• Journal of the Korean Geographical Society
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• v.43 no.5
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• pp.761-774
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• 2008

Integration of GIS data and human expert knowledge into digital image processing has long been acknowledged as a necessity to improve remote sensing image analysis. We propose inductive machine learning algorithm for GIS data integration and rule-based classification method for land cover classification. Proposed method is tested with a land cover classification of a Landsat ETM+ multispectral image and GIS data layers including elevation, aspect, slope, distance to water bodies, distance to road network, and population density. Decision trees and production rules for land cover classification are generated by C5.0 inductive machine learning algorithm with 350 stratified random point samples. Production rules are used for land cover classification integrated with unsupervised ISODATA classification. Result shows that GIS data layers such as elevation, distance to water bodies and population density can be effectively integrated for rule-based image classification. Intuitive production rules generated by inductive machine learning are easy to understand. Proposed method demonstrates how various GIS data layers can be integrated with remotely sensed imagery in a framework of knowledge base construction to improve land cover classification.

• Proceedings of the KSRS Conference
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• 2009.03a
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• pp.31-34
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• 2009

본 연구에서는 KOMPSAT-3급 고해상도 위성영상을 이용하여 전처리 후 정밀 농업 주제정보를 추출하는 방법론을 제시하고자 하였다. 분석에 사용한 KOMPSAT-3급 고해상도 위성영상은 IKONOS (2001/5/25, 2001/12/25, 2003/10/23) 3개의 영상, QuickBird (2006/5/1, 2004/11/17) 2개의 영상, KOMPSAT-2 (2007/9/17) 1개의 영상 등 모두 6개의 영상을 확보 및 각각에 대한 현장 GCP자료 및 RPC, RPB 자료를 수집하여 정사보정을 실시하였다. RMSE는 약 $0.12\sim3.18$의 값으로 분포되었다. KOMPSAT근 급 영상자료로 부터 정밀농업물재배지도를 작성하기 위해 각 벤드별 Scatter기법을 이용하여 각 밴드간의 상간관계를 살펴보고, 3개의 최적의 밴드를 선정하였다. 또한 작물별 최적의 밴드 결정을 위해 각 밴드별 픽셀 값을 사용하여 Texture 분석을 실시하였다. 그 결과 논의 경우 모든 밴드에서 분석이 용이 한 것으로 분석되었으며, 4밴드의 경우 3개의 작물(고추, 옥수수, 벼)의 분석시 매우 적합한 밴드인 것으로 분석되었다. 각 영상별 필터링 기법과, ISODATA 방법을 이용한 정밀농업 토지이용도 작성하여 기존 스크린 디지타이징 기법으로 작성한 정밀토지이용도와 비교하였다. 다양한 식생정보를 추출하는 위하여 확보된 영상자료로부터 RVI, NDVI, ARVI, SAVI 식생지수 를 추출하였으며, 그 결과를 현장자료로부터 추출한 식생지수간의 결과 값과 비교분석하였다.

• Journal of Environmental Science International
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• v.17 no.6
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• pp.679-687
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• 2008

In this study, we implemented landslide distribution of Jeju Island using ANN and GIS, respectively. To do this, we first get the counter line from 1:2,5000 digital map and use this counter line to make the DEM. for the evaluate the land slide susceptibility. Next, we abstracted slop map and aspect map from the DEM and get the land use map using ISODATA classification method from Landsat 7 images. In the computation processes of landslide analysis, we make the class to the soil map, tree diameter map, Isohyet map, geological map and so on. Finally, we applied the ANN method to the landslide one and calculated its weighted values. GIS results can be calculated by using Acrview program and produced Jeju landslide susceptibility map by usign Weighted Overlay method. Based on our results, we found the relatively weak points of landslide ware concentrated to the top of Halla mountains.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.170-170
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• 2011

