• 대한원격탐사학회지
• /
• 제33권6_2호
• /
• pp.1075-1087
• /
• 2017

본 연구에서는 위성영상에 대한 변화탐지 기법의 결과를 토지피복지도 갱신의 기초자료로 활용하고자 하였다. $S^2CVA$(Sequential Spectral Change Vector Analysis) 기법을 다시기 다중분광 위성영상에 적용하여 해당 지역 내의 변화지역을 추출하였다. 특히, 분광변화벡터의 방향정보를 이용하여 계절적 변화에 의한 변화지역의 오탐지를 최소화하고자 하였다. 변화탐지 결과인 이진영상은 구역통계를 활용하여 토지 피복도와 함께 통합하였으며, 토지피복지도 갱신을 위하여 객체 기반의 분석을 수행하였다. PlanetScope 자료와 환경부의 토지피복지도를 이용한 실험결과, 토지피복지도 내에 변화된 지역을 효과적으로 탐지할 수 있음을 확인하였다.

• 한국정보처리학회논문지
• /
• 제3권7호
• /
• pp.1763-1772
• /
• 1996

기존의 위성 영상 분류를 위한 훈련 집합의 선택은 대부분 사용자가 직접 측량하 거나 지도로부터 얻어진 데이터를 이용하여 수작업을 통하여 얻는 것이 보통이다. 그러나 이러한 작업에는 시간과 비용이 많이 소요되며, 같은 지역 내에서도 사용하는 특징값의 변화가 다양하게 나타날 수 있다. 이러한 다양성은 신경망으로 하여금 분류 데이터에 대한 강인성은 줄 수 있으나, 학습 시간이 많이 소요되는 단점을 수반하게 된다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 훈련 집합의 선택시 먼저 분류 하고자 하는 지역의 대역별 밝기 분포를 조사하여 일정한 조건을 만족하는 화소들만을 훈련 집합으로 선택하는 알고리즘을 제안하였다. 이 알고리즘을 사용하여 SPOT의 위성 으로부터 얻은 다중 분광 영상에 대해 훈련 집합을 선택하고 역전과 신경망에 의해 학습한 후 분류한 결과, 기존의 사용자에 의해 선택된 훈련 집합보다 수렴속도가 빠르고, 분류 성능이 놓은 결과를 보였다. 또한 밝기 정보의에 NDVI( NormalizelD Vegetation Index)와 텍스쳐 특징을 이용 함으로써 분류 성능이 개선됨을 확인하였다.

• 한국대기환경학회지
• /
• 제34권3호
• /
• pp.493-507
• /
• 2018

Due to high spatio-temporal variability of amount and optical/microphysical properties of atmospheric aerosols, satellite-based observations have been demanded for spatiotemporal monitoring the major aerosols. Observations of the heavy aerosol episodes and determination on the dominant aerosol types from a geostationary satellite can provide a chance to prepare in advance for harmful aerosol episodes as it can repeatedly monitor the temporal evolution. A new geostationary observation sensor, namely the Advanced Himawari Imager (AHI), onboard the Himawari-8 platform, has been observing high spatial and temporal images at sixteen wavelengths from 2016. Using observed spectral visible reflectance and infrared brightness temperature (BT), the algorithm to find major aerosol type such as volcanic ash (VA), desert dust (DD), polluted aerosol (PA), and clean aerosol (CA), was developed. RGB color composite image shows dusty, hazy, and cloudy area then it can be applied for comparing aerosol detection product (ADP). The CALIPSO level 2 vertical feature mask (VFM) data and MODIS level 2 aerosol product are used to be compared with the Himawari-8/AHI ADP. The VFM products can deliver nearly coincident dataset, but not many match-ups can be returned due to presence of clouds and very narrow swath. From the case study, the percent correct (PC) values acquired from this comparisons are 0.76 for DD, 0.99 for PA, 0.87 for CA, respectively. The MODIS L2 Aerosol products can deliver nearly coincident dataset with many collocated locations over ocean and land. Increased accuracy values were acquired in Asian region as POD=0.96 over land and 0.69 over ocean, which were comparable to full disc region as POD=0.93 over land and 0.48 over ocean. The Himawari-8/AHI ADP algorithm is going to be improved continuously as well as the validation efforts will be processed by comparing the larger number of collocation data with another satellite or ground based observation data.

