• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.38 no.6_1
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• pp.1445-1462
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• 2022

Compact Advanced Satellite 500-4 (CAS500-4), which is scheduled to be launched in 2025, is a mid-resolution satellite with a 5 m resolution developed for wide-area agriculture and forest observation. To utilize satellite images, it is important to establish a precision sensor model and establish accurate geometric information. Previous research reported that a precision sensor model could be automatically established through the process of matching ground control point (GCP) chips and satellite images. Therefore, to improve the geometric accuracy of satellite images, it is necessary to improve the GCP chip matching performance. This paper proposes an improved GCP chip matching scheme for improved precision sensor modeling of mid-resolution satellite images. When using high-resolution GCP chips for matching against mid-resolution satellite images, there are two major issues: handling the resolution difference between GCP chips and satellite images and finding the optimal quantity of GCP chips. To solve these issues, this study compared and analyzed chip matching performances according to various satellite image upsampling factors and various number of chips. RapidEye images with a resolution of 5m were used as mid-resolution satellite images. GCP chips were prepared from aerial orthographic images with a resolution of 0.25 m and satellite orthogonal images with a resolution of 0.5 m. Accuracy analysis was performed using manually extracted reference points. Experiment results show that upsampling factor of two and three significantly improved sensor model accuracy. They also show that the accuracy was maintained with reduced number of GCP chips of around 100. The results of the study confirmed the possibility of applying high-resolution GCP chips for automated precision sensor modeling of mid-resolution satellite images with improved accuracy. It is expected that the results of this study can be used to establish a precise sensor model for CAS500-4.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.279-279
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• 2021

위성영상정보는 센서의 종류, 취득, 분석, 재난과 위성영상 특성 매칭 등의 제약으로 재난 상황에서 제한적으로 사용되었다. 일반적으로 인공위성의 종류는 탑재한 센서의 정보제공 능력 범위에 따라 분류 가능하며 이에 따라 대상 범위가 결정된다. 본 연구에서는 재난의 예측, 탐지, 사후처리를 위한 위성자료의 취득과 활용을 위해 다양한 위성과 탑재된 센서의 궤도, 공간 해상도, 파장대 등의 특성에 대하여 분석하고 재난유형별로 최적 위성영상을 선정하였다. 행정안전부에서는 재난과 재해의 유형을 자연재난(10종)과 사회재난(27종)으로 분류하였다. 위성영상 활용이 가능한 재난 유형은 가시적으로 확인이 가능한 자연재난에 해당하며 그 중 태풍, 홍수, 가뭄, 산불 등 총 4종의 재난유형별로 가용한 최적의 위성영상을 분석하였다. 재난관측에 사용 가능한 대표적인 탑재체의 종류는 극궤도 지구관측 위성에서 광학과 SAR로 구분할 수 있다. 각 기본 특성에 따라 제공되는 정보의 종류가 분류되며 광학 센서는 태양복사 및 지구복사에너지 파장 영역 중 가시광선-근적외선-단파적외선-열적외선 파장대 영역의 분광 정보를 제공할 수 있는 다중 밴드들로 구성된다. 지표의 특정 대상이나 물질을 탐지하고 변화를 감지·분석하는데 유용하여 홍수, 태풍, 지진 등 자연 및 사회 재난·재해 관측에 유용하게 이용된다. SAR 센서는 장파장의 전자기파를 방출한 후 돌아오는 신호를 활용하여 대상에 대한 정보를 획득한다. 대기의 효과 및 요소를 투과하는 주파수 대역별 장파장 밴드 정보를 활용하여 고해상도의 대상 표면, 위치, 형태 등의 정보를 측량 및 관측하므로 중·광역 지역에 제약 없이 영상정보를 획득할 수 있어 산사태, 홍수, 지진, 등의 재난 모니터링에 유용하다. 이러한 다종 위성별 센서들의 특징(공간 해상도, 파장대별 밴드 특성, 관측폭, 재방문 주기 등)들을 분석하여 재난유형별로 가용한 무료/상용 지구관측위성을 분류한 결과 태풍에는 광역관측, 정지궤도 위성, 홍수에는 광학 및 SAR 고해상도 위성, 가뭄은 광역관측, 다분광 광학 위성 그리고 산불에는 정지궤도, 광학, SAR 위성이 적합함을 알 수 있다.

• Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography
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• v.19 no.4
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• pp.373-383
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• 2001

This study conducted pilot mapping project to know the possibility of mapping with medium resolution satellite imageries. For this purpose, mapping experiments were conducted with each stereo model imageries of SPOT, KOMPSAT, and IRS- lC. And positional accuracy, analysis of detectable and describable features, and comparison with existing digital map were checked, possible mapping scale and cost analysis were conducted with these results. Regarding SPOT imagery, digital photogrammetric workstation was used for stereoplotting. Regarding KOMPSAT and IRS-lC imageries, because there were data format support problems. head-up digitizing was performed with ortho imageries rectified with DEMs generated by image matching. The results of experiments show that such features as wide road, river, coast line, etc are possible to detect and depict but many other features are not for SPOT, KOMPSAT, and IRS-lC imageries. On the aspect of mapping, therefore, SPOT is available for 1/50,000 topographic map revision, KOMPSAT and IRS-lC for 1/25.000 topographic map revision.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.439-439
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• 2022

인공위성은 위성통신, 기상 등 다양한 분야에서 활용되고 있지만 재난과 위성영상 특성 매칭의 제약으로 재난 상황에서는 제한적으로 사용되었다. 국내외 위성 갯수의 증가로 위성영상을 준-실시간으로 확보 가능함에 따라 활용할 수 있는 범위가 증가하여 최근에는 재난·재해에 신속하게 대비하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구는 재난 발생 지역의 위성 영상 확보를 위해 촬영된 영상과 미래시점의 촬영 예정인 영상의 촬영 예정 시간 및 영역을 빠른 시간 내 분석하여 최적 위성영상 확보에 기반이 되고자 한다. 행정안전부에서 분류한 재난·재해 유형에 따라 재난 예측, 탐지, 사후처리를 위한 위성자료의 확보를 위하여 다양한 위성과 탑재된 센서들의 궤도, 공간 해상도, 파장대 등의 위성영상의 적시성을 분석하여 최적 위성을 정의하였다. 위성 궤도 시뮬레이션은 TLE(Two Line Element) 정보를 이용하는 SGP4(Simplified General Perturbations version 4) 모델에 적용하여 개발하였다. 최신 TLE 정보를 이용하여 위성 궤도 정보 및 센서 정보(공간 해상도, Swath width, incidence angle IFOV 등)을 적용하였다. 수집된 위성 궤도 정보를 기반으로 위성의 궤도를 예측하여 예측된 위치에서의 촬영 영역을 산정하는 분석 기능을 수행하여 최종 시뮬레이션 데이터를 생성한다. 개발된 위성 궤도 시뮬레이션 알고리즘을 토대로 태풍 미탁 사례에 적용하였다. 위성 궤도 시뮬레이션 알고리즘을 태풍 미탁 사례에 적용한 결과 다종 위성리스트 중 위성 궤도 분석을 통해 최단기간 획득 가능한 위성 중 정지 궤도 기상위성인 Himawari-8, GK-2A는 태풍 경로 모니터링, 광학 위성인 Sentinel-2, PlanetScope는 건물 피해 지역, SAR 위성인 Sentinel-1, ICEYE는 홍수 지역을 탐지하는데 최적 위성 영상으로 분석되었다.

