• 대한원격탐사학회지
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• 제33권6_3호
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• pp.1179-1185
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• 2017

KOMPSAT-3A 위성은 기존의 지구관측 위성에 비하여 고해상도의 MWIR 영상을 하루 2번 취득한다. 기존 SWIR 영상이나 TIR 영상과 다른 특성으로 인하여 새로운 지표면 방사 정보를 제공할 수 있다. 본 연구에서는 KOMPSAT-3A MWIR 위성영상의 특성을 살펴보기 위하여 다시기 차이 영상을 생성하여 기존 적외 영상과 비교하였다. IR 영상의 전처리 과정으로 영상 상대보정을 수행하고, PIFs(Pseudo Invariant Features) 화소기반의 상대방사 보정을 수행하여 화소값의 차이를 최소화시켰다. Sentinel-2 SWIR 영상, Landsat 8 TIR 영상과 KOMPSAT-3A MWIR 영상을 실험한 결과, KOMPSAT-3A 차이 영상에서 인공지물의 구별이 두드러짐을 확인할 수 있었다. 이러한 IR영상의 특성을 이용하여 향후 KOMPSAT-3A MWIR 영상의 활용도를 높일 수 있을 것으로 여겨진다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.113-118
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• 2008

본 연구는 Landsat 7 ETM+를 이용한 지열자원 평가 가능성 연구로써, 위성영상의 열적외 밴드에서 추출된 지표온도와 지열자료의 비교를 통해 위성영상이 초기 지열 탐사에 적용 가능한지를 평가하기 위하여 실시하였다. 지열자원 부존 가능성 평가를 위해 경상도지역(114-35)의 여름시기영상(2001년8월24일)과 겨울시기영상(2000년3월14일)사이의 DN(Digital Number) 값을 이용하였으며, 두 시기영상은 시추공 온도자료 및 지형자료와 함께 비교 분석을 실시하였다. 영상에서 지표온도 추출을 위해 1) NASA에서 제공하는 지표온도 산출 경험식 ( T = K $_2$ / ln ( K $_1$ / L $_{\lambda}$ + 1 ) )을 이용한 방법과 2) 기상청에서 제공하는 실제 지표면온도 관측자료(n=7)를 이용해 영상의 화소(Pixel) 값을 계산하여 실측값과 비교하였다. 3월과 8월 모두 Ground Truth 방법에 따라 추정한 지표면 온도값이 실측값과 더 가깝게 나타났고, 특히 3월은 NASA의 경험식을 이용했을 때 보다 실측 지표면 온도에 훨씬 더 가까운 것으로 나타났다. 지표온도의 일변화(Diurnal ${\triangle}$T)는 지표 열물성과 밀접한 관련이 있으므로, 일변화(Diurnal ${\triangle}$T) 보다는 지열의 영향이 더 클 것으로 기대되는 계절변화(Seasonal ${\triangle}$T)를 이용하여 지열 자료와 비교해 보았다. 그 결과, 계절변화(Seasonal ${\triangle}$T)는 고도에 영향을 받으며, 일사량에 의한 차이는 거의 일정하게 나타났다. 위성영상에서 계절변화(Seasonal ${\triangle}$T)와 심도 20m 온도를 비교해 본 결과결정계수(R$^2$)는 0.46으로 낮지만 심도 20m 온도가 높을수록 계절변화(Seasonal ${\triangle}$T)는 작아지는 경향을 보여 지열자원 탐사에 있어 위성영상 적용 가능성을 볼 수 있었다. 이번 연구는 기초단계로서 두 시기 위성영상을 이용하여 초기 지열자원탐사에 가능성만을 연구했지만, 지형과 특히 토지피복(함수량 등)에 의한 영향에 대해 좀 더 심도 있는 연구가 요구된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제32권6호
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• pp.639-645
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• 2016

국내에서 7번째로 큰 섬인 영종도는 인천으로부터 남서쪽으로 약 4.8 km 떨어져 있다. 영종도 주변에는 조수 차에 따라 드러나는 갯벌이 존재하며, 이곳은 지속적으로 감소하고 있는 겨울철새의 중요한 도래지라는 점에서 환경적 가치가 높은 곳이기도 하다. 그러나 최근 인천국제공항의 건설과 간척사업과 같은 인위적인 자연개발로 인해 갯벌 보존에 대한 우려가 증가하고 있다. 본 연구에서는 미국 지질조사소 (USGS)가 제공하고 있는 Landsat 7 ETM+영상을 기반으로 영종도 갯벌 지역을 분석하였다. 갯벌의 경계선을 뚜렷이 나타내기 위하여 물과 육지의 경계가 분명하게 구분하는 RGB 7, 5, 3 밴드조합으로 위성영상 가합성 (False color composite)을 수행하고 지표피복분류를 통해 갯벌을 탐지하여 면적을 계산하였으며, 갯벌 면적을 수치화하는 작업을 반복 수행하였다. 또한 조위관측소가 자료를 제공하는 기간인 2000년부터 2015년까지 총 16년간 자료를 기반으로, 조위의 변화에 따라 영종도 동북부 갯벌 지역의 면적을 수치화하여, 각 조위구간에 따라 나타나는 면적을 분석하였다. 본 논문은 차후 영종도 갯벌의 보존에 대한 연구가 진행되기에 앞서 동일한 조위 조건에서 면적의 범위에 대한 지표가 될 것이며, 인위적인 환경변화에 의한 영종도 지역의 갯벌 변화를 관측하는데 중요한 과학적 근거가 될 것으로 예상된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제38권3호
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• pp.225-236
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• 2022