• 대한공간정보학회지
• /
• 제7권1호
• /
• pp.87-95
• /
• 1999

본 연구에서는 고 해상력의 IRS-1C PAN 데이터와 다중 관측파장대를 갖고 있는 Landsat TM 데이터를 PCA(principal component analysis) 기법으로 중합하고, 중합화상을 이용하여 토지이용분류를 수행, TM 원화상과 분류정확도를 비교 분석하고자 하였다. 분류결과를 평가하기 위해서 10개의 분류항목으로 구성된 sample data를 생성시켰으며, 생성된 sample data의 전체정확도(overall accuracy)로서 분류결과를 평가하였다. 그 결과 여러 밴드를 사용할 수 있다는 이점을 가진 PCA기법으로 Landsat TM 데이터와 IRS-1C PAN 데이터를 중합하여 토지이용분류를 수행할 경우, IRS-1C PAN데이터와 TM13457의 중합화상에서 95.1%로 분류정확도가 가장 높았으며, 특히 TM123457 또는 TM 13457의 중합화상의 경우 TM원화상보다 분류정확도가 가장 크게 향상(6.2%)되었다. 또한 토지이용분류에 있어서 중합칼라합성화상이 TM 원화상 보다 전체적으로 약 5.16%의 정확도 향상을 가져왔다.

• Journal of the Optical Society of Korea
• /
• 제20권1호
• /
• pp.94-100
• /
• 2016

A novel optical design for high resolution, large field of view (FOV) and multispectral remote sensing is presented. An f/7.3 Korsch and two f/17.9 Cook three-mirror optical systems are integrated by sharing the primary and secondary mirrors, bias of the FOV, decentering of the apertures and reasonable structure arrangement. The aperture stop of the Korsch system is located on the primary mirror, while those of the Cook systems are on the exit pupils. High resolution image with spectral coverage from visible to near-infrared (NIR) can be acquired through the Korsch system with a focal length of 14 m, while wide-field imaging is accomplished by the two Cook systems whose focal lengths are both 13.24 m. The full FOV is 4°×0.13°, a coverage width of 34.9 km at the altitude of 500 km can then be acquired by push-broom imaging. To facilitate controlling the stray light, the intermediate images and the real exit pupils are spatially available. After optimization, a near diffraction-limited performance and a compact optical package are achieved. The sharing of the on-axis primary and secondary mirrors reduces the cost of fabrication, test, and manufacture effectively. Besides, the two tertiary mirrors of the Cook systems possess the same parameters, further cutting down the cost.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
• /
• 대한원격탐사학회 1998년도 Proceedings of International Symposium on Remote Sensing
• /
• pp.319-324
• /
• 1998

Ocean Scanning Multispectral Imager (OSMI) is a payload on the Korean Multi-purpose SATellite (KOMPSAT) to perform worldwide ocean color monitoring for the study of biological oceanography. The instrument images the ocean surface using a whisk-broom motion with a swath width of 800 km and a ground sample distance (GSD) of < 1 km over the entire field-of-view (FOV). The instrument is designed to have an on-orbit operation duty cycle of 20% over the mission lifetime of 3 years with the functions of programmable gain/offset and on-board image data storage. The instrument also performs sun calibration and dark calibration for on-board instrument calibration. The OSMI instrument is a multi-spectral imager covering the spectral range from 400 nm to 900 nm using a CCD Focal Plane Array (FPA). The ocean colors are monitored using 6 spectral channels that can be selected via ground commands after launch. The instrument performances are fully measured for 8 basic spectral bands centered at 412nm, 443nm, 490nm, 510nm, 555nm, 670nm, 765nm and 865nm during ground characterization of instrument. In addition to the ground calibration, the on-board calibration will also be used for the on-orbit band selection. The on-orbit band selection capability can provide great flexibility in ocean color monitoring.

