• 한국측량학회지
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• 제38권3호
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• pp.237-246
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• 2020

최근 고해상도 영상을 지원하는 위성들이 다양화되면서 도심지에 대한 DSM (Digital Surface Model) 생성 및 업데이트가 가능해지고 있다. 그에 따라 고해상도 DSM을 이용해 건물 단위의 변화탐지가 가능해지면서 DSM을 활용한 건물 변화탐지 기법들이 다양하게 연구되고 있다. 기본적으로 DSM을 활용한 건물 변화탐지를 위해서는 스테레오 위성영상을 이용한 두 시기에 대한 DSM의 생성이 필요하며, 생성된 DSM의 표고값 차이를 이용해 변화를 탐지하는 D-DSM (Differential DSM) 방법이 일반적으로 사용된다. 그러나 D-DSM을 이용하는 기법은 두 DSM 간의 수직오차가 클 경우 건물의 변화를 탐지하기 위한 최소 수직좌표의 임계치를 정밀하게 적용하기에 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 DTM (Digital Terrain Model)의 높이를 기준표고로 지정하고 구조물의 높이만을 표현하는 nDSM (Normalized DSM)을 기반으로 D-nDSM (Differential nDSM)을 생성하고 모폴로지 필터링을 거쳐 변화탐지를 진행하여 표고 오차에 따른 변화탐지의 오류를 줄이고자 하였다. 또한 도로변 건물의 추출 정밀도 향상을 위해 nDSM에서 도심지의 도로망을 추출하는 방안을 제시해 D-nDSM기법에 적용하였다. 도시 변화지역을 대상으로 두 시기의 스테레오 영상을 이용하여 실험을 진행하였고, D-DSM을 이용한 변화탐지기법과 D-nDSM기법, 도로선형을 추출해 D-nDSM에 적용한 탐지방법 등을 비교하여 결과를 얻었다. 단순 D-DSM을 이용한 기법에서 수직 임계치에 따라 약 30~55%의 정확도를 얻어낼 수 있었다. 또한 D-nDSM 기법의 적용시 59%의 정확도를 얻었으며, 노이즈 필터링의 과정을 거쳐 77.9%의 정확도를 얻었다, 최종적으로 대상지의 도로 선형을 추출해 적용하여 87.2%의 전체 정확도를 얻을 수 있었다.

• 한국지구과학회지
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• 제37권7호
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• pp.420-433
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• 2016

본 연구의 목적은 2011년 4월 22일부터 10월 22일까지 우리나라에서 강수가 있는 총 75일 동안 COMS 위성의 적외 채널 $10.8{\mu}m$ 휘도 온도(IR), 적외 채널 $10.8{\mu}m$와 수증기 채널 $6.7{\mu}m$의 휘도 온도차(IR-WV), 정규화 된 가시반사도(VIS)와 기상 레이더의 강우강도를 이용하여 2-D와 3-D 대류운의 강우강도 (CRR) 조견표를 향상시키는 것이다. 특별히 한국형 2-D와 3-D CRR 조견표를 검증하기 위해 2011년 강수가 있는 24일 동안의 기상 레이더 강우강도 자료가 사용된다. 2-D와 3-D CRR 조견표는 각 채널의 등급 범주별 강우 총수와 비강우 총수의 행렬을 이용하여 구한 강우 확률에 평균 누적강우강도와 최대 강우강도를 각각 곱함으로써 2-D (IR, IR-WV)와 3-D (IR, IR-WV, VIS) 조견표의 기본과 최대 행렬을 얻을 수 있다. 최종적으로 새로운 2-D와 3-D의 CRR 조견표는 경험적으로 기본과 최대 강우강도 행렬의 회귀 분석으로 얻어진다. 그 결과 새로운 CRR 조견표는 기존보다 낮은 IR 휘도 온도, 낮은 IR-WV 휘도 온도차일 때에도 비교적 많은 강우 현상을 나타내며, $10mm\;h^{-1}$ 이상의 강우강도 영역이 확대되어 나타난다. 정확도와 범주별 통계가 주어진 기간 동안 발생했던 CRR 자료에 대해 계산된다. 새로운 2-D와 3-D CRR 조견표의 평균 오차, 평균절대 오차, 제곱근평균 오차가 기존 조견표보다 작게 나타나며, 예측 거짓경고비율은 감소하고, 탐지확률은 증가하며, 임계성공지수는 개선된다. 태풍과 뇌우와 같은 기상 이변에서의 강한 호우를 고려하기 위해서 습윤 보정 계수를 교정한다. 이 인자는 수치모델이나 COMS에서 복원한 지면에서 500 hPa까지 평균한 총가강수량과 상대습도의 곱 (PW RH)으로 정의된다. 이 연구에서는 PW RH에 근거하여 IR 운정 휘도 온도가 210 K 이하일 때, 상대습도가 40% 이상일 때 1에서 2사이를 경험적으로 정한다. 새로운 2-D와 3-D CRR 조견표를 적용한 결과 평균 오차, 평균 절대 오차, 제곱근 평균 오차가 줄어든다.