도시의 인구 증가와 이에 따른 개발로 인한 도시화는 도시 내 열섬현상과 같은 다양한 환경문제를 유발할 수 있다. 특히 계획적으로 구축되는 신도시의 경우 짧은 기간에 진행되는 급격한 도시화로 인한 도시 기후의 변화를 분석하기에 적절한 연구대상지로 여겨진다. 본 연구에서는 Landsat-8 Operational Land Imager/Thermal Infrared Sensor (OLI/TIRS) 위성영상을 활용하여 세종특별자치시 내 행정중심복합도시의 2013년부터 2020년 개발계획에 의한 토지피복 변화와 이에 따른 표면 열섬현상의 변화를 분석하였다. 이를 위해 위성영상에서 제공하는 열적외선 밴드값과 방사율을 고려하여 지표면온도를 산출하고, 이를 기반으로 표면 열섬현상 강도와 Urban Thermal Field Variance Index (UTFVI)의 변화분석을 수행하였다. 개발이 진행됨에 따른 토지피복 변화 및 피복별 열섬현상 강도의 차이 확인을 위해 환경부에서 제공하는 중분류 토지피복지도를 활용하였다. 분석 결과, 연구지역의 시가화 면적은 15% 증가하였고 자연식생은 28% 이상 줄어든 것이 확인되었다. 또한 이에 따른 열섬현상의 확장 및 강도 증가가 관측되었고, 열섬현상이 발생된 지역의 생태적 수준은 매우 낮은 것을 확인하였다. 본 연구를 통해 급격한 도시화에 따른 열 환경의 정량적 변화 및 생태적 수준을 확인하고, 주거환경의 열 환경 개선을 위한 추가적인 정책의 필요성이 제시될 수 있다.

• 한국지리정보학회지
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• 제26권2호
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• pp.42-54
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• 2023

우리나라 대도시 지역에 인구가 집중되고 이에 따른 수요를 충족시키기 위하여 저밀도 주거지가 재개발·재건축을 통하여 고밀도 주거지화 되고 있다. 그러나 단시간에 이루어진 대규모의 재건축은 도시녹지 면적 감소에 의한 열섬현상을 발생시키는 등 도시 기후에 부정적인 영향을 끼치게 된다. 본 연구에서는 Landsat 8 위성영상을 활용하여 서울특별시 강동구 고덕동, 둔촌동 재건축 지역의 2013년에서 2022년까지의 지표 온도의 변화를 분석하였다. 고덕동 지역에서는 재건축이 진행되는 대상지와 산림지역, 산림과 시가지가 혼재된 지역, 저층주거지역에 대한 지표 온도의 차이를 분석하였으며, 둔촌동 지역에서는 대상지와 산림지역, 저층주거지역에 대한 지표 온도의 차이를 분석하였다. 분석은 지표 온도 차이에 대한 다중회귀분석을 통하여 진행되었다. 고덕동 지역과 둔촌동 지역에서 공통적으로 재건축 전단계까지 전반적으로 지표 온도가 산림보다 높고 저층주거지역보다 낮게 나타났다. 이러한 특징들은 고덕동, 둔촌동의 저층주거지역이 대상지보다 녹지율이 낮고 건폐율이 높기 때문에 발생하였음을 알 수 있다. 본 연구를 통해 저밀도 지역이 고밀도화가 되더라도 녹지와 건폐율을 적절하게 관리한다면 도시열섬현상을 완화시킬 수 있음을 알 수 있다.

