• Title/Summary/Keyword: Radiometric correction

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정지궤도 해양관측위성(GOCI-II)의 궤도 성능, 복사보정, 영상기하보정 결과 및 상태 (Current Status and Results of In-orbit Function, Radiometric Calibration and INR of GOCI-II (Geostationary Ocean Color Imager 2) on Geo-KOMPSAT-2B)

  • 용상순;강금실;허성식;차성용
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제37권5_2호
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    • pp.1235-1243
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    • 2021
  • 해양탑재체(GOCI-II)가 주탑재체이며 정지궤도복합위성2B호 또는 천리안2B호로 명명된 정지궤도 해양관측위성은 2020년2월에 성공적으로 발사되어 한반도 주변의 해양과 연안을 주간 상시 관측과 감시 임무를 수행하고 있다. 해양탑재체는 천리안1호의 해양탑재체(GOCI)의 임무 승계와 향상된 성능으로 해양·연안의 효율적인 관리, 해양재해·재난 저감을 위한 실시간 해양환경모니터링과 어로 비용절감을 위한 어장환경 정보의 생산 등 해양환경감시를 위하여 개발되었다. 발사 후 해양탑채체는 초기 점검시험(IAC) 단계에 모든 기능이 정상적으로 동작됨을 확인하고, 궤도상시험(IOT) 단계에 성능·운영시험, 복사보정과 영상기하보정을 병행 진행하여 그 결과를 핸드오버회의 통하여 보고하고 국가해양위성센터로 운영권을 이관하였다. 주로 온보드 태양광 보정시스템으로 수행되는 복사보정은 사전에 수립된 계획에 따라 주기적으로 진행하여 최종 Gain과 offset 값을 설정, 적용하고 유효성을 확인하였다. 영상기하보정(INR)은 별영상 자료 기반의 네비게이션 필터링과 랜드마크 기반 보정 방식으로 요구규격을 모두 만족함을 확인하고 INR 프로세스를 검증하였다. 본 논문에서 정지궤도 해양위성이 발사 이후 궤도상 성능시험, 복사보정과 영상기하보정의 방법, 절차를 기술하고 결과와 현황을 분석하고 정리하였다.

북극해 해빙 탐지를 위한 Sentinel-1 HV자료의 방사보정 연구 (A Study on the Radiometric Correction of Sentinel-1 HV Data for Arctic Sea Ice Detection)

  • 김윤지;김덕진;권의진;김현철
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제34권6_2호
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    • pp.1273-1282
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    • 2018
  • 최근 북극항로와 온난화 등의 영향으로 인해 북극해에 대한 활발한 연구가 진행되고 있다. 기존에 수동 마이크로파 복사계를 이용하여 북극해 해빙의 정량적 면적을 산출하는 연구는 진행되어 왔으나, 보다 고해상도로 해빙의 가장자리에서 발생하는 융해 및 표면 거칠기 변화에 대한 연구는 잘 이루어지지 않았다. 또한, 최근 Sentinel1-A/B자료가 무료로 배포되고, 특히 북극해 영역에 대한 수많은 자료들이 짧은 기간 동안 생산 및 제공되고 있기에, 이러한 대용량 자료들을 모자익(mosaic)하여 북극해 전체에 대한 고해상도 해빙정보 이용이 가능하게 되었다. 그러나 Sentienl-1A/B의 광역관측(Extended Wide, EW)모드 자료를 효과적으로 사용하기 위해서는 보다 정확한 방사보정이 수행되어야 한다. 이를 위해 이중편파 Sentinel-1A/B 자료에 나타나는 thermal noise와 scalloping 효과를 자동적으로 보정할 수 있는 방사보정 기법을 개발하였으며, 나아가 방사보정 된 이중편파 SAR자료를 이용할 경우 해빙과 open-water를 보다 더 잘 구분할 수 있음을 확인하였다.

