• Proceedings of the KSRS Conference
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• 2007.03a
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• pp.134-137
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• 2007

GB-SAR (Ground-Based Synthetic Aperture Radar) 시스템은 지상에서 안테나의 정밀한 일축 제어를 통해 합성 구경(synthetic aperture) 효과를 얻어 높은 해상도의 영상을 얻는 레이더 스캐너(Radar Scanner) 의 일종이다. GB-SAR는 장기간에 걸쳐 안정 적으로 마이크로파 영상 및 위상을 얻을 수 있기 때문에，SAR간섭기법(interferometry)을 통하여 비교적 안정된 산란체의 시간에 따른 변위를 cm 혹은 mm 정밀도로 정량적으로 얻을 수 있으며, 또한 긴밀도(coherence)를 통해 산란체의 안정성을 정성적으로 추출해 낼 수 있다. 이 논문에서는 GB-SAR 시스템의 개발을 소개하고 여러 가지 영상 획득 모드를 통하여 얻어진 SAR 영상， DInSAR, Cross-Track InSAR, ${\triangle}k-InSAR$, PSInSAR, 및 SAR Polarimetry 등 GB-SAR 시스템의 다양한 응용 가능성을 간략하게 보였다.

• Proceedings of the KSRS Conference
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• 2000.04a
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• pp.96-101
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• 2000

SAR(Synthetic Aperture Radar) interferometry 기술은 co-registration, 정밀궤도 계산, phase unwrapping, 지형보정과 같은 기술로 구성되어있다. 구속화된 위상값을 절대 위상값으로 변환하는 과정인 phase unwrapping 기술은 정밀지형고도를 얻는데 있어서 핵심기술이다. 본 연구에서는 JERS-1 SAR 영상으로부터 interferogram을 구하고, 이로부터 추출된 위상정보를 이용하여 branch cut(Goldstein et. al, 1988), minimum discontinuity(Flynn, 1997) 그리고 minimum $L^p$-norm(Ghiglia and Romero, 1996)방법 적용결과에 대한 비교 분석을 실시하였다. Goldstein 알고리즘은 수행속동가 매우 빠르지만 residue를 연결한 branch cut에 의해 분활된 영역 내에서, 서로 다른 적분 경로로 인해 위상이 단절되었다. 영상내의 모든 화소에서 절대 위상을 구한 minimum discontinuity와 minimum $L^p$-norm 알고리즘 수행 결과는 상관관계가 0.995로 매우 유사하였는데, 가중된 불연속선의 합을 최소화하는 minimum discontinuity 알고리즘이 minimum $L^p$-norm에 비해 영상 일부 지역에서 발생하는 위상 오차를 전파시키지 않는다는 장점이 있다. Minimum $L^p$-norm 방법은 다른 두 방법과 달리 위상정보 내에 많은 잡음이 있더라도 적절한 해를 구할 수 있다는 장점이 있다. 각 방법은 대상 자료의 특성에 따라 효율성이 있으나 Flynn의 알고리즘이 지역적 특성과 무관하게 가장 효과적임을 알 수 있었다.

• Proceedings of the KSEEG Conference
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• 2003.04a
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• pp.284-287
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• 2003

영상레이더 SAR (Synthetic Aperture Radar)를 이용한 레이더 interferometry (InSAR) 기술은 지난 1990년대 동안 지표의 고도 정보 추출 및 지진, 화산, 빙하, 지반침하 등에 의한 표면산란체의 미세한 변위와 대기층과 관련된 연구 등 많은 분야에 응용되어 왔다[1][2][3]. 지반침하는 세계 여러 곳에서 발생하고 있으며, 대표적인 침하의 원인으로는 지진 및 화산, 지하 시설물의 건설, 폐광산의 공동, 그리고 지하수 유출 등이 있다. (중략)

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.27 no.2
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• pp.181-190
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• 2011

