• 제목/요약/키워드: RGB 영상

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GEMS 위성관측에 기반한 지면반사도 산출 시에 오차 유발 변수에 대한 민감도 실험 (Sensitivity Experiment of Surface Reflectance to Error-inducing Variables Based on the GEMS Satellite Observations)

  • 신희우;유정문
    • 한국지구과학회지
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    • 제39권1호
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    • pp.53-66
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    • 2018
  • 지면반사도 정보는 열평형 및 환경/기후 모니터링에 중요하다. 본 연구에서는 정지궤도위성의 Geostationary Environment Monitoring Spectrometer (GEMS) 관측에서 300-500 nm 파장 영역의 지면반사도 산출 시에 오차 유발 요소에 대한 민감도를 조사하였다. 장차 GEMS 지면반사도 산출 시에 오차 분석을 위하여 극궤도 위성의 MODerate resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS; 공간 해상도 $1km{\times}1km$) 자료 및 Ozone Mapping Instrument (OMI; $12km{\times}24km$) 자료 그리고 복사전달모델 수치실험도 분석에 사용하였다. 본 연구에서 오차 유발 요소는 구름, 레일리 산란, 에어로졸, 오존 그리고 지면 특성이다. GEMS 저해상도($8km{\times}7km$)에서의 구름 탐지율은 MODIS 대비 약 79%이었으나, GEMS 화소의 운량이 40% 이하에서는 상대적으로 낮았다. 이러한 경향은 구름 이외의 다른 효과(에어로졸, 지면 특성)로 인하여 주로 발생하였다. RGB 영상과 복사전달모델 계산을 기초로 조사된 레일리 산란 효과는 육지에 비하여 해양 지역에서 뚜렷하였다. 지면반사도가 0.2보다 작은 경우에 위성관측 대기상단 반사도는 에어로졸 양에 비례하였으나, 0.2보다 큰 경우에는 그 반대 경향을 보였다. 또한 에어로졸 양에 의한 지면반사도 산출 오차는 자외선 영역에서 파장에 따라 급격하게 증가하였으나, 가시광선에서는 일정하거나 다소 감소하였다. 오존 흡수는 자외선 영역(328-354 nm) 중 328 nm에서 가장 크게 나타났다. 지면반사도가 0.15인 육지 경우에 음의 오존전량 아노말리(-100 DU)로 인한 지면반사도 산출 오차는 +0.1이었다. 본 연구는 GEMS 위성관측을 이용한 지면반사도 원격탐사의 정확도를 높이는데 기여할 수 있다.

한반도를 돌아 일본에서 관측된 황사의 특징 (2010년 5월 22일-5월 25일) (The Characteristics Asian Dust Observed in Japan Deflecting the Korean Peninsula (2010. 5. 22.-5. 25.))

  • 안보영;전영신
    • 한국지구과학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.388-401
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    • 2011
  • 2002년부터 2010년까지 봄에 관측된 황사는 모두 66회였다. 월별로 보면, 3월에 26회, 4월에 23회, 5월에 17회로 5월의 황사는 3, 4월에 비해 드문 현상이다. 2010년 5월 22일부터 25일까지 동아시아에 나타난 황사는 발원하여 이동하면서 한반도를 비껴 일본으로 갔다. 이 황사는 22일 몽골 및 중국 북부지역에서 강한 저기압이 발달하면서 그 후면을 따라 남동진 하였고, 3일 뒤인 25일 일본에서 황사가 관측되었다. 본 연구에서는 사례기간의 종관기상 분석, 기류의 이동 방향, 위성을 이용한 황사의 수평 분포 등을 분석하였다. 그 결과 남중국해에서 발달한 저기압이 북상하면서 그 중심이 한반도 가장자리에 위치하였기 때문에 중국 내륙으로 내려온 황사는 저기압성 기류를 따라 한반도를 돌아 일본으로 이동한 것으로 분석되었다. 이러한 기류의 흐름은 850 hPa면의 바람벡터와 풍속장 분석 및 1000 hPa면의 상대습도 분포에서도 나타났다. 300 hPa 일기도상에서 제트기류는 몽골 서쪽 부근에서 남동진하여 몽골 내륙으로 사행하였다. 이후 이 기류의 영향으로 지상에서 한반도에 저기압이 발달하였는데 이는 황사가 한반도를 돌아 일본으로 이동한 결정적인 흐름이었다. 72시간의 후방공기궤적 분석결과, 일본에서 맨눈으로 관측된 곳의 기류는 모두 중국 산동반도와 동중국해에서 유입된 것으로 나타났다. 황사의 수평분포 결과, MODIS 위성의 RGB 영상에서 5월 24일에는 중국 산둥반도와 동중국해, 일본 규슈지역 남서쪽에서 황사가 탐지되었고, 5월 25일에는 동중국해와 일본 남해지역으로 황사가 이동되는 것을 확인할 수 있었다. 지금까지의 황사 연구는 우리나라에 영향을 미치는 황사의 발원지나 황사의 이동 경로 또는 에어러솔의 특성에 대한 연구가 대부분이지만, 이후 본 연구에서 분석된 사례와 같은 황사가 발생했을 경우 황사예보에 효과적으로 활용될 수 있을 것이다.

