In recent years, as the demand of high-resolution satellite images increases due to the miniaturization and constellation of satellites, various efforts to support users to utilize satellite images more conveniently are performed. Accordingly, the Korea Aerospace Research Institute produces and provides mosaic images on the Korean Peninsula every year to improve the convenience of users in the public sector and activate the use of satellite images. In order to increase the utilization of mosaic images on the Korean Peninsula, a study on satellite image segmentation and classification using mosaic images was attempted. However, since mosaic images provide only R, G, and B bands and processes such as image sharpening and color balancing are applied, there is a limitation that the spectral information of original images is distorted, so various indices were extracted and classified using R, G, and B bands to compensate for this. As a result of the study, the accuracy of image classification results using only mosaic images was about 72%, while the accuracy of image classification results using indices extracted from R, G, and B bands together was about 79%. Through this, it was confirmed that when performing image classification using mosaic images on the Korean Peninsula, the image classification results can be improved if the indices extracted from R, G, and B bands are used together. These research results are expected to be applied not only to mosaic images but also to images in which spectral information is limited or only R, G, and B bands are provided.
Kim, Boram;Shin, Inchul;Chung, Chu-Yong;Cheong, Seonghoon
Korean Journal of Remote Sensing
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v.34
no.6_1
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pp.1101-1117
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2018
The clear sky radiance (CSR) is one of the baseline products of the Himawari-8 which was launched on October, 2014. The CSR contributes to numerical weather prediction (NWP) accuracy through the data assimilation; especially water vapor channel CSR has good impact on the forecast in high level atmosphere. The focus of this study is the quality analysis of the CSR of the Himawari-8 geostationary satellite. We used the operational CSR (or clear sky brightness temperature) products in JMA (Japan Meteorological Agency) as observation data; for a background field, we employed the CSR simulated using the Radiative Transfer for TOVS (RTTOV) with the atmospheric state from the global model of KMA (Korea Meteorological Administration). We investigated data characteristics and analyzed observation minus background statistics of each channel with respect to regional and seasonal variability. Overall results for the analysis period showed that the water vapor channels (6.2, 6.9, and $7.3{\mu}m$) had a positive mean bias where as the window channels(10.4, 11.2, and $12.4{\mu}m$) had a negative mean bias. The magnitude of biases and Uncertainty result varied with the regional and the seasonal conditions, thus these should be taken into account when using CSR data. This study is helpful for the pre-processing of Himawari-8/Advanced Himawari Imager (AHI) CSR data assimilation. Furthermore, this study also can contribute to preparing for the utilization of products from the Geo-Kompsat-2A (GK-2A), which will be launched in 2018 by the National Meteorological Satellite Center (NMSC) of KMA.
Kim, Hyun-cheol;Han, Hyangsun;Hyun, Chang-Uk;Chi, Junhwa;Son, Young-sun;Lee, Sungjae
Korean Journal of Remote Sensing
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v.34
no.6_2
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pp.1283-1298
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2018
KOPRI(Korea Polar Research Institute) have researhed Arctic sea ice by using satellite remote sensing data since 2017 as a mission of KOPRI. The title of the reseach is "Development of Satellite Observation and Analysis for Arctc sea-ice". This project has three major aims; 1) development of prototype satellite data archive/manage system for Arctic sea ice monitoring, 2) development of sea ice remote sensing data processing and analysis technique, and 3) development of international satellite observing network for Arcitc. This reseach will give us that 1) deveolpment of sea ice observing system for northern sea route, 2) development of optimal remote sensing data processing technique for sea ice and selected satelite sensors, 3) development of international satellite onbservation network. I hope that this letter of introducton KOPRI satellite program for Arctic will help to understand Arctic remote sensing and will introduce you to step into the Arctic remote sensing, which Iis like a blue ocean of remote sensing.
