• 제목/요약/키워드: Polarimetric SAR data

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Filtering Effect in Supervised Classification of Polarimetric Ground Based SAR Images

  • Kang, Moon-Kyung;Kim, Kwang-Eun;Cho, Seong-Jun;Lee, Hoon-Yol;Lee, Jae-Hee
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.705-719
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    • 2010
  • We investigated the speckle filtering effect in supervised classification of the C-band polarimetric Ground Based SAR image data. Wishart classification method was used for the supervised classification of the polarimetric GB-SAR image data and total of 6 kinds of speckle filters were applied before supervised classification, which are boxcar, Gaussian, Lopez, IDAN, the refined Lee, and the refined Lee sigma filters. For each filters, we changed the filtering kernel size from $3{\times}3$ to $9{\times}9$ to investigate the filtering size effect also. The refined Lee filter with the kernel size of bigger than $5{\times}5$ showed the best result for the Wishart supervised classification of polarimetric GB-SAR image data. The result also showed that the type of trees could be discriminated by Wishart supervised classification of polarimetric GB-SAR image data.

Polarimetric Parameters Extraction to Understand the Scattering Behavior of NASA/JPL AIRSAR Data

  • Yang, Min-Sil;Moon, Wooil-M.
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2002년도 Proceedings of International Symposium on Remote Sensing
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    • pp.442-447
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    • 2002
  • When a SAR system operates in a full-polarimetic mode, the amount of the information one can extract is so complex that the effective presentation of the information is important. However, the information acquired from the polarimetric SAR data is often difficult to interpret by itself, because it is consisted of both the amplitude information and the phase information. Polarimetric parameters are the good way of representing the polarimetric SAR information in a quantitative manner. Also they can characterize the scattering behavior of the ground scatterer. In this research, extraction of polarimetric parameters, evaluation and interpretation of the scattering behavior of the ground with respect to polarimetric SAR signal are carried out. Using the NASA/JPL AIRSAR data, we estimated the polarimetric parameters and compared them in terms of the ground features. In general, extracted parameters well represent the characteristics of the different features on the ground.

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Investigation of Polarimetric SAR Remote Sensing for Landslide Detection Using PALSAR-2 Quad-pol Data

  • Cho, KeunHoo;Park, Sang-Eun;Cho, Jae-Hyoung;Moon, Hyoi;Han, Seung-hoon
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.591-600
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    • 2018
  • Recent SAR systems provide fully polarimetric SAR data, which is known to be useful in a variety of applications such as disaster monitoring, target recognition, and land cover classification. The objective of this study is to evaluate the performance of polarization SAR data for landslide detection. The detectability of different SAR parameters was investigated based on the supervised classification approach. The classifier used in this study is the Adaptive Boosting algorithms. A fully polarimetric L-band PALSAR-2 data was used to examine landslides caused by the 2016 Kumamoto earthquake in Kyushu, Japan. Experimental results show that fully polarimetric features from the target decomposition technique can provide improved detectability of landslide site with significant reduction of false alarms as compared with the single polarimetric observables.

Preliminary Results of Polarimetric Characteristics for C-band Quad-Polarization GB-SAR Images Using H/A/$\alpha$ Polarimetric Decomposition Theorem

  • Kang, Moon-Kyung;Kim, Kwang-Eun;Lee, Hoon-Yol;Cho, Seong-Jun;Lee, Jae-Hee
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.531-546
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    • 2009
  • The main objective of this study is to analyse the polarimetric characteristics of the various terrain targets by ground-based polarimetric SAR system and to confirm the compatible and effective polarimetric analysis method to reveal the polarization properties of different terrain targets by the GB-SAR. The fully polarimetric GB-SAR data with HH, HV, VH, and VV components were focused using the Deramp-FFT (DF) algorithm. The focused GB-SAR images were processed by the H/A/$\alpha$ polarimetric decomposition and the combined H/$\alpha$ or H/A/$\alpha$ and Wishart classification method. The segmented image and distribution graphs in H/$\alpha$ plane using Cloude and Pottier's method showed a reliable result that this quad-polarization GB-SAR data could be useful to classified corresponding scattering mechanism. The H/$\alpha$-Wishart and H/A/$\alpha$-Wishart classification results showed that a natural media and an artificial target were discriminated by the combined classification, in particular, after applying multi-looking and the Lee refined speckle filter.

