• 제목/요약/키워드: Polarimetric SAR data

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PACIFIC EXTREME WIND AND WAVE CONDITIONS OBSERVED BY SYNTHETIC APERTURE RADAR

  • Lehner, Susanne;Reppucci, Antonio;Schulz-Stellenfleth, Johannes;Yang, Chang-Su
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume I
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    • pp.390-393
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    • 2006
  • It is well known that synthetic aperture radar (SAR) provides information on ocean winds and surface waves. SAR data are of particularly high value in extreme weather conditions, as radar is able to penetrate the clouds providing information on different ocean surface processes. In this presentation some recent results on SAR observation of extreme wind and ocean wave conditions is summarised. Particular emphasize is put on the investigation of typhoons and extratropical cyclones in the North Pacific. The study is based on the use of ENVISAT ASAR wide swath images. Wide swath and scansar data are well suited for a detailed investigation of cyclones. Several examples like, e.g., typhoon Talim will be presented, demonstrating that these data provide valuable information on the two dimensional structure of the both the wind and the ocean wave field. Comparisons of the SAR observation with parametric and numerical model data will be discussed. Some limitations of standard imaging models like, e.g., CMOD5 for the use in extreme wind conditions are explained and modifications are proposed. Finally the study summarizes the capabilities of new high resolution TerraSAR-X mission to be launched in October 2006 with respect to the monitoring of extreme weather conditions. The mission will provide a spatialresolution up to 1m and has full polarimetric capabilities.

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AIRSAR 다중편파 자료를 이용한 굴 양식장 산란현상 연구 (Study of Scattering Mechanism in Oyster Farm by using AIRSAR Polarimetric Data)

  • 이승국;홍상훈;원중선
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.303-316
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    • 2005
  • 연안의 굴 양식장은 레이더 영상에서 강한 산란체로 나타나며, 긴밀도 높은 레이더 간섭쌍을 제공한다. 굴 양식장에서 일어나는 강한 신호의 간섭위상과 반사강도를 이용하여 조위를 관측하는 방법이 개발된 바 있다. 레이더를 이용한 조위 측정방법은 이중 반사가 일어나는 굴 양식장에서 적용되어야 한다. 이 논문에서는 굴 양식장 구조물에서 일어나는 산란의 특징을 분석한다. 실내실험은 다중편파 Ku-밴드를 이용하여 전파암실에서 축소된 산란체를 제작하여 수행하였다. 산란체의 수직막대로부터 돌아오는 신호는 수평 막대로부터 돌아오는 신호보다 10.5 dB정도 강하게 나타났다. 단일 반사 성분은 이중 반사 성분과 유사한 정도로 큰 값을 나타냈으나 안테나의 관측방향에 매우 민감하였다. 또한 수직막대의 높이가 증가함에 따라 이중 반사 성분이 비례하여 증가하였고, 이중 반사 성분이 조위관측에 더 유용하게 이용될 수 있음을 확인하였다. L-밴드 AIRSAR 영상을 단일 반사와 이중 반사, 체적산란으로 분류하였다. 그 결과 굴 양식장에서는 항상 이중 반사만이 일어나고 있는 것은 아닌 것으로 나타났다. 해수면 위로 노출된 굴 양식장에서는 이중 반사가 우세하게 일어나지만, 조위가 낮아 바닥의 조간대 면이 공기 중에 노출되면 단일 반사 성분이 주요 산란 특징으로 나타났다. 전자의 경우 단일 반사와 이중 반사의 비율은 0.46인 반면, 바닥면이 노출된 경우에는 이 비율이 5.62로 급격히 증가하는 것을 알 수 있다. DInSAR 기술을 이용한 조위 관측을 위해서는 이중 반사가 우세하게 일어나는 지역을 선정하여야한다.

Comparative Analysis of the Multispectral Vegetation Indices and the Radar Vegetation Index

  • Kim, Yong-Hyun;Oh, Jae-Hong;Kim, Yong-Il
    • 한국측량학회지
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    • 제32권6호
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    • pp.607-615
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    • 2014
  • RVI (Radar Vegetation Index) has shown some promise in the vegetation fields, but its relationship with MVI (Multispectral Vegetation Index) is not known in the context of various land covers. Presented herein is a comparative analysis of the MVI values derived from the LANDSAT-8 and RVI values originating from the RADARSAT-2 quad-polarimetric SAR (Synthetic Aperture Radar) data. Among the various multispectral vegetation indices, NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) and SAVI (Soil Adjusted Vegetation Index) were used for comparison with RVI. Four land covers (urban, forest, water, and paddy field) were compared, and the patterns were investigated. The experiment results demonstrated that the RVI patterns of the four land covers are very similar to those of NDVI and SAVI. Thus, during bad weather conditions and at night, the RVI data could serve as an alternative to the MVI data in various application fields.