The current U.S. remote sensing act was made in 1992 and has been criticized for being outdated and inappropriate in view of the modern technological development. In order to enhance the American competitiveness and leadership in the world, President Trump announced Space Policy Directive (SPD) - 2 on May 24, which is designed to modernize the regulations related to commercial space activities including private remote sensing system operations. It should be noted that the regulatory reform efforts are made within broader terms of the National Security Strategy on Dec. 17, 2017, pursuing the enhancement of national security and economic prosperity as well. A legislative support in Congress has also been added to the Administration's efforts. The proposed regulatory reform on the licensing of commercial remote sensing system operations outlines the features of lessening administrative burden on applicants by simplifying the overall application process and of limiting the operations only when there is an impact upon the national security with clear and convincing evidence. But, due to a different regulatory system of each country, such a movement to expand an individual's freedom to explore and utilize outer space may result in an international dispute or a violation of international obligations, so there should be a merit in paying attention to the U.S. commercial remote sensing regulatory reform, and it is desirable to establish international norms as flexible and appropriate to the level of space technology and space industry.
In this paper, DLKF (Deep Learning Keypoint Filtering), the deep learning-based keypoint filtering method for the rapidization of the image registration method for remote sensing images is proposed. The complexity of the conventional feature-based image registration method arises during the feature matching step. To reduce this complexity, this paper proposes to filter only the keypoints detected in the artificial structure among the keypoints detected in the keypoint detector by ensuring that the feature matching is matched with the keypoints detected in the artificial structure of the image. For reducing the number of keypoints points as preserving essential keypoints, we preserve keypoints adjacent to the boundaries of the artificial structure, and use reduced images, and crop image patches overlapping to eliminate noise from the patch boundary as a result of the image segmentation method. the proposed method improves the speed and accuracy of registration. To verify the performance of DLKF, the speed and accuracy of the conventional keypoints extraction method were compared using the remote sensing image of KOMPSAT-3 satellite. Based on the SIFT-based registration method, which is commonly used in households, the SURF-based registration method, which improved the speed of the SIFT method, improved the speed by 2.6 times while reducing the number of keypoints by about 18%, but the accuracy decreased from 3.42 to 5.43. Became. However, when the proposed method, DLKF, was used, the number of keypoints was reduced by about 82%, improving the speed by about 20.5 times, while reducing the accuracy to 4.51.
Korea Aerospace Research Institute produces mosaic images of the Korean Peninsula every year to promote the use of satellite images and provides them to users in the public sector. However, since the pan-sharpening and color balancing methodologies are applied during the mosaic image processing, the original spectral information is distorted. In addition, there is a limit to analyze using mosaic images as mosaic images provide only Red, Green and Blue bands excluding Near Infrared (NIR) band. Therefore, in order to compensate for these limitations, this study applied the Principal Component Analysis (PCA) technique and indices extracted from R, G, B bands together for image classification and compared the classification results. As a result of the analysis, the accuracy of the mosaic image classification result was about 67.51%, while the accuracy of the image classification result using both PCA and RGB indices was about 75.86%, confirming that the accuracy of the image classification result can be improved. As a result of comparing the PCA and the RGB indices, the accuracy of the image classification result was about 64.10% and 74.05% respectively. Through this, it was confirmed that the classification accuracy using the RGB indices was higher among the two techniques, and implications were derived that it was important to use high quality reference or supplementary data. In the future, additional indices and techniques are needed to improve the classification and analysis results of mosaic images, and related research is expected to increase the utilization of images that provide only R, G, B or limited spectral information.