농경지 지역 무인항공기 영상 기반 시계열 수치표고모델 표고 보정 (Elevation Correction of Multi-Temporal Digital Elevation Model based on Unmanned Aerial Vehicle Images over Agricultural Area)

  • 김태헌;박주언;윤예린;이원희;한유경
    • 한국측량학회지
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    • 제38권3호
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    • pp.223-235
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    • 2020
  • 본 연구에서는 무인항공기 영상 기반의 정밀농업(precision agricultural) 구현에 있어 핵심 데이터 중 하나인 수치표고모델의 표고를 보정하기 위한 수치표고모델 표고 보정 방법론을 제시한다. 먼저 정사영상에 방사보정을 수행한 다음 ExG (Excess Green)를 생성한다. ExG에 Otsu 기법을 적용하여 산출된 임계값을 기준으로 비식생지역을 추출한다. 이어서, 비식생지역의 위치에 대응되는 수치표고모델의 표고를 표고 보정을 위한 데이터인 EIFs(Elevation Invariant Features)로 추출한다. 추출된 EIFs 간 차이값을 기반으로 정규화된 Z-score를 산출하여 포함된 특이치를 제거한다. 그리고 선형회귀식을 구성하여 수치표고모델의 표고를 보정함으로써 지상기준점 데이터 없이 고품질의 수치표고모델을 제작한다. 총 10장의 수치표고모델을 활용하여 제안기법을 검증하기 위해 표고 보정 전과 후의 최대/최소값, 평균/표준편차를 비교분석하였다. 또한, 검사점을 선정하여 RMSE (Root Mean Square Error)를 산출한 결과, 정확도는 평균 RMSE 0.35m로 도출되었다. 이를 통해 지상기준점 데이터 없이 고품질의 수치표고모델을 제작할 수 있음을 확인하였다.

In-orbit Stray Light Analysis for Step and Stare observation at Geostationary Orbit

  • 오은송;홍진숙;안기범;조성익;류주형;김석환
    • 천문학회보
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    • 제37권2호
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    • pp.218.2-218.2
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    • 2012
  • In the remote sensing researches, the reflected bright source such as snow, cloud have effects on the image quality of wanted signal. Even though those signal from bright source are adjusted in corresponding pixel level with atmospheric correction algorithm or radiometric correction, those can be problem to the nearby signal as one of the stray light source. Especially, in the step and stare observational method which makes one mosaic image with several snap shots, one of target area can affect next to the other snap shot each other. Presented in this paper focused on the stray light analysis from unwanted reflected bright source for geostationary ocean color sensor. The stray light effect for total 16 slot images each other were performed according to 8 band filters. For the realistic simulation, we constructed system modeling with integrated ray tracing technique which realizes the same space time in the remote sensing observation among the Sun, the Earth, and the satellite. Computed stray light effect in the results of paper demonstrates the distinguishable radiance value at the specific time and space.

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COMS 사용자 데이터의 스팩트럼 분석 (Analysis on Spectrum for COMS User Data)

  • 박덕종;구인회;안상일
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.386-389
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    • 2006
  • 본 논문에서는 2008년에 발사예정인 통신해양기상위성의 사용자 데이터의 스팩트럼에 대해 분석한 내용이 작성 되어 있다. 사용자 데이터는 통신해양기상위성에 탑재되어 있는 기상탑재체로부터 얻은 데이터에 대해 각각 radiometric과 geometric correction을 수행 후 만들어지게 된다. 사용자 데이터의 전송 형태는 전송하려는 데이터의 양과 전송시간으로부터 계산된 전송율에 따라 각각 HRIT (High Rate Information Transmission)와 LRIT (Low Rate Information Transmission)으로 나누어진다. 이들 데이터는 각각 QPSK (Quad-Phase Shift Keying), BPSK (Bi-Phase Shift Keying)로 변조된 후에 S-Band로 위성에서 수신한 후 별도의 데이터처리에 대한 과정이 없이 바로 L-Band로 송신하여 수신기를 갖춘 일반 사용자에게 영상 및 각종 기상데이터를 제공하게 된다. 본 논문에서는 이러한 사용자 데이터의 전송에 필요한 HRIT와 LRIT의 변조 및 신호 생성 그리고 현재 기본적으로 기상위성의 수신기로써 사용되는 장비를 이용하여 사용자의 처리시스템을 고려하여 구축한 후 실제 데이터수신에 대한 성능을 확인하였다. 그 결과 현재의 사용자 주파수의 간격에 대해서는 각각의 데이터를 독립적으로 처리하는데 상호간의 간섭에 대한 영향은 무시할 수 있음을 확인하였다.