New Unsupervised Classification Technique for Polarimetric SAR Images

  • Oh, Yi-Sok;Lee, Kyung-Yup;Jang, Ge-Ba
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.255-261
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    • 2009
  • A new polarimetric SAR image classification technique based on the degree of polarization (DoP) and the co-polarized phase-difference (CPD) is presented in this paper. Since the DoP and the CPD of a scattered wave provide information on the randomness of the scattering and the type of scattering mechanisms, at first, the statistics of the DoP and CPD are examined with measured polarimetric SAR image data. Then, a DoP-CPD diagram with appropriate boundaries between six different classes is developed based on the SAR image. The classification technique is verified using the JPL AirSAR and ALOS PALSAR polarimetric data. The technique may have capability to classify an SAR image into six major classes; a bare surface, a village, a crown-layer short vegetation canopy, a trunk-layer short vegetation canopy, a crown-layer forest, and a trunk-dominated forest.

보정된 Scatterometer의 측정데이터를 사용한 SAR 데이터 교정 (SAR Data Correction Based on Calibrated-Scatterometer Measurements)

  • 정구준;홍진영;오이석
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제15권2호
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    • pp.121-126
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    • 2004
  • 본 논문에서는 calibration된 scatterometer를 이용하여 SAR 데이터를 보정하는 연구 결과를 선보인다. 도체구를 이용하여 안테나 주빔에서의 polarimetric한 안테나 패턴(크기와 위상)을 측정하고, 이 데이터를 이용하여 차량 탑재형 네트워크 분석기형 scatterometer 시스템을 polarimetric하게 정확하게 보정하였다. 이 scatterometer를 이용하면 잔디밭, 논, 맨땅 등의 지표면에 대한 정확한 Mueller 행렬을 얻을 수 있으므로, 레이더 산란계수뿐만 아니라 위상변수들도 정확하게 측정하게 된다. 또한, 대부분의 SAR 시스템에는 위상변수 측정에 에러가 있게되고, polarimetric하게 보정된 scatterometer로 SAR가 측정하는 지역을 동시에 측정하여 SAR 데이터를 교정할 수 있다. 이러한 polarimetric한 보정 방법을 이용하면, 산란계수의 보정효과는 크지 않으나, hh-편파와 vv-편파간의 위상변수인 degree of correlation $\alpha$의 보정효과는 매우 큼을 알 수 있었다.

Fully-Polarimetric ALOS-2 자료를 이용한 산사태 탐지 알고리즘 개발 (Development of Landslide Detection Algorithm Using Fully Polarimetric ALOS-2 SAR Data)

  • 김민화;조근후;박상은;조재형;문효이;한승훈
    • 자원환경지질
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    • 제52권4호
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    • pp.313-322
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    • 2019
  • SAR (Synthetic Aperture Radar) 원격탐사 관측 자료는 폭우나 태풍으로 인해 넓은 지역에 걸쳐 발생할 수 있는 산사태 피해 지역을 신속하게 탐지하는데 매우 유용한 도구이다. 본 연구의 목적은 산사태 발생 이후에 관측이 수행된 다중 편광 SAR 자료를 이용하여 산사태 지역을 자동으로 분류하는 효과적인 알고리즘을 개발하는 것이다. 실험적인 분석을 바탕으로 SAR 관측 자료로부터 산사태를 탐지하기 위해서는 SAR 영상의 스펙클 현상을 줄여주는 스펙클 필터와 경사진 지형에서의 기하왜곡을 보정하는 정사보정이 필수적임을 확인하였고, IDAN 필터를 적용하여 스펙클을 줄이고 다중 편광 파라미터를 추정한 후에 정사보정을 수행하는 것이 산사태 탐지를 위해 적합한 처리 과정임을 제시하였다. 또한 다양한 다중 편광 파라미터에 대한 탐지 성능 분석을 통해 entropy 파라미터가 산사태 탐지에 좋은 성능을 보임을 파악하였다. 이러한 분석을 토대로 다중 편광 파라미터에 대한 자동적인 문턱값 설정과 DEM을 보조적으로 사용하는 산사태 탐지 알고리즘을 제안하였다. 탐지 알고리즘은 2011년 9월 태풍 탈라스에 의해 발생한 산사태에 대해 관측을 수행한 ALOS-2위성의 PALSAR-2 자료를 이용하여 실험적인 평가를 수행하였고, 약 82%의 탐지율과 3%의 오경보율로 산사태를 탐지 할 수 있음을 확인하였다.

