본 논문에서는 미소 뮬러 행렬 보정법(differential Mueller matrix calibration technique: DMMCT)을 이용하여 C-밴드의 지상운용용 HPS(Hongik Polarimetric Scatterometer) 시스템을 보정한 연구 결과를 선보인다. 스캐터미터 시스템 보정을 위해 금속구를 이용하여 안테나 주빔에서의 편파 측정한 안테나 패턴을 챔버에서 측정하고, DMMCT를 이용하여 지상운용용 HPS의 왜곡 정도를 분석하여 정확하게 보정한다. 단일 편파 시스템과는 다르게 완전 편파 시스템에서는 후방 산란 계수뿐만 아니라 위상 변수들도 중요하다. 보정된 지상운용용 HPS를 이용하면 논, 맨땅, 작물밭 등의 지표면에 대한 정확한 Mueller 행렬을 얻을 수 있으므로, 후방 산란 계수뿐만 아니라 동일 편파와 교차 편파의 위상 변수들도 정확하게 측정하게 된다. 보정의 정확도는 산란 모델을 이용해 계산한 후방 산란 계수와 측정한 후방 산란 계수의 비교로 확인할 수 있다. 따라서 측정으로 쟁기질 한 밭의 편파 응답 특성을 얻었으며, 이 결과를 이론 모델로 얻은 편파 응답 특성과 비교하여 보정 기술을 검증하였다.
Two aspects of Large-Eddy Simulation(LES) are investigated in order to improve its performance. The first one is on how to determine the model coefficient in conjunction with a dynamic subgrid-scale model, and the second one is on a wall-layer model(WLM) which allows one to skip near-wall regions to save a large number of grid points otherwise required. Especially, a WLM suitable for a separated flow is considered. Firstly, an averaging technique to calculate the model coefficient of dynamic subgrid-scale modeling(DSGSM) is introduced. The technique is based on the concept of local averaging, and useful to stabilize numerical solution in conjunction with LES of complex turbulent flows using DSGSM. It is relatively simple to implement, and takes very low overhead in CPU time. It is also able to detect the region of negative model coefficient where the "backscattering" of turbulence energy occurs. Secondly, a wall-layer model based on a local turbulence intensity is considered. It locally determines wall-shear stresses depending on the local flow situations including separation, and yields better predictions in separated regions than the conventional WLM. The two techniques are tested for a turbulent obstacle flow, and show the direction of further improvements.rovements.
Tropospheric aerosols are highly variant in time and space due to non-uniform source distribution and strong influence of meteorological conditions. Backscatter lidar measurement is useful to understand vertical distribution of aerosol. However, the backscatter lidar equation is undetermined due to its dependence on the two unknowns, extinction and backscattering coefficient. This dependence necessitates the exact value of the ratio between two parameters, that is, the lidar ratio. Also, Iidar ratio itself is useful optical parameter to understand properties of aerosols. Tropospheric aerosols were observed to understand variance of lidar ratio at Anmyeon island ($36.32^{/circ}N$, $126.19^{/circ}E$), Korea using a multi-wavelength raman lidar system developed by the Advanced Environmental Monitoring Research Center (ADEMRC), Gwangju Institute Science and Technology (GIST), Korea during measurement periods; March 15$\sim$April $16^{th}$, 2004 and May 24$\sim$$8^{th}$ 2005. Extinction coefficient, backscattering coefficient, and lidar ratio were measured at 355 and 532 nm by the Raman method. Different types of aerosol layers were distinguished by the differences in the optical properties such as Angstrom exponent, and lidar ratio. The average value of lidar ratio during two observation periods was found to be $50.85\pm4.88$ sr at 355 nm and $52.43\pm15.15$ sr at 532 nm at 2004 and $57.94\pm10.29$ sr at 355 nm and $82.24\pm15.90$ sr at 532 nm at 2005. We conduct hysplit back-trajectory to know the pathway of airmass during the observation periods. We also calculate lidar ratio of different type of aerosol, urban, maritime, dust, continental aerosols using OPAC (Optical Properties of Aerosols and Clouds), Remote sensing of atmospheric aerosol using a multi-wavelengh lidar system with Raman channels is quite and powerful tool to characterize the optical propertises of troposheric aerosols.