토지피복은 지표면의 물리적 상태 및 사용 용도에 따른 특성을 나타내는 기본적인 정보로 농업, 환경, 재해, 수자원 등 다양한 분야에서 이용되고 있다. 식생활동으로 인해 생기는 증산과 토양에서 일어나는 증발을 증발산이라 통칭하며, 이의 정확한 산정은 수리, 수문학적 유역 분석에 중요하다. 정확한 증발산의 산정을 위해서는 기압, 온도 등 기상 인자의 역할이 중요하지만 토지피복 특성 역시 증발산에 큰 영향을 주므로 중요한 요소 중 하나이다. 이는 인간의 활동에 의해 점차적으로 빠르게 변화하는 추세이므로 인공위성 영상을 이용하여 효율적인 정보의 취합 및 관리가 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 Landsat 5 TM(Thematic Mapper) 영상을 기반으로 무감독 분류법을 이용하여 ISODATA Training과 Masking기법을 사용하여 한강 유역의 토지피복도를 산정하였다. 본 연구에서는 연구 대상 지역의 영상을 사용하였고, 토지의 분류는 수역, 시가, 나지, 습지, 초지, 산림, 농지의 7가지로 분류하였다. 그 결과 우리나라의 대다수를 이루는 수역, 시가, 산림, 농지에 대한 높은 정확도를 갖는 토지피복도를 얻을 수 있었으며, 이는 군사경계 외부의 지역도 포함된 결과이다. 단, 나지와 습지, 초지 부분의 정확도는 비교적 떨어지나, 우리나라의 토지특성상 많은 비율을 차지하고 있지 않으므로 신뢰할 만한 결과라 할 수 있겠다. 이 결과와 외부 자료를 이용하여 보다 향상된 토지피복도를 만들 수 있을 것이다. 이를 토대로 군사지역 등 접근이 어려운 지역의 토지피복 현황을 파악하여 정확한 증발산 산정에 도움이 되고자 한다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• v.13 no.2
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• pp.198-209
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• 1996

In this paper, we present an image compression algorithm that is capable of significantly reducing the vast mount of information contained in multispectral images. The developed algorithm exploits the spectral and spatial correlations found in multispectral images. The scheme encodes the difference between images after contrast/brightness equalization to remove the spectral redundancy, and utilizes a two-dimensional wavelet trans-form to remove the spatial redundancy. The transformed images are than encoded by hilbert-curve scanning and run-length-encoding, followed by huffman coding. We also present the performance of the proposed algorithm with KITSAT-1 image as well as the LANDSAT MultiSpectral Scanner data. The loss of information is evaluated by peak signal to noise ratio (PSNR) and classification capability.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.34 no.6
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• pp.597-604
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• 2001

The objective of the paper was to estimate the changes in acreages of tidal flats after the seawall construction at the Asan Bay and the Chunsu Bay from topographic maps, hydrographic charts, and Landsat TM images. The tidal floats from topographic maps published in one year differ significantly from that in the other, which appears to be attributed to the tide levels at the time of photographing. The hydrographic charts showed that tidal flats increase at rates of 22.3 ha/yr at the Asan Bay and 56.6 ha/yr at the Chunsu Bay after the dike construction. Applying the ISODATA method of unsupervised classifications for the Landsat TM images, the tidal flats were identified, and the resulting acreages for each image estimated. The resulting tidal flats increased at the rates of 21.3 ha/yr at the Asan Bay and 47.3 ha/yr at the Chunsu Bay during twelve years after the dike construction. It was found that the rates of the annual increases from the two data are very close and the differences result from the coastal lines at the charts and the TM images.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.27 no.4
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• pp.457-466
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• 2011

The objectives of this study are to produce level 3 type LULC map and analysis of phenological features of North Korea, ISODATA clustering of the 88scenes of MVC of MODIS NDVI in 2008 and 8scenes in 2009 was carried out. Analysis of phenological phases based mapping method was conducted, In level 2 type map, the confusion matrix was summarized and Kappa coefficient was calculated. Total of 27 typical habitat types that represent the dominant species or vegetation density that cover land surface of North Korea in 2008 were made. The total of 27 classes includes the 17 forest biotopes, 7 different croplands, 2 built up types and one water body. Dormancy phase of winter (${\sigma}^2$ = 0.348) and green up phase in spring (${\sigma}^2$ = 0.347) displays phenological dynamics when much vegetation growth changes take place. Overall accuracy is (851/955) 85.85% and Kappa coefficient is 0.84. Phenological phase based mapping method was possible to minimize classification error when analyzing the inaccessible land of North Korea.

• Journal of the Korean Society of Environmental Restoration Technology
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• v.7 no.3
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• pp.48-55
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• 2004