Tsunami-induced Change Detection Using SAR Intensity and Texture Information Based on the Generalized Gaussian Mixture Model

  • Jung, Min-young;Kim, Yong-il
    • 한국측량학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.195-206
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    • 2016
  • The remote sensing technique using SAR data have many advantages when applied to the disaster site due to its wide coverage and all-weather acquisition availability. Although a single-pol (polarimetric) SAR image cannot represent the land surface better than a quad-pol SAR image can, single-pol SAR data are worth using for disaster-induced change detection. In this paper, an automatic change detection method based on a mixture of GGDs (generalized Gaussian distribution) is proposed, and usability of the textural features and intensity is evaluated by using the proposed method. Three ALOS/PALSAR images were used in the experiments, and the study site was Norita City, which was affected by the 2011 Tohoku earthquake. The experiment results showed that the proposed automatic change detection method is practical for disaster sites where the large areas change. The intensity information is useful for detecting disaster-induced changes with a 68.3% g-mean, but the texture information is not. The autocorrelation and correlation show the interesting implication that they tend not to extract agricultural areas in the change detection map. Therefore, the final tsunami-induced change map is produced by the combination of three maps: one is derived from the intensity information and used as an initial map, and the others are derived from the textural information and used as auxiliary data.

다중 주파수 편광 SAR 자료를 이용한 농작물 분류 (Crop classification using multiple frequency polarimetric SAR data)

  • 박노욱;지광훈
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.234-237
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    • 2007
  • 이 연구에서는 C 밴드와 L 밴드 다편광 NASA JPL AirSAR 자료를 농작물 구분에 사용함에 있어서 자료 융합의 효과를 살펴보고자 하였다. Target decomposition으로부터 얻어지는 산란특성과 관련된 특징들을 입력으로 support vector machines을 개별 파장대 편광 SAR 자료의 분류에 이용하였으며 C 밴드와 L 밴드 자료의 사후확률을 ${\tau}$모델을 이용하여 융합하였다. 적용 결과 L 밴드 자료가 C 밴드 자료에 비해 농작물 구분에 적절한 투과 심도를 나타내어 상대적으로 높은 분류 정확도를 나타내었지만,자료 융합을 통해 보다 향상된 분류 정확도를 얻을 수 있었다. 이 연구에서 제시된 방법론은 앞으로 이용이 가능할 C 밴드 Radarsat-2 자료와 L 밴드 ALOS 자료에 적용이 가능할 것으로 판단된다.

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ANALYSIS OF OCEAN WAVE BY AIRBORNE PI-SAR X-BAND IMAGES

  • Yang, Chan-Su;Ouchi, Kazuo
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2008년도 International Symposium on Remote Sensing
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    • pp.240-242
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    • 2008
  • In the present article, we analyze airborne Pi-SAR (Polarimetric-Interferometric SAR) X-band images of ocean waves around the Miyake Island at approximately 180 km south from Tokyo, Japan. Two images of a same scene were produced at approximately 40 min. interval from two directions at right angles. One image shows dominant range travelling waves, but the other image shows a different wave pattern. This difference can be caused by the different image modulations of RCS and velocity bunching. We have estimated the dominant wavelength from the image of range waves, and from the wave phase velocity computed from the dispersion relation (though no wave height data were available), the image intensity is computed by using the velocity bunching model. The comparison of the result with the second image at right angle strongly suggests the evidence of velocity bunching.

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Application and Development of Integration Technique to Generate Land-cover and Soil Moisture Map Using High Resolution Optical and SAR images

  • Kim Ji-Eun;Park Sang-Eun;Kim Duk-jin;Kim Jun-su;Moon Wooil M.
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2005년도 Proceedings of ISRS 2005
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    • pp.497-500
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    • 2005
  • Research and development of remote sensing technique is necessary so that more accurate and extensive information may be obtained. To achieve this goal, the synthesized technique which integrates the high resolution optic and SAR image, and topographical information was examined to investigate the quantitative/qualitative characteristics of the Earth's surface environment. For this purpose, high-precision DEMs of Jeju-Island was generated and data fusion algorithm was developed in order to integrate the multi-spectral optic and polarimetric SAR image. Three dimensional land-cover and two dimensional soil moisture maps were generated conclusively so as to investigate the Earth's surface environments and extract the geophysical parameters.

