• 제목/요약/키워드: 천정각

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고해상도 위성영상의 화소기반 태양 천정각 및 촬영각 추출 및 평가 (Evaluation on extraction of pixel-based solar zenith and offnadir angle for high spatial resolution satellite imagery)

  • 성선경;서두천;최재완
    • 한국측량학회지
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    • 제39권6호
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    • pp.563-569
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    • 2021
  • KOMPSAT-3, 3A호의 운용 및 다양한 특성을 가지는 차세대중형위성의 발사에 따라서, 고해상도 위성영상의 활용이 지속적으로 증대되고 있다. 특히, ARD (Analysis Ready Data) 형태로의 위성영상 제공을 위하여 기하보정 및 방사보정 등의 다양한 전처리에 대한 연구가 이루어지고 있다. 위성영상의 전처리를 위해서는 촬영 영상에 관한 보조정보가 필요하며, 태양 천정각, 태양 방위각, 촬영각 등이 대표적인 자료이다. 그러나, 대부분의 고해상도 위성영상은 영상 전체에 대한 태양 천정각 및 촬영각을 단일 변수로 제공하고 있다. 본 연구에서는 RFM (Rational Function Model) 및 영상의 보조정보들을 이용하여 영상의 각 화소에 대응되는 태양 천정각 및 촬영각을 산출해보고, 이에 따른 품질을 평가해보고자 하였다. 특히, 화소 기반의 태양 천정각 및 촬영각의 활용을 위하여, 대기상부 반사율(top of atmospheric reflectance)을 산출함에 있어서, 화소 기반의 보조 자료를 적용하고, 단일 상수 기반의 대기상부 반사율과의 비교평가를 수행하였다. 실험 결과, 화소 기반의 태양 천정각 및 촬영각 정보는 보조정보와 유사한 경향을 보였으며, 이를 이용하여 계산된 대기상부 반사율은 왜곡이 감소되었음을 확인하였다.

성층권 에어로졸에 의한 지표면 UV-B 복사량 변동 (The Changes of UV-B Radiation at the Surface due to Stratospheric Aerosols)

  • Jai-Ho Oh;Joon-Hee Jung;Jeong-Woo Kim
    • International Union of Geodesy and Geophysics Korean Journal of Geophysical Research
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    • 제21권1호
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    • pp.31-46
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    • 1993
  • 대기 가열율과 복사속의 연직 분포를 계산하기 위하여 two-stream/delta-Eddington 근사법을 이용한 복사전달모형이 개발되었다. 이 모형의 결과를 ICRCCM의 결과와 비교하므로써 모형의 완성도를 평가하였다. 이 모형은 정확성 뿐 아니라 경제적인 면에서도 태양복사를 계산하는데 적합한 것으로 증명되었다. 대기 꼭대기에서의 복사속과 지표에서의 복사속 간의 관계를 비교하므로써 자외선 B 영역(UV-B; 280-320nm)의 특징들이 검토되었다. 이 영역에서는 강한 오존 흡수가 있어 UV-B의 관계가 2차 함수로 나타난다. 또한, 성층권 오존 감소와 화산 폭발로 기인한 성층권 에어로졸 안개가 UV-B 복사에 미치는 영향을 다양한 태양의 천정각에서 조사했다. 태양의 천정각이 증가함에 따라 지표 UV-B도 증가하였다. 성층권 에어로졸은 후방 산란을 통해 행성 반사도를 증가시켰다. 행성 반사도는 에어로졸 효과로 인해 태양의 천정각이 증가함에 따라 증가한다. 그러나, 행성 반사도의 변화가 태양의 천정각 변화에 따라 민감하게 나타나지는 않는다. 이것은 태양의 천정각이 클 때 에어로졸의 산란 효과가 상대적으로 긴 복사 경로에서 포화되었기 때문일 것이다. 끝으로, 화산 폭발에서 비롯된 성층권 에어로졸이 지표 UV-B 복사 강도에 미치는 지역적 영향이 추정되었다. 고위도에서는 에어로졸의 광자 포획(photon trap)이나 일몰 효과로 복사 강도가 증가하는 반면 저위도에서는 감소한다. 고위도에서 에어로졸의 산란과 오존 흡수는 지표 UV-B 복사의 최대 증가는 봄 기간 중에 양 반구 모두 중위도에서 나타난다.