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Preprocessing of the Direct-broadcast Data from the Atmospheric Infared Sounder (AIRS) Sounding Suite on Aqua Satellite

  • 김성범;박혜숙;김금란;박승환;김문규;이종규
    • 대기
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    • 제13권4호
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    • pp.71-79
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    • 2003
  • We present a pre processing system for the Atmospheric Infrared Sounder (AIRS) sounding suite onboard Aqua satellite. With its unprecedented 2378 channels in IR bands, AIRS aims at achieving the sounding accuracy [s1]of a radiosonde (1 K in 1-km layer for temperature and 10% in 2-km layer for humidity). The core of the pre p rocessor is the International MODIS/AIRS Processing Package (IMAPP) that performs the geometric and radiometric correction to compute the Earth's radiance. Then we remove spurious data and retrieve the brightness temperature (Tb). Since we process the direct-broadcast data almost for the first time among the AIRS directbroadcast community, special attention is needed to understand and verify the products. This includes the pixel-to-pixel verification of the direct-broadcast product with reference to the fullorbit product, which shows the difference of less than $10^{-3}$ K in IR Tb.

Calibration Slope Adjustment for De-Striping KOMPSAT-1 EOC Images

  • Kang, C.H.;Park, D.J.;Ahn, S.I.;Koo, I.H.;Hyun, D.H.;Yang, H.M.;Kim, D.S.;Keum, J.H.;Choi, H.J.
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2003년도 Proceedings of ACRS 2003 ISRS
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    • pp.1406-1408
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    • 2003
  • KOMPSAT-1 (KOrea Multi-Purpose SATellite ? 1) EOC (Electro Optic Camera) raw images are radiometrically corrected on ground based on the characteristics of EOC. They consist of each CCD (Charge?Coupled Device) pixel’s calibration slope which was measured on ground, electrical gains which are applied to amplify for increasing output pixel counts. Currently, radio-metrically corrected EOC images with calibration slope have still shown defective features by residual stripes. So, it should be compensated by adjusting the calibration slope. In this paper, the adjustment of current calibration slope for de-striping EOC images is addressed and test results are shown.

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Development of Processing System of the Direct-broadcast Data from the Atmospheric Infrared Sounder (AIRS) on Aqua Satellite

  • Lee Jeongsoon;Kim Moongyu;Lee Chol;Yang Minsil;Park Jeonghyun;Park Jongseo
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제21권5호
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    • pp.371-382
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    • 2005
  • We present a processing system for the Atmospheric Infrared Sounder (AIRS) sounding suite onboard Aqua satellite. With its unprecedented 2378 channels in IR bands, AIRS aims at achieving the sounding accuracy of radiosonde (1 K in 1-km layer for temperature and $10\%$ in 2-km layer for humidity). The core of the processor is the International MODIS/AIRS Processing Package (IMAPP) that performs the geometric and radiometric correction for generation of Level 1 brightness temperature and Level 2 geophysical parameters retrieval. The processor can produce automatically from received raw data to Level 2 geophysical parameters. As we process the direct-broadcast data almost for the first time among the AIRS direct-broadcast community, a special attention is paid to understand and verify the Level 2 products. This processor includes sub-systems, that is, the near real time validation system which made the comparison results with in-situ measurement data, and standard digital information system which carry out the data format conversion into GRIdded Binary II (GRIB II) standard format to promote active data communication between meteorological societies. This processing system is planned to encourage the application of geophysical parameters observed by AIRS to research the aqua cycle in the Korean peninsula.