최근(2018-2020) 태풍의 이동속도와 한반도 주변의 총가강수량 변화 (The Moving Speed of Typhoons of Recent Years (2018-2020) and Changes in Total Precipitable Water Vapor Around the Korean Peninsula)

  • 김효정;김다빈;정옥진;문윤섭
    • 한국지구과학회지
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    • 제42권3호
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    • pp.264-277
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    • 2021
  • 본 연구의 목적은 최근 발생한 태풍들의 이동속도와 관련하여 대기 중 총가강수량의 변화를 분석하는 것이다. 이 연구를 위해 미국기상위성연구소 및 기상청 천리안위성 2A호(GEO-KOMPSAT-2A)의 총가강수량 및 주야간 RGB 합성영상 자료뿐만 아니라 기상청의 기온, 강수량 및 풍속 등의 지상 관측 자료가 사용되었다. 기상청에서 제공하는 태풍 위치 및 이동속도를 활용하여, 2020년 태풍 바비, 마이삭, 하이선과 2019년 태풍 타파, 그리고 2018년 태풍 콩레이의 이동속도를 위도별 태풍 평균속도 통계자료와 비교하였다. 그 결과, 타파와 콩레이는 태풍의 위도별 평균속도와 유사하게 나타났으나 바비와 마이삭은 위도 약 25°N-30°N 구간에서 이동속도가 크게 감소하여 나타났다. 이는 대기 중의 수증기 띠가 전선의 형태로 바비와 마이삭 두 태풍의 전방에 위치하여 이들 태풍의 이동에 방해를 주었기 때문이었다. 즉 이동하는 태풍의 전방에 하층제트로 인해 발생한 수증기 띠가 전선을 형성할 경우, 이 전선과 태풍 사이에 위치하는 고기압 역은 더욱 발달하면서 열대야와 함께 블로킹 효과로 작용하여 태풍의 이동속도가 느리게 나타났다. 결과적으로 대기 중의 수증기가 많았던 바비와 마이삭의 경우, 1차로 하층제트를 따라 수증기 띠가 전선을 형성함으로 인한 집중호우가, 2차로 전선과 태풍 사이에 고기압 역의 하강기류로 인한 열대야 현상이, 그리고 3차로 태풍 자체의 육지 상륙에 의한 강풍과 폭우가 연달아 발생하였다.

OSP 표면처리된 PCB 볼 패드용 CIELAB 색좌표 기반 검사 시스템 (Inspection System using CIELAB Color Space for the PCB Ball Pad with OSP Surface Finish)

  • 이한주;김창석
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.15-19
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    • 2015
  • 본 연구에서는 OSP (organic solderability preservative) 표면처리된 PCB (printed circuit board) Cu 볼 패드의 변색을 검사하는 측정 시스템을 제안하였다. PCB 표면처리 중에서 OSP는 친환경적, 낮은 생산 비용 등의 장점으로 널리 이용되고 있으나 온도공정에 따른 변색이 발생하는 문제점이 있어서 접합 신뢰성 불량의 한 원인이 되고 있다. 이러한 변색 불량을 장치 비의존적 CIELAB 색좌표를 도입하여 분석하였다. 먼저, PCB 샘플을 검사하기 위해 적합한 측정 시스템을 표준 조명과 CCD 카메라를 이용하여 제작하고, 랩뷰 (labview) 프로그램을 이용하여 Cu 볼 패드의 변색을 검사하기 위한 이미지를 얻는 알고리즘을 제작하였다. 전체 PCB 이미지에서 이진화 (binarization) 및 외곽영역 추적 (edge detection) 영상처리 과정을 통하여 Cu 볼 패드만의 이미지를 획득하고, 장치 의존적인 RGB 색좌표에서 $3{\times}3$ 변환 행렬을 이용하여 CIELAB 색좌표로 변환하는 과정을 거친다. 본 측정 시스템을 이용하여 변색이 발생한 PCB 샘플을 분석한 결과 Cu 볼 패드 만의 이미지를 대상으로 분석하면 연산에 소요되는 시간이 감소하고 측정 시스템의 오인식률을 감소 시킬 수 있음을 실험적으로 증명하였다. 또한 CIELAB 색좌표 중 $L^*$ (밝음-어두움의 정도), $b^*$ (노랑-파랑의 정도)의 두 가지 기준의 조합이 Cu 볼 패드의 변색 검사에 적합한 색좌표로 분석되었다.