This study classified paddy fields according to rice varieties and monitored temporal changes in rice growth using SAR backscatter coefficients (${\sigma}^{\circ}$). A growing period time-series of backscatter coefficients was set up for nine fine-beam mode RADARSAT-1 SAR images from April to October 2005. The images were compared with field-measured rice growth parameters such as leaf area index (LAI), plant height, fresh and dry biomass, and water content in grain and plants for 45 parcels in Dangjin-gun, Chungnam Province, South Korea. The average backscatter coefficients for early-maturing rice varieties (13 parcels) ranged from -18.17 dB to -6.06 dB and were lower than those for medium-late maturing rice varieties during most of the growing season. Both crops showed the highest backscatter coefficient values at the heading stage (late July) for early-maturing rice, and the difference was greatest before harvest for early-maturing rice. The temporal difference in backscatter coefficients between rice varieties may play a key role in identifying early-maturing rice fields. On the other hand, comparisons with field-measured parameters of rice growth showed that backscatter coefficients decreased or remained on a plateau after the heading stage, even though the growth of the rice canopy had advanced.
본 연구에서는 다공성 물질을 이용한 공기용 태양열 집열기에서 사용될 수 있는 유리덮개 및 다공성 매질의 파장에 따른 투과율(transmittance)을 UV-visible spectrophotometer및 FT-IR spectrometer을 이용하여 측정하였다. 유리의 경우에는 전자기 이론으로 유도된 투과율과 실험적 투과율을 비교하여 유리의 복소굴절율(complex refractive index)을 구하였다. 또한 분산이론(classical dispersion theory)으로부터 구한 이론적 복소굴절율과 비교하였다. 다공성 매질은 15 메쉬의 stainless steel wire screen을 여러 겹으로 겹쳐 이에 대한 투과율을 측정하였다. 그리고 two-flux모델을 사용하여 흡수계수(absorption coefficient) 및 후면산란 계수(backscattering coefficient)를 구하였다.
Tidal flats develop along the south coast ofthe Korean peninsula. These areas are famous for sea farming. Specially, strong and coherent radar backscattering signals are observed over oyster sea farms that consist of artificial structures. Tide height in oyster farm is possible to measure by using interferometric phase and intensity of SAR data. It is assumed that the radar signals from oyster farm could be considered as double-bouncing returns by vertical and horizontal bars. But, detailed backscattering mechanism and polarimetric characteristics in oyster farm had not been well studied. We could not demonstrate whether the assumption is correct or not and exactly understand what the properties of back scattering were in oyster farm without full polarimetric data. The results of AIRSAR L-band POLSAR data, experiments in laboratory and JERS-l images are discussed. We carried out an experiment simulating a target structure using vector network analyser (Y.N.A.) in an anechoic chamber at Niigata University. Radar returns from vertical poles are stronger than those from horizontal poles by 10.5 dB. Single bounce components were as strong as double bounce components and more sensitive to antenna look direction. Double bounce components show quasi-linear relation with height of vertical poles. As black absorber replaced AI-plate in bottom surface, double bounce in vertical pole decreased. It is observed that not all oyster farms are characterized by double bounced scattering in AIRSAR data. The image intensity of the double bounce dominant oyster farm was investigated with respect to that of oyster farm dominated by single bounce in JERS-l SAR data. The image intensity model results in a correlation coefficient (R2 ) of 0.78 in double bounce dominant area while that of 0.54 in single bouncing dominant area. This shows that double bounce dominant area should be selected for water height measurement using In8AR technique.