A Study on Urban Change Detection Using D-DSM from Stereo Satellite Data

  • Jang, Yeong Jae;Oh, Kwan Young;Lee, Kwang Jae;Oh, Jae Hong
    • 한국측량학회지
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    • 제37권5호
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    • pp.389-395
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    • 2019
  • Unlike aerial images covering small region, satellite data show high potential to detect urban scale geospatial changes. The change detection using satellite images can be carried out using single image or stereo images. The single image approach is based on radiometric differences between two images of different times. It has limitations to detect building level changes when the significant occlusion and relief displacement appear in the images. In contrast, stereo satellite data can be used to generate DSM (Digital Surface Model) that contain information of relief-corrected objects. Therefore, they have high potential for the object change detection. Therefore, we carried out a study for the change detection over an urban area using stereo satellite data of two different times. First, the RPC correction was performed for two DSMs generation via stereo image matching. Then, D-DSM (Differential DSM) was generated by differentiating two DSMs. The D-DSM was used for the topographic change detection and the performance was checked by applying different height thresholds to D-DSM.

오픈소스 기반 다목적실용위성 3A호 영상자료의 지표면 반사도 영상 제작 실험 (An Experiment for Surface Reflectance Image Generation of KOMPSAT 3A Image Data by Open Source Implementation)

  • 이기원;김광섭
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제35권6_4호
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    • pp.1327-1339
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    • 2019
  • 지구 관측 위성에 의한 광학 영상정보를 육상 분야에 활용하는 경우 지표면 반사도를 나타내는 영상은 중요한 기초 정보가 된다. 지표면 반사도는 광학 영상정보에 대하여 절대 대기 보정 처리 과정을 수행하여 얻어지는 성과물이다. Landsat이나 Sentinel-2의 경우 여러 가지 단계의 대기 보정 처리 방법이 개발되어 있고, 이미 많은 상업적 소프트웨어나 오픈소스 들이 이러한 처리 알고리즘을 지원한다. 그러나 현재 KOMPSAT 3/3A호 고해상도 분광 영상정보를 이용하여 지표면 반사도 영상 제작 기능을 제공하는 도구는 거의 없고 이러한 기능을 제공하는 오픈소스가 개발되거나 발표된 경우도 없다. 이 연구에서 우분투(Ubuntu) 운영체제에서 Orfeo ToolBox(OTB) 원격탐사 오픈소스에 포함된 광학 보정(Optical Calibration) 모듈과 알고리즘을 기반으로 하여 KOMPSAT 3A호 영상에 대한 절대 대기 보정을 처리할 수 있는 모듈을 새로 구현하였다. 이 모듈은 KOMPSAT 영상의 센서 모델 변수와 분광 자료들을 포함하기 때문에 대기 보정 작업에 필요한 입력 변수의 자동 입력과 일괄처리가 가능하다. 이 모듈을 이용하여 상층대기(Top of Atmosphere: TOA)반사도와 지표면(Top of Canopy: TOC) 반사도를 구할 수 있다. 한편 TOC 반사도 산출과정에서는 AERONET 자료와 같은 대기 에어로졸 정보가 이용될 수 있다. 또한 이 연구에서 구현된 오픈소스 성과를 이용하여 KOMPSAT 영상을 적용한 실험을 수행하였다. 앞으로 이 오픈소스 모듈의 적용성과 무결성 검사를 수행하게 되면, 그동안 축적된 KOMPSAT 영상정보를 대상으로 하는 분석 대기 자료(Analysis Ready Data) 데이터베이스 구축에 직접 적용될 수 있다.