본 연구에서는 다편파 레이더 산란계 자동 측정시스템 이용하여 콩 생육변화를 관측하고 레이더 시스템에서 얻어진 후방산란계수과 콩 생육인자들과의 관계분석을 통하여 콩 생육추정 가능성을 모색하고자 하였다. 2010년도 농촌진흥청 국립식량과학원 연구지역에 다편파 레이더 산란계 관측시스템 (L, C, X-밴드 안테나, 네트워크분석기, RF switch, 입사각 $40^{\circ}$)을 구축하고 콩 파종시기에서 수확기까지 10분단위로 콩 생육변화를 자동 측정하였다. 모든 안테나 밴드, 편파에서 콩 생육초기 (6월초~7월 중순)에는 VV-편파가 HH-, HV-편파보다 후방산란계수가 높게 나타났고, 그 이후 HH-편파와 다른 편파들 간의 cross-over 현상이 일어났는데 그 시기는 L-밴드가 7월 20일 (DOY 200), C-, X-밴드의 경우에는 7월 30일 (DOY 210)로 밴드에 따라 차이를 보였다. 모든 밴드 및 편파에서 9월 29일 (DOY 271)까지 후방산란계수가 증가하다가 그 이후 감소하였고 특히 종실비대기 (DOY 277, R6) 이후 감소폭이 크게 나타났는데 이 현상은 콩 생육인자 (초장, 엽면적지수, 건물중 등)변화와 일치하였다. 밴드에 따른 후방산란계수와 콩 생육인자들과의 관계를 분석한 결과 L-밴드 HH-편파에서 LAI ($r=0.93^{***}$), 초장 ($r=0.95^{***}$), 건물중 ($r=0.94^{***}$), 꼬투리중 ($r=0.92^{***}$)등 콩 생육인자들과의 상관계수가 가장 높게 나타났고 이에 비해 X-밴드 편파에서는 콩 생육인자들과의 상관계수가 상대적으로 낮게 나타났다. 후방산란계수 (L-밴드 HH-편파)를 이용하여 콩 생육인자 추정을 위한 회귀식을 작성하였다.
광섬유(光纖維)가 가지고 있는 손실(損失) 특성(特性) 중(中) 접속손실(接續損失) 값 평가방법(評價方法)을 측정(測定) 분석(分析)하였다. 현재(現在) 장파장용(長波長用) 단일(單一) 모드 광섬유(光纖維) 접속손실(接續損失) 측정(測定)은 Cut-Back 방법(方法)과 후방산란(後方散亂) 손실(損失) 측정방법(測定方法)으로 시행(施行)하고 있다. 이 두 방법(方法)을 사용(使用)하여 얻어진 측정(測定)값을 비교(比較)해 본 결과(結果) OTDR에 의한 접속손실평가(接續損失評價) 방법(方法)은 양(兩) 방향(方向)에서 측정(測定)된 값을 산술(算術) 평균(平均)으로 계산(計算)하여야 한다. 이 결과(結果)는 이론적(理論的)인 계산(計算)값과 일치(一致)함을 보여 주고 있으며 또한 접속(接續)될 두 광섬유(光纖維)의 후방(後方) 산란(散亂) 계수(係數) 값 차(差)에 의하여 발생(發生)됨을 보여준다. 따라서 광(光)케이블 시설시(施設時) 데이타 관리운영(管理運營) 측면(側面)에서 확실(確實)한 적용(適用)이 기대(期待)된다.
수중에서 원기둥 형태의 기포집단에 의한 후방 산란특성을 이론 및 실험적으로 연구하였다. 이론적 해석을 위하여, 기포기둥을 외형과 공기 함유비 및 크기에 의해 특정지워지는 하나의 단일 산란체로 가정하였으며, 일반 산란 이론식을 이용하여 분석하였다. 기포기둥의 공기 함유비가 1% 이하로 작은 경우와 기포기둥을 구성하는 단일기포의 공명 진동수보다 높은 입사 주파수에 대한 기포기둥의 산란특성은 단일기포의 크기보다 공기 함유비에 크게 의존함을 확인하였다. 또한, 공기 함유비가 증가할수록 후방 산란음압은 증가하며, 최대 음압 주파수는 저주파수 영역으로 이동되는 현상이 이론 및 실험적으로 관찰되었다.
대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume I
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pp.224-227
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2006
For estimation of three inherent optical properties (IOPs), the absorption coefficients for phytoplankton ($a_{ph}$) and suspended solid particle ($a_{ss}$) and dissolved organic matter ($a_{dom}$), from ocean reflectance, we used inversion of remote sensing reflectance model (Ahn et al., 2001) at this study. The IOP inversion model assumes that (1) the relationship between remote sensing reflectance ($R_{rs}$) and absorption (a) and backscattering ($b_{b}$) is well known, (2) the optical coefficients for pure water ($a_{w}$, $b_{bw}$) are known, (3) the spectral shapes of the specific absorption coefficients for phytoplankton ($a^*_{ph}$) and suspended solid particle ($a^*_{ss}$) and the specific backscattering coefficients for phytoplankton ($b_b^*_{ph}$) and suspended solid particle ($b_b^*_{ss}$) are known. The input data of IOP inversion model is used in-situ ocean optical data at the seawater around the Korea Peninsula for 5 years (2001-2005). We compared the output data of the IOP inversion model and the in-situ observation for seawater around the Korea Peninsula.