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정지궤도 기상위성자료의 구름위치오류 개선을 위한 시차보정 (The Parallax Correction to Improve Cloud Location Error of Geostationary Meteorological Satellite Data)

  • 이원석;김영섭;김도형;정주용
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.99-105
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    • 2011
  • 정지궤도 기상위성자료의 시차오류(Parallax error)는 기상위성 산출물 중에서 구름과 관련된 산출물의 위치 오류를 발생시키기 때문에 강수의 유무와 강도를 옳게 분석하더라도 강수위치 선정에 오류를 발생시킬 수 있다. 본 연구에서는 시차오류를 보정하는 방법을 제시하고 보정방법을 검증 및 적용하는데 목적이 있다. 시차오류에 의한 구름위치 보정은 첫째, 원래의 위성친정각파 구름고도를 입력 자료로 보정된 위성천정각을 산출한다. 둘째, 보정된 위성천정각과 위성방위각을 이용하여 위성시차오류를 보정하여 구름의 원래 위치에 가깝게 옮겨준다. 시차오류는 위성천정각이 증가하고 구름고도가 증가 할수록 더 크게 나타나며, 동아시아지역($20{\sim}50^{\circ}N$)에서는 최대 약 25km의 구름위치오류가 발생 할 수 있다. Terra MODIS(Moderate-Resolution Imaging Spectrometer)의 센서천정각 $20^{\circ}$이내의 관측 자료와 검증한 결과 시차 보정된 구름위치가 원래 위치에 가깝게 개선된 것을 확인 할 수 있었다. 본 논문에서 제시한 정지위성 시차오류 보정방법은 향후 아시아지역의 여러 정지궤도 기상위성의 영상 활용성 증대에도 기여할 것이다.

GPS를 이용한 시선방향 습윤지연 결정 (Determination of Slant Wet Delay using GPS)

  • 하지현;박관동;박종욱
    • 한국GIS학회:학술대회논문집
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    • 한국GIS학회 2004년도 GIS/RS 공동 춘계학술대회 논문집
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    • pp.141-146
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    • 2004
  • 본 연구에서는 Canada Southern Alberta Network의 6곳의 GPS(Global Positioning System) 상시관측소 데이터를 바탕으로 관측소와 각 GPS 위성간의 시선방향 습윤지연량을 결정하였다. 고정밀 GPS 데이터를 이용하여 천정방향 습윤지연량을 결정하고 이를 WVR(Water Vapor Radiometer)에서 측정한 천정방향 습윤지연량과 비교하였다. 그 결과 WVR의 천정방향 습윤지연량과 비교할 때 GPS로 관측한 천정방향 습윤지연량은 최대 1.39cm, 최소 0.99cm의 RMS 오차를 보였다. 또한 GPS로 관측한 시선방향 습윤지연량은 WVR과 비교할 때, PRN 25번 위성의 경우최대 17cm, 최소 0.05cm의 차이가 났다.

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Himawari-8/AHI 기반 반사도 분광 라이브러리를 이용한 해양 구름 탐지 (Cloud Detection Using HIMAWARI-8/AHI Based Reflectance Spectral Library Over Ocean)

  • 권채영;서민지;한경수
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제33권5_1호
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    • pp.599-605
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    • 2017
  • 위성 영상의 정확한 구름 판별 여부는 이를 활용하여 생산되는 다른 산출물들의 정확도에 민감한 영향을 미치므로 매우 중요하다. 특히 해양에서 구름에 오염된 화소는 해수면 온도(Sea Surface Temperature: SST), 해색(ocean color), 클로로필-a(chlorophyll-a) 등 다양한 해양 기반산출물의 주된 오차 요인으로써 해양에서의 정확한 구름 탐지는 필수적이며 이는 해양 순환을 이해하는데 기여한다. 그러나 현재 Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS), Advanced Himawari Imager (AHI) 등 대부분 실시간 운영을 위한 알고리즘에서 사용되고 있는 고정 경계값 검사 방법은 태양-해양-센서의 상대적인 위치에 따라 변화하는 해양의 분광 특성을 고려하지 못하는 단점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 NOAA의 Himawari-8 구름 산출물을 이용하여 Himawari-8/AHI 반사도 채널에서의 태양 천정각(Solar Zenith Angle: SZA), 위성 천정각(Viewing Zenith Angle: VZA) 변화에 따른 청천 해양 표면 화소의 반사도를 수집하여 분광 라이브러리를 구축하였고 이를 이용하여 동적 경계값 방법인 Dynamic Time Warping (DTW)기법에 적용하여 구름탐지를 수행하였다. 본 연구의 구름탐지 결과를 Japan Meteorological Agency (JMA)의 구름 산출물과 정성적 비교한 결과 JMA 구름 산출물은 청천 화소를 불확실(unknown)으로 오탐지 및 과대탐지 하는 경향을 보였다. 이에 반해 본 연구에서는 태양 천정각이 고각인 지역에서 과대 탐지 및 오탐지되는 문제점을 개선하였다.