• Spatial Information Research
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• v.19 no.1
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• pp.29-40
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• 2011

GOCI the world first Ocean Color Imager in Geostationary Orbit, which could obtain total 8 images of the same region a day, however, its spatial resolution(500m) is not enough to use for the accurate land application, Super Resolution(SR), reconstructing the high resolution(HR) image from multiple low resolution(LR) images introduced by computer vision field. could be applied to the time-series remotely sensed images such as GOCI data, and the higher resolution image could be reconstructed from multiple images by the SR, and also the cloud masked area of images could be recovered. As the precedent study for developing the efficient SR method for GOCI images, on this research, it reproduced the simulated data under the acquisition process of the remote sensed data, and then the simulated images arc applied to the proposed algorithm. From the proposed algorithm result of the simulated data, it turned out that low resolution(LR) images could be registered in sub-pixel accuracy, and the reconstructed HR image including RMSE, PSNR, SSIM Index value compared with original HR image were 0.5763, 52.9183 db, 0.9486, could be obtained.

• Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography
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• v.21 no.1
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• pp.1-7
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• 2003

Practical use is increasing on the aerial ortho image recently, and much researches for geographic information system build that use high resolution satellite image cause this are progressing. Also many researches that use KOMPSAT-1 satellite image of resolution 6.6m are performing in these days, estimation for between aerial photo and satellite image is needed. In this treatise scanned image of aerial photo, using aerial photo resampling image of resolution equal with KOMPSAT-1 image using aerial photo, and KOMPSAT-1 satellite image use for experimental image making each orthoimage, classified feature for estimate. We evaluated to what level that an separation item could be able to estimate in each orthoimage. As result of estimation analysis, In the classified feature in aerial photo orthoimage with aerial photo resampling image orthoimage is about 61%, KOMPSAT-1 satellite image orthoimage is almost 41% could estimated. Through this investigation estimate, KOMPSAT-1 satellite sue to map updating, geographic information og non-approach area and environment inspect.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.154-154
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• 2012

지표에서의 토양수분은 작은 구성비를 가짐에도 불구하고 여러 수문 현상을 연계하는 매우 중요한 인자로써 최근 관련 연구가 활발하게 진행되고 있다. 토양수분은 침투나 침루를 통하여 강우와 지하수를 연결하는 기능을 함과 동시에 강우사상에 따른 유출특성에 직접적인 영향을 미치며 증발산을 통하여 에너지 순환을 연결하는 중요한 기능을 한다. 토양수분을 측정하는 방법에는 세타 탐침(Theta Probe), 장력계, TDR(Time Domain Reflectrometry) 등이 이용되고 있으며, 광역 토양수분자료의 보다 정확한 공간 변동성의 관측을 위하여 항공원격탐사와 인공위성 원격탐사기술이 개발되어 적용되고 있다. 인공위성 영상은 자료의 분석이 간편하며, 공간자료이므로 공간 변화를 분석하는 데 있어 매우 편리하다. 그 중 MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) 위성영상은 저해상도 영상으로 극궤도 위성인 Terra와 Aqua 위성에 장착되어 있으며, NASA에서 필요한 정보를 받아 사용할 수 있다. 본 연구에서는 유역의 물리적 지형자료와 같은 방대한 양의 자료 수집 없이도, 모형이 구축되면 인공위성자료와 강우자료만으로도 신뢰성 높은 결과를 단시간 내에 효율적으로 산정할 수 있는 자료 지향형 모형인 ANFIS(Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System)를 사용하였다. 사용된 퍼지변수로는 시험유역의 토양수분 관측자료와 강수량 및 인공위성 자료인 MODIS NDVI(Normalize Difference Vegetation Index), MODIS LST(Land-Surface Temperature) 영상을 이용하였다. MODIS NDVI는 시간 해상도 8일, 공간해상도 250 인 Level 3 영상이며, MODIS LST는 시간 해상도 1일, 공간해상도 1 km인 Level 3 영상을 사용하였다. 위성자료를 사용하기 위해 Korea TM 좌표체계로 변환한 뒤, 토양수분 관측지점이 속한 각 셀의 속성값을 추출하였다. 위성자료와 수집된 자료 및 토양수분자료와의 관계를 분석하기 위하여 입력자료를 다양한 방법으로 구성하여 입력 변수를 생성하였다. 생성된 입력 변수와 ANFIS 모형을 연계하여 각각의 토양수분 산정모형을 구축하고 대상지점에 대한 토양수분을 산정 및 비교 분석하였다.