머신러닝 기법을 이용한 산림의 층위구조 분류 (Classification of Forest Vertical Structure Using Machine Learning Analysis)

  • 권수경;이용석;김대성;정형섭
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제35권2호
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    • pp.229-239
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    • 2019
  • 모든 식생 군락은 각자 층위구조를 가지고 있다. 이를 '식생층위구조'라 부른다. 요즈음은 이 층위구조가 산림의 활력도, 다양성, 그리고 환경영향을 평가하는데 중요한 식별자로 작용하기 때문에 산림조사에 있어서 식생층위구조는 필수적으로 조사되어야한다. 그런데, 식생층위구조는 일종의 내부구조이므로 일반적으로 산림조사는 현장조사를 통해 이루어지는데, 이는 전통적인 방식으로 시간과 예산이 많이 든다. 따라서 본 연구에서는 산림의 층위구조를 조사하는데 드는 시간과 예산을 줄이기 위해 넓은 지역 탐사에 효과적인 원격탐사기법 중 항공촬영 사진과 대량의 데이터 마이닝(Data Mining)이 가능한 머신러닝(Machine Learning)기법 이용한 층위구조의 분류 방법을 제시한다. 칼라 항공사진, LiDAR(Light Detection and Ranging) DSM(Digital Surface Model)과 DTM(Digital Terrain Model)을 이용하여 Support Vector Machine(SVM) 머신러닝 기법을 이용하여 층위분류 연구를 진행하였다. 현장조사 자료를 참조하여 SVM기법 분류 결과와 비교했을 때 픽셀수에 기반한 정확도는 66.22%로 확인 되었다. 층위 분류 정확도는 단층과 다층의 구분은 비교적 높게 나타났으나, 다층끼리의 분류는 어렵다는 결론이 나타났다. 이러한 연구결과는 향후 다양한 식생데이터와 영상자료를 수집한다면 식생구조에 대한 머신러닝 연구분야에 더욱 발전이 가능할 것으로 기대된다.

체간부의 사상체질별 형태학적 특징에 관한 연구 (A Study on the morphologic characteristics of each constitution's trunk)