• 한국지리정보학회지
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• 제21권2호
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• pp.34-43
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• 2018

수치표고모델(DEM, Digital Elevation Model)은 지형공간 영역의 기본 데이터로서, 다양한 데이터로부터 다양한 방법으로 만들어진다. 수치표고모델이 파생됨에 따라, 적용 분야에서의 그 정밀도 또한 다양하게 변화한다. 본 연구에서는, 대한민국 경상남도 연안의 섬 주변에서 광범위하게 사용되는 있는 두 가지 DEM, 즉 육역관측기술위성 월드 3D 30m(ALOS World 3D 30m) 및 셔틀레이더지형미션 글로벌 30m(SRTM Global 30m)를 비교하였다. 우선 DEM의 첫 번째 통계를 계산한 다음, 해발표고 0을 기준으로 높고 낮은 지역을 시각적으로 비교하기 위하여 Landsat 이미지에 중첩하였다. 연구 결과, DEM은 서로 높은 상관관계가 있으며, 유사한 통계를 가지고 있음을 알 수 있었다. 그리고 구릉지에서는 높은 차이가 거의 없었을 뿐만 아니라, 해안선을 나타낼 수 있었다. 또한 DEM은 많은 음의 값을 가지고 있다는 점이 확인되었으며, 싱크를 채운 후에도 표고가음으로 측정되는 것을 방지하기 위해, 해안 지역 전체를 포함하는 연구 지역을 신중하게 선택해야 할 것으로 보인다.

• 한국측량학회지
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• 제32권5호
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• pp.443-450
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• 2014

최근 각종 공간정보에 대한 수요가 증가함에 따라 정부 및 지방 자치 단체에서 다양한 공간정보를 제작하여 공급하고 있다. 2000년 대분류 토지피복지도가 제작된 이래 2010년부터 토지 피복 세분류 지도가 작성되기 시작하였으나 현재 일부 지역에 대해서만 세분류 지도가 구축되어있는 상황이다. 또한 그 동안 토지 피복 분류 결과의 고도화를 위하여 다양한 연구들이 진행되어왔지만 대부분의 연구가 대분류 또는 중분류 수준에 그치고 있으며 토지 피복 세분류에 관한 연구는 매우 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 토지 피복 중분류의 논 항목을 세분류 갱신하기 위하여 경지 정리 논을 자동으로 추출하는 기법을 제안하였다. 농업 분야에 효과적인 활용이 가능한 RapidEye 위성영상을 이용하였으며 영상에 고주파 필터링을 적용하여 논의 경계 정보를 강조하고 Otsu 임계화를 통해 논 경계에 대한 이진 영상을 취득하였다. 토지 피복 지도와 영상 등록을 수행하여 논 토지 피복에 대한 마스킹을 수행하였으며 이를 통해 논 지역의 경계 정보를 선별하였다. 최종적으로 지역적인 허프 라인 추출을 통하여 끊어진 에지를 이어 논의 경계 정보를 선형으로 추출하고 시작점과 끝점이 유사한 선형을 연결하여 경지 정리 논의 경계 정보를 완성하였다. 연구 결과, 효과적으로 경지 정리 논의 경계를 추출할 수 있었으며 벡터 추출 시 논 토지 피복 세분류 갱신의 상당 부분을 자동화할 수 있음을 확인하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제34권2_1호
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• pp.283-293
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• 2018