대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume I
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pp.520-523
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2006
Whereas it is well known that the surface roughness parameters, the RMS height and the correlation length, of a natural soil surface are underestimated with a short surface profile, it is not clear how much the underestimated surface parameters affect the backscattering coefficients of the surface for various incidence angles and polarizations. The backscattering coefficients of simulated and measured surface profiles are computed using the integral equation method (IEM) and analyzed in this paper to answer this question. It is shown that the RMS error of the backscattering coefficients between 5-m- and 1-m-long measured surface profiles is 1.7 dB for vv-polarization and 0.5 dB for hh-polarization at a medium range of incidence angle ($15^{\circ}{\leq}{\theta}{\leq}70^{\circ}$), while the surface roughness parameters are significantly reduced; from 2.4 cm to 1.5 cm for the RMS height s and from 35.1 cm to 10.0 cm for the autocorrelation length l. This result is verified with numerous simulations with various roughness conditions and various wavelengths.
Species identification in hydroacoustic survey is one of the key requirements to estimate biomass of organism and to understand the structure of zooplankton community. Feasibility of species identification using two frequencies (38 and 120 kHz) was investigated on the basis of mean volume backscattering strength difference (MVBS). Virtual echogram technique was applied to two frequencies data sets that obtained from surveys in the Antarctic Ocean and Yellow Sea. Virtual echogram method using MVBS revealed the possibility of species identification, which species identification relying on visual scrutiny of single frequency acoustic data resulted in significant errors in biomass estimation. Through noise cancellation using MVBS, much of the acoustic noise caused by acoustic instruments could be removed in new virtual echogram, and the biomass estimation and data quality was improved.
This study proposes an inversion algorithm to extract the surface parameters, such as surface roughness and soil moisture contents, using multi-frequency SAR data. The study areas include the tidal flats of Jebu Island and the reclaimed lands of Hwaong district on the western coasts of the Korean peninsula. SAR data of three frequencies were accordingly calibrated to provide precise backscattering coefficients through absolute radiometric calibration. The root mean square (RMS) height and the correlation length, which can describe the surface roughness, were extracted from the backscattering coefficients using the inversion of the Integral Equation Method (IEM). The IEM model was appropriately modified to accommodate the environmental conditions of tidal flats. Volumetric soil moisture was also simultaneously extracted from the dielectric constant using the empirical model, which define the relations between volumetric soil moistures and dielectric constants. The results obtained from the proposed algorithm were verified with the in-situ measurements, and we confirmed that multi-frequency SAR observations combined with the surface scattering model for tidal flats can be used to quantitatively retrieve the geophysical surface parameters in tidal flats.
표적의 산란 측정을 위한 레이다 시스템에서 원하는 표적만의 정확한 주파수 특성을 추출하는 방법에 대 하여 연구하였다. 네트웹 분석기와 안테나 사이의 송수선단에 RF 스위치를 이용한 펄스 회로를 구성하였고 X 밴드에서의 구의 반사를 측정하였다. 실험 결과 단일 안테나 시스댐에서 문제가 되는 내부 회로와 안테나 의 반사 및 기타 불필요한 주변 선호들을 제거할 수 있음을 볼 수 있었다 안테나의 반사가 60dB 이상 감소 하며 선호 대 잡음비도 크게 향상되었다. 이와 같이 얻어진 주파수 데이터를 계산적으로 선호 처리를 하여 원하는 표적만의 주파수 득성을 뽑아내었다. 그 결과는 구의 이론적인 특성과 일치함을 보여준다. 이러한 방법들은 compact range에서의 RCS 측정과 분산 표적의 역산란 계수 측정에 직접 적용될 수 있다
해수면에서의 음파산란 특성을 파악하기 위한 해수면 후방산란실험을 2000년 11월 동해시 연안에서 수행하였다. 평면입사각의 범위는 20°∼40°였고 주파수는 60 kHz였다. 실험해역의 풍속은 3 m/s, 해수면 거칠기는 1 m이하로 관측되었다. 분석된 해수면 후방산란강도는 경계면 산란강도 예측 모델에 비해서 높게 나타났으며 이러한 차이는 작은 평면입사각에서 더욱 크게 나타났다. 이러한 차이를 설명하기 위하여 해수면 부근의 공기방울층에 의한 산란 효과를 고려한 결과 실측치와 모델이 잘 일치하였다.
산란강도의 변동에 따른 통계적 특성은 능동소나의 성능에 영향을 미칠 뿐만 아니라, 주요 산란과정을 이해하는 측면에서 매우 중요하다. 본 논문에서는 천해에서 측정한 해저면 후방산란 신호의 통계적 특성 분석에 대한 내용을 기술하였다. 천천히 움직이는 30kHz의 실험용 소나로 해저면에 대한 자료를 수집하였다. 신호의 진폭변화에 대한 시${\cdot}$공간 상관함수를 계산하였다. 또한, 넓은 빔과 좁은 빔 신호의 포락선에대한 분포함수와 오경보 확률을 계산하고, 이론 모델과 비교를 시도하였다. 분석 결과에서 이동음원에 의한 해저면 후방산란 변동의 통계적 특성은 고정된 음원의 경우와 다른 특징을 나타냈다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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