• Ecology and Resilient Infrastructure
• /
• 제6권3호
• /
• pp.171-177
• /
• 2019

초분광 영상은 기존 다중분광 영상에 비해 보다 세밀한 분석이 가능하며 감지가 어려운 지표 성질의 분석에 유용하게 활용될 수 있다. 따라서 본 연구에서는 수심에 대한 실측데이터와 드론 기반의 영상을 이용하여 하천환경 정보를 획득하는 것이 목적으로써 이를 위해 드론 기반의 초분광 센서를 활용하여 1개 측선 100개 지점에 대한 영상값을 취득하였으며 ADCP를 통해 확보된 실제 수심정보와 비교하여 상관관계를 분석하였다. ADCP 측정결과 중앙으로 갈수록 수심이 깊어지는 경향을 보이고 있으며 수심은 평균 0.81 m로 나타났다. 초분광 영상 분석 결과 최대 강도가 가장 높은 지점은 645, 가장 낮은 지점은 278이며 실제 수심과 초분광 영상분석결과의 상관성을 분석한 결과 최대 강도값이 감소할수록 수심은 증가하는 것으로 나타났다.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제35권4호
• /
• pp.545-560
• /
• 2019

Unlike other critical forest diseases, pine pitch canker in Korea has shown rather mild symptoms of partial loss of crown foliage and leaf discoloration. This study used high-resolution satellite images to detect and monitor canopy decline by pine pitch canker. To enhance the subtle change of canopy reflectance in pitch canker damaged tree crowns, multi-temporal analysis was applied to two KOMPSAT multispectral images obtained in 2011 and 2015. To assure the spectral consistency between the two images, radiometric corrections of atmospheric and shadow effects were applied prior to multi-temporal analysis. The normalized difference vegetation index (NDVI) of each image and the NDVI difference (${\Delta}NDVI=NDVI_{2015}-NDVI_{2011}$) between two images were derived. All negative ΔNDVI values were initially considered any pine stands, including both pitch canker damaged trees and other trees, that showed the decrease of crown foliage from 2011 to 2015. Next, $NDVI_{2015}$ was used to exclude the canopy decline unrelated to the pitch canker damage. Field survey data were used to find the spectral characteristics of the damaged canopy and to evaluate the detection accuracy from further analysis.Although the detection accuracy as assessed by limited number of field survey on 21 sites was 71%, there were also many false alarms that were spectrally very similar to the damaged canopy. The false alarms were mostly found at the mixed stands of pine and young deciduous trees, which might invade these sites after the pine canopy had already opened by any crown damages. Using both ${\Delta}NDVI$ and $NDVI_{2015}$ could be an effective way to narrow down the potential area of the pitch canker damage in Korea.