• 한국농림기상학회지
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• 제3권3호
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• pp.163-170
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• 2001

본 연구는 평택 지역에 대한 Landsat TM 인공위성 자료를 이용하여 평택지역의 토지피복분류도를 만들고 DGPS, 항공사진, 지형도 등을 이용하여 보다 정확한 참조자료를 만들어 분류도의 정확성을 평가하고자 하였다. 논, 밭 등 12개 항목으로 분류하여 면적을 산출한 결과 1997년 6월 현재 평택시의 논면적은 16,157$\textrm{km}^2$, 밭면적은 4,949$\textrm{km}^2$로 나타났다. DGPS, 항공사진, 지형도 등을 이용하여 평가한 결과 간석지, 논, 물 및 바다 등이 90%의 정확도를 보였으며, 밭, 비닐, 산림, 초지, 촌락 등은 낮게 평가되었다. 전체 정확도는 85.8%로 비교적 양호하게 평가되었으며, 논의 경우 92%의 높은 정확도가 나와 원격탐사 자료의 효용성이 큼을 알 수 있었다. 해양, 수역, 도심지 등의 분류결과는 높게 나타났는데 반해 밭, 비닐하우스, 초지 등은 적은 면적으로 혼재되어 있기 때문에 분류 결과가 낮았다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제33권2호
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• pp.149-158
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• 2017

시간해상도와 공간해상도가 높은 영상 자료는 효과적인 식생의 모니터링을 위해서 필수적이다. 하지만 단일 센서를 통한 영상은 공간해상도와 시간해상도가 높은 자료를 동시에 제공할 수 없는 한계점이 있다. 최근에는 위성영상의 공간적 해상도를 높이고 시간해상도를 보완하기 위해서 시공간 융합연구가 진행되고 있다. 그 중에서도 FSDAF(Flexible spatiotemporal data fusion) 방법론은 위성영상의 각 밴드를 융합하는 방법으로 적절한 것으로 나타났다. 본 연구에서는 FSDAF 융합기법을 활용하여 MODIS NDVI와 Landsat 영상으로 계산한 NDVI를 융합 후 검증을 실시하였으며 식생 계절 모니터링에서의 활용가능성을 제시하였다. 그 결과, 1월부터 12월까지 융합을 통해 NDVI 예측한 영상은 활엽수, 침엽수, 농지의 계절적인 특징을 잘 반영하고 있었다. 융합된 결과의 검증을 위하여 8월과 10월의 예측한 NDVI와 실제 값(Landsat NDVI) 간의 RMSE 값을 계산한 결과 각각 0.049와 0.085, 상관계수는 0.765, 0.642로 비교적 일치한 것으로 나타났다. 본 연구에서 활용된 FSDAF 시공간 융합 기법은 픽셀기반의 융합기법으로 다양한 공간스케일의 영상과도 융합 가능할 것이며 다양한 식생 관련 연구에 활용될 것으로 기대된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제33권6_1호
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• pp.931-946
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• 2017

본 연구는 토양의 수분 상태를 고해상으로 관측 및 분석하고 농업분야에의 응용 가능성을 평가하기 위한 연구이다. 이를 위하여 Landsat-8 OLI(Operational Land Imager)/TIRS(Thermal Infrared Sensor)의 광학 및 열적외선 위성영상을 연구자료로 전라북도 농업지역을 포함(연구자료 내 46%)하는 2015, 2016, 및 2017년 5-6월에 촬영된 영상 세 장을 이용하였다. 연구지역의 각 영상 촬영일의 토양의 수분 상태는 SPI(Standardized Precipitation Index)3 가뭄지수를 통하여 효과적으로 획득할 수 있으며, 각 영상은 보통, 습윤, 및 건조한 토양 수분 조건을 갖는다. 이러한 각기 다른 토양수분 조건을 갖는 영상을 대상으로 토양의 수분 상태를 관측하고 SPI3 가뭄지수로부터 획득한 토양의 수분 상태와 비교/분석을 수행기 위하여, TVDI(Temperature Vegetation Dryness Index)를 계산하였다. TVDI는 Landsat-8 OLI/TIRS 위성영상으로부터 계산한 LST(Land Surface Temperature) 및 NDVI(Normalized Difference Vegetation Index)의 관계로부터 추정하여 계산된다. LST-NDVI의 형상 공간 내 픽셀의 분포에서 NDVI에 따른 LST의 최대/최소값을 추출하고 이를 대상으로 각각 선형회귀분석(linear regression analysis)을 통하여 NDVI에 따른 LST의 Dry/Wet edge를 결정할 수 있으며, 최종적으로 NDVI에 따른 두 edge 사이에서의 LST 값의 비율을 계산하여 TVDI 값을 계산한다. TVDI 값으로부터 관측된 영상 내 상대적인 토양의 수분 상태를 매우 습윤, 습윤, 보통, 건조, 매우 건조의 5단계로 분류하여 SPI3로부터 획득한 각각의 토양수분 상태와 비교하였다. 연구자료 획득시기인 5-6월 시기의 특성상 모내기로 인하여 영상 내 가장 많은 비율을 차지하는 논 지역의 영향으로 영상 전체 중, 약 62% 이상이 습윤 및 매우 습윤한 상태로 분류되었다. 또한, 보통으로 분류되는 픽셀은 영상 내 밭 지역의 영향 때문으로 분석되었다. 영상 전체에 대해서는 대략적으로 SPI3의 토양수분 상태와 대응하였지만 매우 건조, 습윤, 및 매우 습윤에 해당하는 세분류 결과에서는 SPI3 토양수분 상태와 대응하지 않았다. 또한, 영상에서 논과 밭의 농업지역을 추출 및 분류한 후, SPI3 토양수분 상태와 비교하였을 때, 논 지역의 토양수분 상태 관측 분류 결과는 매우 건조, 보통 및 매우 습윤에서, 밭 지역은 보통의 분류에서만 SPI3 가뭄지수와 대응하지 않았다. 이는 매우 건조한 나지 및 매우 습윤한 모내기로 인한 논 지역, 수계, 구름 및 산지 지형효과 등의 이상치로 인하여 잘못된 Dry/Wet edge 추정의 문제로 사료되어진다. 그러나 5-6월 시기의 농업지역 중, 밭 지역에서는 세분류된 토양의 수분 상태를 효과적으로 관측할 수 있었다. 고해상 광학위성 기반 농업지역에 대한 토양수분 상태의 시 공간적 변화를 관측하여 농업지역의 농업생산량예측 등 그 응용이 가능할 것으로 사료된다.