The Nemopilema nomurai is a large jellyfish attaining a weight of 200 kg and bell diameter of 2 m when fully grown. To prevent damage to this species, this study determined the acoustic characteristics of N. nomurai using frequencies 38 and 120 kHz. The CPUE of N. nomurai and the averaged SV of 38 and 120 kHz had a lower (+) correlation coefficient and relationship at 120 kHz (R=0.51) than at 38 kHz (R=0.15) was significant. In addition, the averaged SV at 120 kHz was higher than at 38 kHz. The ${\Delta}MVBS_{120-38}$ in section catches ${\geq}97.8%$ wet mass of N. nomurai was -2.2 to 5.6 dB. The ${\Delta}TS_{120-38}$ in situ TS was extracted in sections catches of only N. nomurai by FMT. It was found that the averaged in situ ${\Delta}TS_{120-38}$ were at 0.6 and 0.1 dB. Furthermore, it results showed a close relationship between the bell diameter and TS of N. nomurai. The dominance of smaller N. nomurai (11.0~20.0 cm bell diameter in the air) corresponded to a similar proportion of low TS values (-69.0~-65.0 dB). A small number of larger N. nomurai (25.0~38.0 cm bell diameter in the air) were collected, in which TS values were the highest (-62.0~-58.0 dB).
SAR 자료의 분류에서 토지 피복 구분 분류 정확도의 향상을 위해 이 논문은 다중 시기 SAR 자료를 이용한 분류에서의 특징 추출과 정보 융합 방법론을 제시하였다. 다중 시기 SAR 센서의 산란 특성을 고려하여 평균 후방 산란계수, 시간적 변이도와 긴밀도를 특징으로서 추출하였다. 이렇게 추출된 특징의 효율적인 응합을 위해 Dempster-Shafer theory of evidence(D-S 이론)와 퍼지 논리를 적용하였다. 특히 D-S 이론의 적용시 특징 기반 mass function 할당을 제안하였고, 퍼지 논리의 적용시 다양한 퍼지 결합 연산자의 결과를 비교하였다. 다중 시기 Radarsat-1 자료에의 적용 결과, 추출된 특징들은 서로 상호 보완적인 정보를 제공할 수 있으며 수계, 논과 도심지를 효율적으로 구분할 수 있었다. 그러나 산림과 밭은 구분이 애매한 경우가 나타났다. 정보 융합 방법론 측면에서, D-S 이론과 퍼지 Max와 Algebraic Sum 연산자를 제외한 다른 퍼지 연산자는 서로 유사한 분류 정확도를 나타내었다.
이 연구에서는 Radarsat-1 SAR 영상과 조위자료, 증발자료 및 다편광 산란계를 이용한 개펄 건조 실내실험 등을 통하여 해수면 위로 노출된 자연갯벌이 증발과 구조적 변화를 일으킬 때 레이더 후방산란계수의 변화를 분석하였다. 개펄 건조 실내실험 결과, 후방산란계수가 증발시간에 따라 단순한 증가나 감소를 보이지 않았으며 갯벌의 구조와 배수, 증발, 건조 등에 의해 보다 복잡한 M자 형태(증가-감소-증가-감소)의 변화를 나타내었다. 이러한 M형의 변화는 증발시간에 따른 Radarsat-1 SAR 15개 영상의 후방산란계수 변화 양상에서도 나타나는 것으로 확인되었다.
이 논문은 나대지에서 획득한 polarimetric SAR 자료의 후방 산란 계수(backscattering coefficient) 분석을 위한 surface parameters 추출 및 forward mapping에 대하여 서술하였다. Surface parameter는 토양의 거칠기(ks), 수분 함량(m/sub v/), 유전 상수(ε/sub m/) 등이 포함되어 있고, 유전 상수의 추정을 위하여 0.3-1.3GHz 구간의 자료를 기반으로 제안된 N. R. Peplinski의 경험상의 모델(Empirical Model) 알고리즘을 사용하였다. 추정된 surface parameter는 polarimetric SAR 자료의 산란 현상을 특징짓기 위한 forward mapping의 입력 값으로 이용되었으며, scattering model로 Oh의 경험상의 모델을 사용하였다. 각각의 surface parameter ks, θ, m/sub v/는 Oh 모델을 이용한 시뮬레이션을 통하여 레이더 후방 산란 계수에 미치는 영향에 대하여 조사되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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