 순환을 SAR 영상은 지표수의 계절적 및 연간 변동성을 모니터링하는데 매우 유용한 자료로 평가되고 있다. 본 연구는 SAR영상을 이용하여 국내의 검증 가능한 지역의 저수지 수면적 변화를 모니터링하고 저수지 수면적과 저수량 분석을 수행하는 것을 목적으로 하였다. 분석자료인 SAR영상은 ESA의 Sentinel-1영상을 2022년 4월부터 2022년 11월의 자료를 수집하여 소양강댐 저수지 수면적과 저수량과의 관계식을 도출하였다. 수체 추출을 위한 SAR 영상은 특히 수로의 일부 가장자리와 홍수터의 식물 존재로 인한 제외지의 매핑에 부정확성을 포함하여 처리에 몇 가지 단점을 갖는 한계도 존재하지만 악천후의 기상 조건에서도 작동할 수 있는 SAR 영상의 능력 덕분에 규칙적인 시간 간격으로 수체면적의 변화에 대한 정보를 제공할 수 있다. 향후 북한 지역의 주요 댐 저수지 수면적에 대한 연간변화와 장기간의 추세를 분석하는 연구를 진행할 계획이다.

• Journal of Korea Water Resources Association
• /
• v.56 no.8
• /
• pp.497-508
• /
• 2023

Agricultural reservoirs are crucial structures for water resources monitoring especially in Korea where the resources are seasonally unevenly distributed. Optical and Synthetic Aperture Radar (SAR) satellites, being utilized as tools for monitoring the reservoirs, have unique limitations in that optical sensors are sensitive to weather conditions and SAR sensors are sensitive to noises and multiple scattering over dense vegetations. In this study, we tried to improve water body detection accuracy through optical-SAR data fusion, and quantitatively analyze the complementary effects. We first detected water bodies at Edong, Cheontae reservoir using the Compact Advanced Satellite 500(CAS500), Kompsat-3/3A, and Sentinel-2 derived Normalized Difference Water Index (NDWI), and SAR backscattering coefficient from Sentinel-1 by K-means clustering technique. After that, the improvements in accuracies were analyzed by applying K-means clustering to the 2-D grid space consists of NDWI and SAR. Kompsat-3/3A was found to have the best accuracy (0.98 at both reservoirs), followed by Sentinel-2(0.83 at Edong, 0.97 at Cheontae), Sentinel-1(both 0.93), and CAS500(0.69, 0.78). By applying K-means clustering to the 2-D space at Cheontae reservoir, accuracy of CAS500 was improved around 22%(resulting accuracy: 0.95) with improve in precision (85%) and degradation in recall (14%). Precision of Kompsat-3A (Sentinel-2) was improved 3%(5%), and recall was degraded 4%(7%). More precise water resources monitoring is expected to be possible with developments of high-resolution SAR satellites including CAS500-5, developments of image fusion and water body detection techniques.

• Journal of Aerospace System Engineering
• /
• v.13 no.2
• /
• pp.60-65
• /
• 2019

TerraSAR-X, launched in June 2007, and TanDEM-X, June 2010, are remote-sensing satellites with 1M resolution that are capable of observing the ground even during the nighttime and poor weather conditions. The two satellites had been developed under a public-private partnership between the German Aerospace Centre and Airbus in the interest of the commercial marketing for German satellite data. However, the data of high-grade earth remote-sensing system, such as those of the satellites, has been produced by a military satellite and thus used under limited circumstances in Germany. Therefore, a legislation to commercialize the German satellite data and to protect its national security is needed. For this, SatDSiG was enacted in December 2007. Thus this article will contain the main contents of SatDSiG and its implication for Korea, which stared to export data of Kompsat 3, 3A and 5 in 2018.