본 연구는 중 저해상도 위성영상을 이용하여 하천주변 습지를 판별해내는 보다 개선된 기법을 개발해 내는데 그 목적이 있다. 중 저해상도 위성영상의 하나의 화소는 일반적으로 하나의 동질한 물체의 분광반사값을 나타내기보다는 다양한 분광값을 가진 물체들의 대표값으로 나타나게 된다. 특히 본 연구에서는 식생, 수문 및 토양요소의 혼합체인 습지의 판별을 위해서, 하나의 화소가 하나의 물체를 대표함을 전제로 하는 기존의 분석방법 보다는, 혼합화소 (mixed pixel)를 대상지 의 토지 피복을 가장 잘 반영 하는 순수한 화소값(endmember)들로 분해함으로써 보다 정확한 판별 및 분류를 가능케 하고자 하였다. 이를 위하여 일반적으로 극세분광 위성영상의 분석에 활용되는 기법인 분광혼합화소분석(Spectral Mixture Analysis)을 이용하였는데, 습지 각 화소의 식생, 수문 및 토양요소의 흔합정도를 분해한 후, 이들의 분할영상 (fraction images)을 추출해내고 이를 분석에 이용하였다. 팔당상수원보호구역의 소택형 습지를 대상으로 봄 가을의 Landsat 영상에 대한 분석을 수행하였으며, 도출된 결과는 다음과 같다. 첫째, 봄 가을 각각의 영상에 대하여 4개씩 endmember를 선정하였으며, 분할영상과 원자료 각각에 대하여 습지판별을 수행한 결과, 가을영상에 대하여 분할영상을 이용한 방법의 소택 형 습지 판별 정확도가 가장 높은 값을 보여주었다(생산자 정확도 : 83.3%, 사용자 정확도 : 86.5%). 둘째, 소택형 습지로 판별된 지역만을 대상으로 보다 세분화된 분류가 가능한 지 알아보기 위하여 소택형 습지로 판별된 지역의 영상에 대해 ISODATA 무감독분류를 수행한 결과 2개의 클러스터로 대별되었다. 현장조사, 기존 연구의 수심자료 및 식생에 대한 조사를 바탕으로 위의 2개의 클러스터를 조사한 결과, 수문조건에 따른 분류인 아계(subsystem) 단계의 '영구적 침수형 소택형 습지'와 '계절적 침수형 소택형 습지'로 분류할 수 있었다.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.28 no.4
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• pp.393-407
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• 2012

This study focuses on the correction of topographic effects caused by a combination of solar elevation and azimuth, and topographic relief in single optical remote sensing imagery, and by a combination of changes in position of the sun and topographic relief in comparative analysis of multi-temporal imageries. For the Jeju Island, Republic of Korea, where Mt. Halla and various cinder cones are located, a Landsat 7 ETM+ imagery and ASTER GDEM data were used to normalize the topographic effects on the imagery, using two topographic normalization methods: cosine correction assuming a Lambertian condition and assuming a non-Lambertian c-correction, with kernel sizes of $3{\times}3$, $5{\times}5$, $7{\times}7$, and $9{\times}9$ pixels. The effects of each correction method and kernel size were then evaluated. The c-correction with a kernel size of $7{\times}7$ produced the best result in the case of a land area with various land-cover types. For a land-cover type of forest extracted from an unsupervised classification result using the ISODATA method, the c-correction with a kernel size of $9{\times}9$ produced the best result, and this topographic normalization for a single land cover type yielded better compensation for topographic effects than in the case of an area with various land-cover types. In applying the relative radiometric normalization to topographically normalized three multi-temporal imageries, more invariant spectral reflectance was obtained for infrared bands and the spectral reflectance patterns were preserved in visible bands, compared with un-normalized imageries. The results show that c-correction considering the remaining reflectance energy from adjacent topography or imperfect atmospheric correction yielded superior normalization results than cosine correction. The normalization results were also improved by increasing the kernel size to compensate for vertical and horizontal errors, and for displacement between satellite imagery and ASTER GDEM.

• Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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• v.16 no.2
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• pp.114-124
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• 2014

For classifying fire damaged areas and analyzing burn severity of two large-fire areas damaged over 100 ha in 2011, three methods were employed utilized supervised classification, unsupervised classification and Normalized Difference Vegetation Index (NDVI). In this paper, the post-fire imageries of SPOT were used to compute the Maximum Likelihood (MLC), Minimum Distance (MIN), ISODATA, K-means, NDVI and to evaluate large-scale patterns of burn severity from 1 m to 5 m spatial resolutions. The result of the accuracy verification on burn severity from satellite images showed that average overall accuracy was 88.38 % and the Kappa coefficient was 0.8147. To compare the accuracy between burn severity and field survey at Uljin and Youngduk, two large fire sites were selected as study areas, and forty-four sampling plots were assigned in each study area for field survey. The burn severities of the study areas were estimated by analyzing burn severity (BS) classes from SPOT images taken one month after the occurrence of the fire. The applicability of composite burn index (CBI) was validated with a correlation analysis between field survey data and burn severity classified by SPOT5, and by their confusion matrix. The result showed that correlation between field survey data and BS by SPOT5 were closely correlated in both Uljin (r = -0.544 and p<0.01) and Youngduk (r = -0.616 and p<0.01). Thus, this result supported that the proposed burn severity analysis is an adequate method to measure burn severity of large fire areas in Korea.