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위성 레이더 영상을 활용한 강도 기반 변화탐지기술 활용 사례연구 (A Case Study of Amplitude-Based Change Detection Methods Using Synthetic Aperture Radar Images)

  • 홍성재;채성호;오관영;양희인
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제39권6_3호
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    • pp.1791-1799
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    • 2023
  • 한국항공우주연구원은 위성정보활용협의체 소속기관을 대상으로 아리랑위성 시리즈 영상자료 보급 및 활용지원을 담당하고 있다. 협의체 소속기관 사용자들은 대부분 광학 영상 중심으로 위성영상을 활용하고 있으며, 상대적으로 Synthetic Aperture Radar (SAR) 영상에 대한 활용 방안은 미흡한 실정이다. 본 논문에서는 SAR 영상자료 활용을 지원하기 위한 일환으로 향후 개발할 SAR 강도 기반 변화탐지 기술의 결정을 위해 현재까지 연구되어진 SAR 강도 기반 변화탐지 기술과 그 활용사례들을 조사했다. 조사 결과 많은 연구자로부터 강도 차분, 상관계수, 히스토그램(Histogram) 또는 편파 정보를 활용하여 변화 픽셀을 탐지하고 분석하기 위한 다양한 알고리즘들과 도시, 홍수, 산불, 식생과 같은 다양한 분야에서 변화탐지 알고리즘의 활용방안이 연구되었음을 확인할 수 있었다. 본 연구는 위성정보활용협의체에 활용할 SAR 변화탐지 기술 개발에 활용할 예정이다.

Sentinel-1 SAR 위성영상의 위상차분간섭기법(DInSAR)을 이용한 적설심의 공간분포 추정 (Estimation of spatial distribution of snow depth using DInSAR of Sentinel-1 SAR satellite images)

  • 박희성;정건희
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제55권12호
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    • pp.1125-1135
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    • 2022
  • 적설에 의한 피해는 자주 발생하지 않지만 발생하면 광범위한 지역에 피해를 준다. 적설에 의한 피해를 예방하기 위해서는 지역별로 피해를 유발하는 적설심을 미리 파악해 둘 필요가 있다. 하지만 관측하고 있는 적설심은 특정 관측지점으로 한정되어 피해를 유발하는 지역별 피해유발적설심을 파악하는데 어려움이 있다. 이를 극복하기 위한 일반적인 방법은 관측지점의 적설을 보간하여 공간적으로 확대하는 것이다. 하지만 이것은 매우 적은 자료를 가지고 고도 등 지형적인 특성이 다른 넓은 영역을 통계적으로 추론해야 하는 한계로 인해 지역에 대한 피해유발 피해유발적설심의 구명에 더 혼란을 주기도 한다. 이를 보완하기 위해서는 넓은 영역을 관측하는 위성영상을 활용할 수 있으며, 그 중에서도 합성개구레이더(Synthetic Aperture Radar; SAR)를 이용한 위상차분 간섭기법(DInSAR)을 활용할 수 있다. 위상간섭영상은 두 개의 다른 시기에 측정된 합성개구레이더 영상의 위상간섭을 이용한 것으로 일반적으로 미세한 지형의 변화를 추적할 때 사용되기도 한다. 본 연구에서는 유럽우주국(ESA)에서 운영하는 Sentinel-1B 위성의 dual polarimetric IW 모드 C-band SAR 데이터를 사용하여 DInSAR 분석을 수행하여 적설심의 공간분포를 추정하였다. 또한 정지궤도복합위성 천리안 2호(GK-2A)의 L2 적설심 추정 자료를 이용하여 비교하였다. 적용 결과, 적설예측의 정확도는 격자별로 계산할 경우, DInSAR 는 약 0.92%, GK-2A 는 약 0.71% 를 나타내 DInSAR의 적용성이 높게 나타났다. 즉, DInSAR 방법을 이용하여 계산된 적설심과 기상관측소에서 관측된 적설심을 공간보간하여 비교한 결과, 적설의 분석 결과 적설심을 과대추정하는 경우가 발생하기는 했으나, 적설심의 공간분포를 추정하는데 충분한 정보를 제공했으며, 이러한 방법으로 파악된 적설심의 공간분포는 실제 피해발생지역의 적설심을 보다 정확하게 추정하는데 기여할 수 있으며, 이것은 지역별 피해유발적설심을 파악하는데 도움이 될 것이다.

Study on Ship Detection Using SAR Dual-polarization Data: ENVISAT ASAR AP Mode

  • Yang, Chan-Su;Ouchi, Kazuo
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제24권5호
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    • pp.445-452
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    • 2008
  • Preliminary results are reported on ship detection using coherence images computed from cross-correlating images of multi-look-processed dual-polarization data (HH and HV) of ENVISAT ASAR. The traditional techniques of ship detection by radars such as CFAR (Constant False Alarm Rate) rely on the amplitude data, and therefore the detection tends to become difficult when the amplitudes of ships images are at similar level as the mean amplitude of surrounding sea clutter. The proposed method utilizes the property that the multi-look images of ships are correlated with each other. Because the inter-look images of sea surface are covered by uncorrelated speckle, cross-correlation of multi-look images yields the different degrees of coherence between the images and water. In this paper, the polarimetric information of ships, land and intertidal zone are first compared based on the cross-correlation between HH and HV images, In the next step, we examine the technique when the dual-polarization data are split into two multi-look images, It was shown that the inter-look cross-correlation method could be applicable in the performance improvement of small ship detection and the land masking, It was also found that a simple combination of coherence images from each co-polarised (HH) inter-look and cross-polarised (HV) inter-look data can provide much higher target-detection possibilities.