다양한 천정각에서 자중에 의한 마젤란 부경의 표면 정밀도

  • 박귀종;김영수;안기범;천무영;장정균;박병곤;육인수;경재만
    • 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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    • 한국우주과학회 2009년도 한국우주과학회보 제18권2호
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    • pp.32.5-33
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    • 2009
  • 카네기 천문대에서 주도하여 개발 중인 구경 25.4m GMT 망원경 사업에 한국도 공식적으로 참여하였다. 현재 한국천문연구원은 GMT(Giant Magellan Telescope)부경부를 국내에서 개발하고자 이와 관련된 연구를 진행하고 있다. GMT 부경은 직경 1.06m 오목거울 7장이 모여 전체 직경 3.2m인 타원면을 형성하고 초점비는 F/0.7이다. GMT 부경개발 선행 연구과제로 카네기 천문대에서 개발되어 현재 운용중인 구경 6.5m 마젤란 망원경의 부경을 선택하였는데, 이는 마젤란 부경의 형상과 직경, 부경시스템 운영방식이 GMT 와 유사하기 때문이다. 천체관측 망원경에서 거울면의 변형에 가장 큰 영향을 미치는 인자는 거울의 자중이다. 거울의 직경이 커지면 자중이 증가하게 되어 거울면의 처짐이 커지게 된다. 이를 극복하고자 다양한 거울 support들이 개발되었다. 그중에서 counterweight lever 시스템 같은 부양(float) 시스템은 자중의 영향을 보상해 줌으로써 그것에 의한 거울의 변형을 최소화하는 역할을 하는데, GMT 부경 개발에 근간이 되는 마젤란 부경 또한 부양 시스템을 도입하였다. 마젤란 부경의 부양시스템은 counterweight lever 시스템과 유사한 진공 시스템을 도입하였다. 마젤란 부경의 support는 axial 방향으로 거울을 지지하는 axial support와 lateral 방향으로 거울을 지지하는 lateral support가 있는데, 이중에서 axial support가 진공시스템으로 구성된다. Lateral 방향의 지지는 경량화된 거울의 hole 안에 3개의 판스프링을 삽입하여 단지 거울과 판스링의 강성에 의해서만 이루어진다. 이 논문에서는 망원경이 작동을 할때 즉, 천정각(zenith angle)이 변할 때 axial support와 lateral support의 조합(combination)에 의해 지지되는 마젤란 부경의 표면 정밀도 RMS 값을 비교하였다.

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MODIS 식생지수에 미치는 센서 geometry의 영향과 센서 간 자료 호환성 검토 (Compatibility of MODIS Vegetation Indices and Their Sensitivity to Sensor Geometry)

  • 박선엽
    • 대한지리학회지
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    • 제49권1호
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    • pp.45-56
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    • 2014
  • 지표의 식생활력도를 간접적으로 반영하는 위성 기반의 식생지수 자료를 연속적으로 확보하기 위해 자료합성법이 통상적으로 적용된다. 이는 자료합성을 통해 누락 자료나 신호 오류의 영향을 최소화함으로써 장기적인 식생지수 자료 구축이 가능해지기 때문이다. 또, 합성주기에 따라 두 개 이상의 위성 센서로부터 같은 시점에 생성된 식생지수 자료를 상호교호적으로 사용할 경우, 식생지수 자료 축적의 연속성과 안정성을 보다 더 강화할 수 있다. 본 연구는 식물생장 연구에 있어 위성시스템 간 자료 호환 가능성뿐만 아니라 MODIS 자료 취득 조건, 즉 태양과 센서의 천정각이 미치는 영향을 센서 geometry 측면에서 파악하여 장기적인 식생모니터링을 위한 자료 구축 개선에 기여하고자 한다. 연구 기간 중 센서천정각의 변화는 일정한 패턴을 보이지 않았고, 연도별로 불규칙한 등락을 나타냈다. 또, 동일 계절별로 분석한 결과에서도 계절에 따른 특징적 경년변화 패턴은 나타나지 않았다. 두 가지 분석 대상 자료인 NDVI와 EVI를 비교했을 때, EVI가 NDVI에 비해 더 안정된 결과를 보여주었고, 전반적으로 중위도 지역 식물생장의 계절적 특성을 전형적으로 보여주었다. 식생피복에 따른 NDVI-EVI 간 상관관계는 모두 유효한 결과를 얻었으나, 식생피복별로 상관도 차이를 보였고 상호간에 선형 관계가 아닌 상단부에서 수렴되는 곡선 관계를 보여주었다. Terra와 Aqua 위성에 의해 오전과 오후에 각각 관측된 식생지수를 비교한 결과, 상관계수 범위는 NDVI의 경우 0.641-0.880로, EVI의 경우 0.747-0.963으로 나타나, NDVI자료에 비해 EVI자료의 호환성이 높은 것으로 조사되었다. 두 센서 기반의 식생지수간 호환성 개선을 위해서는 두 자료 간의 회귀선으로부터 벗어나 있는 예외치에 대한 정밀한 분석이 과제로 남는다.