  • 홍석철;이수경;이의주;한기환;조용진;최창석;고병희;송일병
    • 사상체질의학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.101-142
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    • 1998
  • 1. 연구 목적 및 배경 사상의학(四象醫學)에서의 대소음양인(太少陰陽人)의 체질 구분의 근거는 폐비간현(肺脾肝賢)의 각기 다른 장리로 인한 것으로 이는 폐비간현(肺脾肝賢)의 위치와 사상인(四象人) 구분의 근거인 체형기상(體形氣像)까지 이어진다. 이러한 각기 다른 체형기상(體形氣像)은 사상인 체질 구분의 가장 중요한 단서중의 하나로 이를 측정하여 각 체질의 사초(四焦) 체간부(體幹部)를 수기로 측정한 연구가 있었으나 이는 측정상의 오류가 많아 본 연구에서는 삼차원계측기를 이용하여 각 체질별 체간의 삼차원적인 특징을 해부학적 위치를 중심으로 측정하고 둘레, 단면적, 체적 등의 입체적 측정을 통해 체간부의 정량적인 특정을 살펴 체질 구분에 이용하고자 하였다. 2. 연구 방법 체질진단용 설문지 1번, QSCC(II), 맥진, 침진의 진단 방법을 이용하고 사상의학 전문의에 의해 체질 진단된 건강한 20대에서 40대까지의 성인 남자 40명과 여자 20명을 대상으로 Rapid 3D Color Scanner Model 3030 RGB/PS를 사용하여 삼차원 영상을 촬영한 후 해부학적 구조를 근거로 31항목의 체적, 전표 면적, 높이를 측정하고 25가지의 사초 가설을 설정하여 각 체질별 사초의 삼차원적인 특징을 구하였다. 3. 연구 결과 및 결론 1) 체간부 측정 항목의 절대치 (1) 여자의 특징 태음인이 다른 체질에 비해 체간부가 큰 편이고 소음인이 대개의 경우 가장 작은 경향을 나타내었다. 그러나 갑상연골점의 목둘레, 흉골상단의 단면적과 전둘레, 경폭에서 소양인이 가장 작은 것으로 나타나 소양인이 경부 즉, 체간의 최상부가 가장 둘레가 가는 것을 알 수 있다. 유두선 높이의 단면적, 전둘레, 깊이와 중완선높이의 전후둘레의 체간부에서 태음인이 소음인보다 큰 것으로 나타나 체간부의 상부는 소음인이 가장 작은 것으로 나타났다. 치골상단의 폭은 소양인이 가장 작은 것으로 나타났다. (2) 남자의 특징 갑상연골점, 흉골상단, 액와, 유두, 검상돌기, 중완, 하완, 제부, 상전장골극, 치골결합상단 부위에 이르기까지 전 항목에서 태음인의 체형이 가장 크며 소음인의 체형이 가장 작은 것으로 나타났다. 갑상연골점 높이에서 전후둘레, 폭, 깊이에서 태음인이 가장 크고 소음인이 가장 작은 것으로 나타났다. 유두와 유하간의 수직거리는 소양인이 가장 크고 소음인이 가장 작은 것으로 나타났다. 2) 사초부위의 절대치의 비교 (1) 여자 상초의 항목 중에서 갑상연골점 높이에서 액와선높이까지의 체적과 흉골상단높이에서 유두높이까지의 체간 상부 체적이 소양인이 가장 작았다. 소양인이 체간 상부가 다른 체질에 비해 작다. 중상초 : 중상초의 항목 중 흉골상단에서 중완까지의 체적과 흉골상단에서 검상돌기까지의 체적에서 태음인이 가장 큰 것으로 나타났다. (2) 남자 상초, 중상초, 중하초, 하초의 경우 태음인이 소음인보다 체적이 큰 것으로 나타났다. 3) 체간에서 사초가 차지하는 비율에 대한 고찰 (1) 상초 : 액와에서 상전장골극까지를 사초로 설정할때 상초에 해당하는 액와에서 유두선까지의 높이가 태음인이 소양인보다 큰 것으로 나타나 소양인이 액와점에서 유두선 까지의 거리가 체간에서 차지하는 비율이 가장 짧은 것으로 나타났다. (2) 중상초 : 갑상연골점에서 치골결합상단을 사초로 설정할때 흉골상단에서 유두까지의 높이와 액와에서 유두까지의 높이에서 태음인이 소양인보다 큰 것으로 나타났으며 갑상연골점에서 상전장골극까지를 사초로 설정한 경우 흉골상단높이에서 유두까지와 액와에서 유두까지의 높이에서 태음인이 소양인보다 큰 것으로 나타나 소양인이 중상초의 높이가 체간에서 차지하는 비율이 가장 짧은 것으로 나타났다. (3) 중하초 : 흉골상단에서 상전장골극을 사초로 설정할 때 중완에서 제부까지의 체적과 액와에서 상전장골극까지를 사초로 설정할 때 중완에서 제부까지의 체적이 차지하는 비율이 태음인이 소음보다 큰 것으로 나타나 중완에서 제부가 체간에서 차지하는 비율이 소음인이 가장 작은 것으로 나타났다. 4) 각 체질별 사초의 상관관계 태음인은 상초와 중하초의 상관관계를 체적, 표면적, 높이로 나누어 살펴 보아 대개의 경우 역상관관계를 얻었으며 특히도 표면적의 경우는 상관계수가 -0.9~-1로 나타나 상관정도가 높았다. 소음인과 소양인은 중상초와 하초의 상관관계를 체적, 표면적, 높이로 나누어 살펴 보아 대개의 경우 역상관관계를 얻었다.

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