이중 편파 Sentinel-1 SAR 영상의 편파 지표를 활용한 인공지능 기반 선박 탐지 (Exploitation of Dual-polarimetric Index of Sentinel-1 SAR Data in Vessel Detection Utilizing Machine Learning)

  • 송주영;김덕진;김준우;이성뢰
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제38권5_2호
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    • pp.737-746
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    • 2022
  • 전천후 자료 취득이 가능한 SAR 영상을 기반으로 한 선박 탐지와 인공지능 기반 탐지 알고리즘과 함께 사용하는 것은 안정적인 선박 모니터링에 효과적이다. 기존의 SAR 영상에서는 인공지능 기반 선박 탐지 알고리즘에 진폭 영상만을 주로 사용하였으며, 물체의 산란 특성을 구분할 수 있는 다중 편파 SAR 영상의 편파 지표는 사용되지 않았다. 이에, 본 연구에서는 이중 편파 Sentinel-1 SAR 영상으로부터 고유값 분해를 통해 취득한 4개의 편파 지표인 H, p1, DoP, DPRVI와 방사 보정을 통해 취득한 2개 편파의 산란계수인 γ0, VV, γ0, VH를 이용하여 총 6개의 밴드를 가진 SAR 영상 52장의 데이터베이스를 구축하고, 이와 상응하는 시간에 취득한 선박의 실시간 위치 및 속도 정보인 AIS 자료를 사용하여 학습자료를 추출하였다. 구축된 밴드 조합에 대해 선박탐지 정확도를 평가한 결과, 이중 편파 지표를 진폭과 함께 사용한 경우 진폭 값만을 사용했을 때에 비해 개선된 탐지 정확도를 보였다.

The Potential of Sentinel-1 SAR Parameters in Monitoring Rice Paddy Phenological Stages in Gimhae, South Korea

  • Umutoniwase, Nawally;Lee, Seung-Kuk
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.789-802
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    • 2021
  • Synthetic Aperture Radar (SAR) at C-band is an ideal remote sensing system for crop monitoring owing to its short wavelength, which interacts with the upper parts of the crop canopy. This study evaluated the potential of dual polarimetric Sentinel-1 at C-band for monitoring rice phenology. Rice phenological variations occur in a short period. Hence, the short revisit time of Sentinel-1 SAR system can facilitate the tracking of short-term temporal morphological variations in rice crop growth. The sensitivity of SAR backscattering coefficients, backscattering ratio, and polarimetric decomposition parameters on rice phenological stages were investigated through a time-series analysis of 33 Sentinel-1 Single Look Complex images collected from 10th April to 25th October 2020 in Gimhae, South Korea. Based on the observed temporal variations in SAR parameters, we could identify and distinguish the phenological stages of the Gimhae rice growth cycle. The backscattering coefficient in VH polarisation and polarimetric decomposition parameters showed high sensitivity to rice growth. However, amongst SAR parameters estimated in this study, the VH backscattering coefficient realistically identifies all phenological stages, and its temporal variation patterns are preserved in both Sentinel-1A (S1A) and Sentinel-1B (S1B). Polarimetric decomposition parameters exhibited some offsets in successive acquisitions from S1A and S1B. Further studies with data collected from various incidence angles are crucial to determine the impact of different incidence angles on polarimetric decomposition parameters in rice paddy fields.

고해상도 다중편파 RADARSAT-2 SAR자료를 이용한 서남극해의 빙산 탐지 (Detection of Icebergs Using Full-Polarimetric RADARSAT-2 SAR Data in West Antarctica)

  • 김진우;김덕진;김승희;황병준
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.21-28
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    • 2012
  • 본 논문에서는 서남극해에 위치한 Wilkinson 빙하주변에 존재하는 다양한 산란특징을 보이는 빙산을 고해상도 C-밴드RADARSAT-2의 다중편파 합성구경레이더 (SAR) 자료를 이용하여 탐지할 수 있는 기법을 연구 하였다. 다중편파 SAR 자료에 적용할 수 있는 다양한 기법 들 중 전자기파 산란 특성을 파악할 수 있는 Freeman-Durden decomposition, H/A/$\bar{\alpha}$ decomposition, 그리고 entropy (H)와 anisotropy(A) 기법 들과, 다중편파 SAR자료의 분류를 위해 Wishart 무감독 분류법을 연구지역 SAR 자료에 적용 하였다. 그 결과, Freeman Durden, H/A/$\bar{\alpha}$ decomposition을 이용한 기법들은 대부분의 빙산들을 잘 분류 하였지만 해빙과 비슷한 표면 산란과 체적 산란을 가지고 있는 빙산은 구분되지 않았다. 반면, H와 A의 조합 변수 중 하나인 [1-H][1-A] 변수를 이용한 무감독 분류법은 이러한 빙산들을 잘 구분하였다.