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자연형 소하천정비사업의 식생특성 분석 (Analysis of Vegetation Characteristics of Close-to-nature Creek Improvement)

  • 연규방;강상준;윤강훈;이종형
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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    • pp.657-661
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    • 2007
  • 본 연구에서는 자연형 소하천정비 시범사업 중에서 2003년 하천정비공사가 완료된 후 식생의 침입과 정착하는 과정을 조사함으로서 교란된 하천을 자연형 하천으로 복원하는데 생태학적으로 어떤 공법이 최적의 공법인가를 알아보고자 각 호안공법 별로 식생의 변화특성을 분석한 것으로 결론은 다음과 같다. 이동 소하천에 적용된 다양한 공법(자연석 쌓기, 식생축조블록, 그린리버(환경)블록, 스톤넷, 친환경 돌망태, 식생매트, 환경블록 H형, 반딧불 블록, 지오그린셀, 자연석 3단쌓기 호안)으로 정비된 자연형 하천 복원 후의 식생조성과 목본식물의 침입 및 정착 과정을 조사하였다. 9가지의 공법 중에서 식생 조성과 목본식물의 침입과 정착에 양호하다고 판단된 공법은 자연석 2단 및 3단 쌓기가 가장 좋다고 판단되었고, 그 다음은 지오그린셀 공법, 식생 매트 공법 그리고 그린리버 공법의 순이었다. 친환경 돌망태 공법, 환경블록 공법, 환경 H블록 공법, 식생 축조 블록 공법 및 반딧불 블록 공법은 다른 공법에 비하여 적절하지 못한 공법이었다. 각 공법 간 식생 조성의 유사도 비교에 의하면 시간이 지남에 따라 하천 복원 후 하천 변의 식생이 한 방향으로 서서히 수렴되어 가고 있었다. 하천 공법에 관계없이 봄에 침입하는 식물을 보면 둑의 사면에는 갈퀴나물, 큰김의털, 쑥, 환삼덩굴, 점나도나물 이었고, 수로에는 고마리, 소리쟁이, 미나리, 개구리자리였다. 여름에는 둑 사면에 망초, 억새, 환삼덩굴, 토끼풀이, 수로에는 고마리, 미나리, 미국가막사리, 닭의장풀, 그리고 가을에 많이 침입한 식물은 사면에 파종된 외래식물인 큰김의털, 식재한 억새, 강아지풀 및 환삼덩굴이었음을 알 수 있었다. 처음 침입한 목본은 갯버들, 아카시나무, 내버들 및 버드나무 등 4종이었으나, 1년 후에는 싸리, 산딸기, 쥐똥나무 및 뽕나무가 새로 침입하였다. 이렇게 침입한 목본식물들은 복원된 하천에 다른 물리적인 교란이 심하게 가해지지 않는다면 당분간 계속 생장할 것으로 사료된다.

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광무선 LAN의 비가시전송에 관한 연구 (A study of optical wireless non-LOS link system)

  • 김준환;홍권의;김영권
    • 전기전자학회논문지
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    • 제2권2호
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    • pp.173-177
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    • 1998
  • 실내환경에서의 광무선 LAN은 송수신기 사이의 시정선이 성립되지 않는 경우 넓은 수광각을 얻기 위해 반구형 렌즈나 반사체를 사용해야 하며, 실내환경에서 반구형 렌즈를 사용했을 때, 교란대기를 통과하는 광신호는 진폭과 위상이 불규칙하게 변화하고, 빔을 편향시킬 수 있다. 이 페이딩은 비트오류율을 증가시켜 결국 광무선통신의 성능을 저하시키게 된다. 본 논문에서는 시정선이 성립되지 않는 광무선채널을 고려하여 수신기에 반구형 렌즈를 장착한 경우, 천정각에 따른 신호대잡음비를 고찰하고, 또한 실내온도에 기인한 교란효과가 통신성능에 미치는 영향를 살펴 본다.

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