Since aerosols adversely affect human health, such as deteriorating air quality, quantitative observation of the distribution and characteristics of aerosols is essential. Recently, satellite-based Aerosol Optical Depth (AOD) data is used in various studies as periodic and quantitative information acquisition means on the global scale, but optical sensor-based satellite AOD images are missing in some areas with cloud conditions. In this study, we produced gap-free GeoKompsat 2A (GK-2A) Advanced Meteorological Imager (AMI) AOD hourly images after generating a Random Forest based gap-filling model using grid meteorological and geographic elements as input variables. The accuracy of the model is Mean Bias Error (MBE) of -0.002 and Root Mean Square Error (RMSE) of 0.145, which is higher than the target accuracy of the original data and considering that the target object is an atmospheric variable with Correlation Coefficient (CC) of 0.714, it is a model with sufficient explanatory power. The high temporal resolution of geostationary satellites is suitable for diurnal variation observation and is an important model for other research such as input for atmospheric correction, estimation of ground PM, analysis of small fires or pollutants.
Suyoung Sim;Daeseong Jung;Jongho Woo;Nayeon Kim;Sungwoo Park;Hyunkee Hong;Kyung-Soo Han
Korean Journal of Remote Sensing
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v.39
no.6_1
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pp.1497-1503
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2023
To address challenges in classifying clouds and snow cover when calculating ground reflectance in Near-UltraViolet (UV) wavelengths, this study introduces a methodology that combines cloud data from the Geostationary Environmental Monitoring Spectrometer (GEMS) and the Advanced Meteorological Imager (AMI)satellites for snow cover analysis. The proposed approach aims to enhance the quality of surface reflectance calculations, and combined cloud data were generated by integrating GEMS cloud data with AMI cloud detection data. When applied to compute GEMS surface reflectance, this fusion approach significantly mitigated underestimation issues compared to using only GEMS cloud data in snow-covered regions, resulting in an approximately 17% improvement across the entire observational area. The findings of this study highlight the potential to address persistent underestimation challenges in snow areas by employing fused cloud data, consequently enhancing the accuracy of other Level-2 products based on improved surface reflectivity.
The data from Geostationary Ocean Color Imager-II (GOCI-II), which observes the color of the sea to monitor marine environments, undergoes various correction processes in the ground station system, producing data from Raw to Level-2 (L2). Quality issues arising at each processing stage accumulate step by step, leading to an amplification of errors in the satellite data. To address this, improvements were made to the GOCI-II ground station system to measure potential optical quality and geolocation accuracy errors in the Level-1A/B (L1A/B) data. A newly established Radiometric and Geometric Performance Assessment Module (RGPAM) now measures five optical quality factors and four geolocation accuracy factors in near real-time. Testing with GOCI-II data has shown that RGPAM's functions, including data processing, display and download of measurement results, work well. The performance metrics obtained through RGPAM are expected to serve as foundational data for real-time radiometric correction model enhancements, assessment of L1 data quality consistency, and the development of reprocessing strategies to address identified issues related to the GOCI-II detector's sensitivity degradation.
Typhoons are significant meteorological phenomena that cause interactions among the ocean, atmosphere, and land within Earth's system. In particular, wind speed, a key characteristic of typhoons, is influenced by various factors such as central pressure, trajectory, and sea surface temperature. Therefore, a comprehensive understanding based on actual observational data is essential. In the 2015 revised secondary school textbooks, typhoon wind speed is presented through text and illustrations; hence, exploratory activities that promote a deeper understanding of wind speed are necessary. In this study, we developed a data visualization program with a graphical user interface (GUI) to facilitate the understanding of typhoon wind speeds with simple operations during the teaching-learning process. The program utilizes red-green-blue (RGB) image data of Typhoons Mawar, Guchol, and Bolaven -which occurred in 2023- from the Korean geostationary satellite GEO-KOMPSAT-2A (GK-2A) as the input data. The program is designed to calculate typhoon wind speeds by inputting cloud movement coordinates around the typhoon and visualizes the wind speed distribution by inputting parameters such as central pressure, storm radius, and maximum wind speed. The GUI-based program developed in this study can be applied to typhoons observed by GK-2A without errors and enables scientific exploration based on actual observations beyond the limitations of textbooks. This allows students and teachers to collect, process, analyze, and visualize real observational data without needing a paid program or professional coding knowledge. This approach is expected to foster digital literacy, an essential competency for the future.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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