• 한국농림기상학회지
• /
• 제21권4호
• /
• pp.317-326
• /
• 2019

본 연구는 초분광 영상을 이용하여 간척지에서 주로 발생하는 염해 및 한해를 봄감자의 주요 생육단계에서 판별할 수 있는지를 검토하는 것이다. 영양생장기(VP), 괴경형성기(RFP) 및 괴경비대기(RGP)에 취득한 초분광 영상 내 봄감자 캐노피 영역의 반사율과 반사율의 불균일성을 최소화하기 위해 밴드 비로 변환하였다. 소형 다중분광 영상센서 개발을 고려하여 FWHM 5 nm의 단일 밴드를 상용화되어있는 밴드패스필터 기준으로 10 nm, 25 nm와 50 nm 평준화한 후 똑같이 밴드 비로 변화하였다. 의사결정트리법을 이용하여 각 FWHM에서 염해 판별에 유의한 단일 밴드 및 밴드 비를 추출하였고 그 분류 정확도는 OA와 KC로 나타내어졌다. 염해, 한해 및 정상 여부를 분류하기 위해 선택된 밴드는 최소 3개에서 최대 13개로 모든 FWHM에서 OA 66.7%와 KC 40.8% 이하의 정확도를 나타내었다. 괴경비대기(RGP)에서만 공통으로 440 nm가 선택되었고 동일 밴드는 아니지만 영양생장기(VP)에는 530 nm 또는 540 nm, 괴경비대기(RGP)에서는 추가로 710 nm 또는 720 nm가 선택되었다. 영양생장기(VP)에 비해 생식생장기(RFP 및 RGP)에 분류 정확도가 높지만 상용화가 용이한 10nm 이상의 FWHM에서 OA 및 KC값이 각각 78.7%, 57.7% 이하로 나타났다. 밴드 비를 이용하여 염해, 한해 및 정상을 분류하기 위해 선택된 밴드 비는 최소 2개에서 최대 6개로 원래 밴드(5 nm FWHM)의 비를 이용할 경우 생육 시기 및 FWHM에 관계없이 OA 및 KC가 95% 이상으로 나타났다. 영양생장기에서 FWHM에 관계없이 790 nm와 800 nm의 비가 선택되었고 동일 밴드는 아니지만 각 생육단계에서 Red, Red-edge 및 NIR 영역에서 유사밴드가 선택되었다. 모든 생육 시기에서 10 nm의 FWHM을 가진 3개 이하의 밴드 비를 이용한다면 OA 91.3%와 KC 85.0% 이상의 분류 정확도로 봄감자의 염해, 한해 및 정상여부판별이 가능할 것으로 판단된다. 이 결과는 넓은 면적에서 염해 및 한해 피해를 받은 작물 필지를 소형 다중 분광 카메라로 판별하여 빠르고 유연하게 제염기술을 투입하거나 그 피해 대책을 위한 정책 활용에 이용될 수 있을 것이다.

• 한국측량학회지
• /
• 제37권6호
• /
• pp.445-452
• /
• 2019

본 연구에서는 대용량 위성영상의 무감독분류를 위해 k-means clustering 알고리즘의 병렬처리 코드를 개발하여 PC-cluster에서 구현하였다. 이를 위해 OpenMP (Open Multi-Processing)를 기반으로 CPU (Central Processing Unit)의 다중코어를 이용하는 intra-node 코드와 message passing interface를 기반으로 PC-cluster를 이용하는 inter-nodes 코드, 그리고 이 둘을 병용하는 hybrid 코드를 구현하였다. 본 연구에 사용한 PC-cluster는 한 대의 마스터 노드와 여덟 대의 슬래이브 노드로 구성되어 있고 각 노드에는 여덟 개의 다중코어가 장착되어 있다. PC-cluster에는 Microsoft Windows와 Canonical Ubuntu의 두 가지 운영체제를 설치하여 병렬처리 성능을 비교하였다. 실험에 사용한 자료는 두 가지 다중분광 위성영상으로서 중용량인 LANDSAT 8 OLI (Operational Land Imager) 영상과 대용량인 Sentinel 2A 영상이다. 병렬처리의 성능을 평가하기 위하여 speedup과 efficiency를 측정한 결과 전반적으로 speedup은 N/2 이상, efficiency는 0.5 이상으로 나타났다. Microsoft Windows와 Canonical Ubuntu를 비교한 결과 Ubuntu가 2-3배의 빠른 결과를 나타내었다. 순차처리와 병렬처리 결과가 일치하는지 확인하기 위해 각 클래스의 밴드별 중심값과 분류된 화소의 수를 비교하고 결과 영상간 화소대 화소 비교도 수행하였다. Intra-node 코드를 구현할 때에는 OpenMP에 의한 false sharing이 발생하지 않도록 주의해야 하고, PC-cluster에서 대용량 위성영상을 처리하기 위해서는 파일 I/O에 의한 성능저하를 줄일 수 있도록 코드 및 하드웨어를 설계해야 함을 알 수 있었다. 또한 PC-cluster에 설치된 운영체제에 따라서도 성능 차이가 발생함을 알 수 있었다.