Since the radar satellite missions such as TerraSAR-X and COSMO-SkyMed were launched in 2007, the spatial resolution of spaceborne SAR(Synthetic Aperture Radar) images reaches about 1 meter at spotlight mode. In 2011, the first Korean SAR satellite, KOMPSAT-5, will be launched, operating at X-band with the highest spatial resolution of 1 m as well. The improved spatial resolution of state-of-the-art SAR sensor suggests expanding InSAR(Interferometric SAR) analysis in urban monitoring. By the way, the shadow and layover phenomena are more prominent in urban areas due to building structure because of inherent side-looking geometry of SAR system. Up to date the most conventional algorithms do not consider the return signals at the frontage of building during InSAR phase and SAR intensity simulation. In this study the new algorithm introducing multi-scattering in layover region is proposed for phase and intensity simulation, which is utilized a precise LIDAR DSM(Digital Surface Model) in urban areas. The InSAR phases simulated by the proposed method are compared with TerraSAR-X spotlight data. As a result, both InSAR phases are well matched, even in layover areas. This study will be applied to urban monitoring using high resolution SAR data, in terms of change detection and displacement monitoring at the scale of building unit.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.440-440
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• 2022

1970년대부터 집중 건설 된 우리나라의 다목적댐, 홍수조절댐, 용수전용댐 등의 대형 국가 수자원시설물들의 '고령화'가 급속히 진행되어 수리구조물에 대한 안정성을 주기적으로 파악할 수 있는 정밀안전모니터링 체계 구축이 시급한 시점이다. 주기적인 정밀안전모니터링 방법들 중에는 위성 등을 활용한 원격관측 기술들이 최근 시도되고 있다. 위성 영상레이더(SAR; Synthetic Aperture Radar)는 마이크로파 대역의 전자기파를 송·수신하는 능동센서로 날씨 및 주·야간에 영향을 받지 않고 지표면 관측이 가능한 장점이 있다. 특히, 고정산란체 영상레이더 간섭(PSInSAR; Permanent Scatterer Interferometry SAR)기법은 영상레이더 영상에서 긴밀도(coherence)가 상대적으로 높은 수자원시설물과 같은 고정산란체의 위상(phase) 정보를 이용하여 mm급의 측정민감도로 시계열 변위 분석이 가능하다. 또한, 여러 장의 InSAR 영상을 생성하였기 때문에 DEM 오차, 위성궤도 오차, 대기 성분에 의한 지연 오차 등을 보다 정밀하게 제거할 수 있는 장점이 있다 본 연구에서는 국내 중대형 수자원시설물의 정밀안전모니터링을 위하여 고정산란체 영상레이더 간섭 기법을 영암금호방조제, 영주댐, 소양강댐 등에 적용하여 시계열 변위 분석을 수행하였다. 2014년 11월부터 2022년 3월(현재)까지 획득된 Sentinel-1 SLC(Single Look Complex) 위성자료의 상승(Ascending) 궤도 126장 및 하강(Descending)궤도 187장을 각각 활용하였다. 두 위성궤도를 모두 활용하여 수직, 수평 변위 등 3차원 분석을 수행하였으며, 특히 소양강댐 GPS 관측 자료와 정확도 검증에서 연평균 2mm의 RMSE를 보였다. 이를 통해 위성 원격탐사 기술로도 댐, 보, 방조제와 같은 수자원시설물에 대한 시계열 변위 분석을 통한 댐 안전관리가 가능함을 보여주고 있다. 2025년 발사될 국내 C-밴드 SAR 탑재 수자원위성 개발을 통해 한반도 재방문주기를 단축시킴으로써, 한반도 전역의 수자원시설물 정밀안전진단체계 구축이 가능할 것으로 기대된다.

• Proceedings of the KSRS Conference
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• v.2
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• pp.582-585
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• 2006

Augustine volcano is an active stratovolcano located southwest of Anchorage, Alaska. Augustine volcano experienced seven significantly explosive eruptions in 1812, 1883, 1908, 1935, 1963, 1976, and 1986, and a minor eruption in January 2006. To measure ground surface deformation of Augustine volcano, we applied satellite radar interferometry with ERS-1/2 and ENVISAT SAR images acquired from three descending and three ascending satellite tracks. Multiple interferograms are stacked to reduce artifacts due to changes in atmospheric condition and retrieve temporal deformation sequence. For this, we used Least Square (LS) method for reducing atmospheric effects and Singular Value Decomposition (SVD) method for the retrieval of a temporal deformation sequence. Interferograms before 2006 eruption show about 3 cm/year subsidence by contraction of pyroclastic flow deposits from the 1986 eruption. Interferograms during 2006 eruption do not show significant deformation around volcano crater. Interferograms after 2006 eruption show again a several cm subsidence by compaction and contraction of pyroclastic flow deposits for a few months. This study demonstrates that satellite radar interferometry can monitor deformation of Augustine volcano to help understand the magma plumbing system driving surface deformation.

• Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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• v.24 no.2
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• pp.171-182
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• 2022

InSAR (Interferometry SAR) technique is a technique that uses complex data to obtain phase difference information from two or more SAR image data, and enables high-resolution image extraction, surface change detection, elevation measurement, and glacial change observation. In many countries, research on the InSAR technique is being conducted in various fields of study such as volcanic activity detection, glacier observation in Antarctica, and ground subsidence analysis. In this study, a case of large ground settlement due to groundwater level drawdown during tunnelling was introduced, and ground settlement analyses using InSAR technique and numerical analysis method were compared. The maximum settlement and influence radius estimated by the InSAR technique and numerical method were found to be quite similar, which confirms the reliability of the InSAR technique. Through this case study, it was found that the InSAR technique reliable to use for estimating ground settlement and can be used as a key technology to identify the long-term ground settlement history in the absence of measurement data.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.40 no.2
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• pp.141-150
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• 2024

Ground subsidence in urban areas is mainly caused by anthropogenic factors such as excessive groundwater extraction and underground infrastructure development in the subsurface composed of soft materials. Global Navigation Satellite System data with high temporal resolution have been widely used to measure surface displacements accurately. However, these point-based terrestrial measurements with the low spatial resolution are somewhat limited in observing two-dimensional continuous surface displacements over large areas. The synthetic aperture radar interferometry (InSAR) technique can construct relatively high spatial resolution surface displacement information with accuracy ranging from millimeters to centimeters. Although constellation operations of SAR satellites have improved the revisit cycle, the temporal resolution of space-based observations is still low compared to in-situ observations. In this study, we evaluate the extraction of a time-series of surface displacement in Incheon Metropolitan City, South Korea, using the small baseline subset technique implemented using the commercial software, Gamma. For this purpose, 24 COSMO-SkyMed X-band SAR observations were collected from July 12, 2011, to August 27, 2012. The time-series surface displacement results were improved by reducing random phase noise, correcting residual phase due to satellite orbit errors, and mitigating nonlinear atmospheric phase artifacts. The perpendicular baseline of the collected COSMO-SkyMed SAR images was set to approximately 2-300 m. The surface displacement related to the ground subsidence was detected approximately 1 cm annually around a few Incheon Subway Line 2 route stations. The sufficient coherence indicates that the satellite orbit has been precisely managed for the interferometric processing.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.17 no.3
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• pp.231-242
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• 2001

In 2-pass differential SAR interferometry(DInSAR), the topographic phase signature can be removed by using a digital elevation model(DEM) to isolate the contribution of deformation from interferometric phase. This method has an advantage of no unwrapping process, but applicability is limited by precision of the DEM used. The residual phase in 2-pass differential interferogram accounts for error of DEM used in the processing provided that no actual deformation exits. The objective of this paper is a preliminary study to improve DEM precision using low precision DEM and 2-pass DInSAR technique, and we applied the 2-pass DInSAR technique to Asan area. ERS-1/2 tandem complex images and DTED level 0 DEM were used for DInSAR, and the precision of resulting DEM was estimated by a 1:25,000 digital map. The input DEM can be improved by simply adding the DInSAR output to the original low precision DEM. The absolute altitude error of the improved DEM is 9.7m, which is about the half to that of the original DTED level 0 data. And absolute altitude error of the improved DEM is better than that from InSAR technique, 15.8m. This approach has an advantage over the InSAR technique in efficiently reducing layover effects over steep slope region. This study demonstrates that 2-pass DInSAR can also be used to improve DEM precision.

• The Proceeding of the Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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• v.22 no.6
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• pp.101-113
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• 2011