• The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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• v.30 no.4
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• pp.275-281
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• 2019

A synthetic aperture radar(SAR) satellite is more effective than an optical satellite for target analysis because an SAR satellite can provide two-dimensional electromagnetic scattering distribution of a target during all-weather and day-and-night operations. To conduct target analysis while considering the earth observation interval of an SAR satellite, observing a specific area as wide as possible would be advantageous. However, wider the observation area, worse is the resolution of the associated SAR satellite image. Although conventional methods for improving the resolution of radar images can be employed for addressing this issue, few studies have been conducted for improving the resolution of SAR satellite images and analyzing the performance. Hence, in this study, the applicability of conventional methods to SAR satellite images is investigated. SAR target detection was first applied to Korea Multipurpose Satellite-5(KOMPSAT-5) SAR images provided by Korea Aerospace Research Institute for extracting target responses. Extrapolation, RELAX, and MUSIC algorithms were subsequently applied to the target responses for improving the resolution, and the corresponding performance was thereby analyzed.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.37 no.6_3
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• pp.1931-1942
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• 2021

As the utility of an optical satellite image with a high spatial resolution (i.e., fine-scale) has been emphasized, recently, various studies of the land surface monitoring using those have been widely carried out. However, the usefulness of fine-scale satellite images is limited because those are acquired at a low temporal resolution. To compensate for this limitation, the spatiotemporal data fusion can be applied to generate a synthetic image with a high spatio-temporal resolution by fusing multiple satellite images with different spatial and temporal resolutions. Since the spatio-temporal data fusion models have been developed for mid or low spatial resolution satellite images in the previous studies, it is necessary to evaluate the applicability of the developed models to the satellite images with a high spatial resolution. For this, this study evaluated the applicability of the developed spatio-temporal fusion models for KOMPSAT-3A and Sentinel-2 images. Here, an Enhanced Spatial and Temporal Adaptive Fusion Model (ESTARFM) and Spatial Time-series Geostatistical Deconvolution/Fusion Model (STGDFM), which use the different information for prediction, were applied. As a result of this study, it was found that the prediction performance of STGDFM, which combines temporally continuous reflectance values, was better than that of ESTARFM. Particularly, the prediction performance of STGDFM was significantly improved when it is difficult to simultaneously acquire KOMPSAT and Sentinel-2 images at a same date due to the low temporal resolution of KOMPSAT images. From the results of this study, it was confirmed that STGDFM, which has relatively better prediction performance by combining continuous temporal information, can compensate for the limitation to the low revisit time of fine-scale satellite images.

• Journal of Korean Society for Geospatial Information Science
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• v.22 no.1
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• pp.23-29
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• 2014

The emergence of high resolution satellite images and the evolution of spatial resolution facilitate various studies using high resolution satellite images. Above all, target detection algorithms are effective for monitoring of traffic flow and military surveillance and reconnaissance because vehicles, airplanes, and ships on broad area could be detected easily using high resolution satellite images. Recently, many satellites are launched from global countries and the diversity of satellite images are also increased. On the contrary, studies on comparison about the spatial resolution or target detection, especially, are insufficient in domestic and foreign countries. Therefore, in this study, effects of spatial resolution on target detection are analyzed using the PSO target detection algorithm. The resampling techniques such as nearest neighbor, bilinear, and cubic convolution are adopted to resize the original image into 0.5m, 1m, 2m, 4m spatial resolutions. Then, accuracy of target detection is assessed according to not only spatial resolution but also resampling method. As a result of the study, the resolution of 0.5m and nearest neighbor among the resampling methods have the best accuracy. Additionally, it is necessary to satisfy the criteria of 2m and 4m resolution for the detection of airplane and ship, respectively. The detection of airplane need more high spatial resolution than ship because of their complexity of shape. This research suggests the appropriate spatial resolution for the plane and ship target detection and contributes to the criteria of satellite sensor design.