본 연구에서는 두개의 SAR 위성(ALOS-1과 COSMO-SkyMed) 영상에 PSInSAR 기술을 적용하여 각기 다른 센서 특성에 따른 변위 관측 성능의 차이를 분석하였다. 수치지형도 레이어로부터 건물 레이어를 추출하여, SAR 위성 영상으로부터 추출된 PS를 건물구조물과 지표면에서 추출되는 PS로 분류하고 각각 밀도 분석을 수행하였다. 연구지역에서 추출된 PS의 밀도는 ALOS-1 PALSAR의 경우 $0.023point/m^2$, COSMO-SkyMed는 $0.1point/m^2$로 ALOS-1에 비해 4배 이상의 PS가 추출되었다. 또한, 건물에서의 PS 밀도뿐만 아니라 지면에서의 관측 밀도도 크게 증가하였다. ALOS-1 PALSAR의 평균 변위속도는 ${\pm}1cm/yr$ 이내의 값을 갖는 반면 COSMO-SkyMed의 경우 ${\pm}0.3cm/yr$ 이내의 매우 안정적인 값을 보이고 있다. 비록 동일 기간의 자료를 사용한 것이 아니기 때문에 정량적인 비교는 어렵지만, L-band에 비해 X-band SAR 시스템의 변위관측 정밀도가 매우 높다고 할 수 있다. X-band와 L-band SAR 영상 비교분석을 통해 지반침하, 싱크홀과 같이 도심지 지표면에서 유용한 신호를 획득하는 것이 중요한 연구에서 PS 관측 밀도 및 변위 관측 정밀도를 고려하였을 때 X-band SAR 자료가 매우 효과적이다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume II
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• pp.551-554
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• 2006

House management is very important in water resource protection in order to provide sustainable drinking water for about four millions population in northern Taiwan. House management can be a simple job that can be done without any ingredient of remote sensing or geographic information systems. Remote sensing and GIS integration for house management can provide more efficient management prescription when land use enforcement, soil and water conservation, sewage management, garbage collection, and reforestation have to be managed simultaneously. The objective of this paper was to integrate remote sensing and GIS to manage houses in a water resource protection district. More than four thousand houses have been surveyed and created as a house data base. Site map of every single house and very detail information consisting of address, ownership, date of creation, building materials, acreages floor by floor, parcel information, and types of house condition. Some houses have their photos in different directions. One house has its own card consists these information and these attributes were created into a house data base. Site maps of all houses were created with the same coordinates system as parcel maps, topographic maps, sewage maps, and city planning maps. Visual Basic.NET, Visual C#.NET have been implemented to develop computer programs for house information inquiry and maps overlay among house maps and other GIS map layers. Remote sensing techniques have been implemented to generate the background information of a single house in the past 15 years. Digital orthophoto maps at a scale of 1:5000 overlay with house site maps are very useful in determination of a house was there or not for a given year. Satellite images if their resolutions good enough are also very useful in this type of daily government operations. The developed house management systems can work with commercial GIS software such as ArcView and ArcPad. Remote sensing provided image information of a single house whether it was there or not in a given year. GIS provided overlay and inquiry functions to automatically extract attributes of a given house by ownership, address, and so on when certain house management prescriptions have to be made by government agency. File format is the key component that makes remote sensing and GIS integration smoothly. The developed house management systems are user friendly and can be modified to meet needs encountered in a single task of a government technician.

• 대한원격탐사학회지
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• 제29권4호
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• pp.361-373
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• 2013

공간해상도 약 1 m의 고해상도 X-band SAR 위성이 이용되면서 SAR를 이용한 도심지 모니터링, 표적탐지, 건물 재구성에 관한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 고해상도 TerraSAR-X SAR 영상을 이용한 도심지 건물 재구성을 수행하였다. 도심지 건물 재구성을 위하여 1:25,000 수치지형도로부터 건물의 외곽선을 추출하였으며, 추출한 건물의 외곽선을 기반으로 SAR 영상에서 모서리반사 위치를 찾았다. KS 테스트(Kolmogorov-Smirnov Test)에 기반하여 고해상도 SAR 진폭영상의 건물 모서리반사 위치로부터 레이오버 길이를 측정하여 건물의 초기 높이를 설정하였다. 진폭영상을 이용하여 추출한 건물의 초기 높이 기준 -10 m에서 +10 m로 건물의 높이를 변화시키며 도심지에 적합한 간섭위상 시뮬레이션을 수행하여 TerraSAR-X 간섭위상과의 위상 일치성 계산을 하였다. 위상 일치의 경향성 분석을 통해 건물의 높이를 설정해 줌으로써 고해상도 SAR 영상을 이용한 도심지 건물 재구성 연구를 진행하였다. 대전지역의 아파트 단지에 적용한 결과, 진폭영상과 간섭위상을 이용하여 추정된 건물 높이는 LiDAR로부터 추출된 높이를 기준으로 약 1~2 m 정도의 RMSE (Root Mean Square Error)를 보였다. 개발된 알고리즘은 향후 TerraSAR-X와 TanDEM-X 간섭쌍 자료에 적용할 경우, 보다 도심지 모니터링에 효과적으로 이용될 수 있을 것이다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제49권4호
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• pp.305-314
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• 2016