• 한국지리정보학회지
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• 제18권2호
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• pp.135-148
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• 2015

본 연구는 LiDAR DEM(Digital Elevation Model)과 다중시기에 촬영된 Landsat 영상을 이용하여 4대강 정비사업이 시행되기 이전 및 이후에 낙동강 유역 내 발생한 토지피복 변화를 탐지 및 분석하기 위하여 수행되었다. 우선 LiDAR DEM으로부터 추출된 제방경계선을 이용하여 하천유역 폴리곤을 생성하고, 하천유역 폴리곤을 이용하여 다중시기에 촬영된 Landsat-5 TM(Thematic Mapper) 영상과 Landsat-8 OLI(Operational Land Imager) 영상으로부터 4개의 하천유역 영상을 각각 추출하였다. 그리고 영상분류방법을 적용하여 각 하천유역 영상으로부터 하천유역의 주요 토지피복인 하천, 나지, 초지를 각각 분류하였고, 전체 면적에서 각 토지피복이 차지하는 비율을 계산하였다. 다중시기에 촬영된 하천유역 영상으로부터 분류된 각 토지피복의 변화량을 분석한 결과, 4대강 정비사업이 시행되기 이전과 4대강 정비사업이 완공된 이후에는 계절의 변화에 의해 나지와 초지의 면적은 큰 폭으로 변화하였으나, 하천의 면적은 큰 변화가 없었다. 반면에 4대강 정비사업 전후로, 낙동강 유역 내 저수량의 증가로 인해 하천의 면적이 큰 폭으로 증가하였다. 본 논문은 LiDAR DEM과 4대강 정비사업 이전과 이후에 촬영된 위성영상들을 이용하여 4대강 정비사업으로 인해 발생한 하천 유역 내 토지피복 변화를 탐지할 수 있는 효과적인 방법을 제시하였다는데 의의가 있다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권4D호
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• pp.569-577
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• 2008

본 연구의 목적은 위성영상으로부터 보다 정확한 토지정보를 취득하기 위해 다중시기데이터의 혼합과 특정 영상강조기법 및 영상분류알고리즘을 병합하여 적용하는 응용분류체계의 개발이다. 즉, 본 연구에서는 혼합된 다중시기데이터를 주성분분석한 후 정준상관분류기법을 적용하는 분류과정을 제안한다. 이 분류과정의 결과를 단일영상별 정준상관분류결과, 다중시기혼합영상의 정준상관분류결과, 시기별 주성분분석 후 정준상관분류결과와 비교한다. 사용된 위성영상은 1994년 7월 26일과 1996년 9월 1일에 취득된 Landsat 5 TM 영상이다. 정확도평가를 위한 지상실제데이터는 지형도 및 항공사진으로부터 취득되었으며, 연구대상영역 전체가 정확도평가 대상으로 사용되었다. 제안된 응용분류체계는 단일영상만을 사용하여 정준상관분류를 수행한 경우보다 분류정확도면에서 약 8.2% 상승되는 우수한 효과를 보여주었다. 특히, 복잡한 토지특성이 혼합되어 있는 도시역을 정확히 분류하는데 유효하였다. 결론적으로 Landsat TM 영상을 사용한 토지피복정보 추출시 분류정확도를 높이기 위해서, 다중시기영상을 사전에 주성분분석 후 정준상관분류기법을 적용하면 매우 효과적임을 확인하였다.