본 연구에서는 농업적 가뭄을 시, 공간적으로 파악하기 위하여 Terra의 MODIS 원격탐사 자료를 활용하여 가뭄의 정량적 평가를 실시하였다. 여러 가지 위성영상 중에서 식생 상태의 변화가 관찰되는 MOD13A3 영상을 통하여 NDVI (Normalized Difference Vegetation Index)와 EVI (Enhanced Vegetation Index)를 선정하였으며, 토지정보를 효율적으로 수집할 수 있는 MCD12Q1 영상의 Type1을 통하여 물, 도심지역 등을 제외한 식생부분만을 나타낼 수 있도록 토지피복분류를 하였다. 토지피복분류된 자료를 이용하여 NDVI와 EVI를 중권역별로 산정하여 나타낸 결과 계절적인 성향이 강하게 나타나 이를 보완하고자 EVI의 표준화 지수인 VSIA (Vegetation Stress Index Anomaly)를 우리나라의 극심한 가뭄해인 2001년에 대하여 중권역별로 산정하였다. 또한, 과거 우리나라의 농업가뭄 피해를 조사하였으며, 지상강우관측소의 자료를 통하여 SPI (Standardized Precipitation Index)를 중권역별로 산정하였다. SPI와 위성영상의 표준화 지수인 VSIA를 우리나라의 농업적 가뭄피해 연도와 비교하였으며, VISA의 시공간적 분석을 통해 한반도의 농업적 가뭄을 평가할 수 있는 활용성 및 적용 가능성을 검토하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제49권3호
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• pp.227-239
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• 2016

본 연구는 Surface Energy Balance Algorithm for Land (SEBAL) 모형을 이용해 국내의 혼효림(설마천)과 논(청미천) 유역에 대해 일 증발산량을 산정하고 각 유역의 플럭스 타워 실측 증발산량과 비교하였다. SEBAL 모형의 입력 자료로 위성자료는 2개년(2012-2013)의 Terra MODIS product 중 Albedo, Land Surface Temperature (LST), Normalized Difference Vegetation Index (NDVI)를 활용하였으며, 기상자료는 유역 인근에 위치한 기상청 기상관측소로부터 풍속, 일사량 자료를 제공받아 공간 내삽(Interpolation)하여 활용하였다. 모의결과 플럭스 타워의 연평균 증발산량은 설마천에서 302.8 mm, 청미천에서 482.0 mm, SEBAL 모의 증발산량은 각각 183.3 mm, 371.5 mm로 산정되었다. 전체 모의기간에 대한 SEBAL 모의 증발산량의 실측 증발산량과의 결정계수는 설마천 플럭스 타워에서 0.54, 청미천 플럭스 타워에서 0.79로 나타났다. 두지점에서 SEBAL 모의 증발산량이 과소 추정된 주된 이유로는 일별 hot pixel과 cold pixel로부터 산정한 현열 플럭스의 과대추정으로 인한 것으로 판단된다.

• 대한공간정보학회지
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• 제23권1호
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• pp.89-99
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• 2015

최근 국내 도시개발 업계의 제3세계 개발도상국가 도시계획용역 및 도시개발사업 참여기회가 크게 증대하는 추세이며, 이는 국내 개발여건 침체국면 타개를 위한 유효 대안으로서 크게 기대되고 있다. 그러나 대부분 개발타당성 검토과정에서부터 당면하는 애로사항 중 하나가 당해 개발도상국의 기초통계자료 및 공간정보 부재라 하겠다. 국가지리정보나 수치지도 등의 구축은 개도국 차원에서 단기간 내 완성하기는 어렵기 때문에 따라서 개발참여를 위한 기초조사, 분석 및 기본계획 단계에서부터 큰 리스크를 감수할 수밖에 없는 것이 현실이다. 본 연구는 이러한 맥락에서 아프리카 북단에 위치한 알제리의 밥 에주아흐 지역을 대상으로 대체적 방법을 통해 지역현황 분석 및 기본계획 작성에 필요한 개략적인 지역 베이스맵 준비과정을 시연해 봄으로써 자료한계 문제를 극복하기 위한 대안을 제시해 보고자 한다. 이를 위해, 온라인에서 획득 가능한 맵타일로부터 모자이크 맵을 구축하고 위성사진을 기반으로 건축물 특성자료를 구축하며, 수치입력 방법으로 도로 네트워크를 구축하는 등 일련의 기술적 과정을 예시해 보고자 한다. 또한 이렇게 구축된 베이스맵에 근거해 기초적 마스터플랜 개념도를 예시해 봄으로써 그 응용 가능성을 예시해 보고자 한다.