• 제목/요약/키워드: Thermal Infrared Remote Sensing

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Landsat 7 ETM+ 위성영상을 이용한 전남산업단지의 지표온도 (Land Surface Temperatures of Industrial Complexes in Jeonnam Using Landsat 7 ETM+ Satellite Images)

  • ;;허정원;한동엽
    • 지역연구
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    • 제31권3호
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    • pp.99-112
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    • 2015
  • 기상관측망은 충분히 고밀도로 구축되어 있기 않기 때문에 산업지역의 전체 지표온도를 얻기는 쉽지 않다. 넓은 지역에 걸쳐 취득하고 짧은 시간에 처리할 수 있는 다기능 원격탐사 정보를 통하여 특정지역에서 현재의 변화하는 지표온도를 정확하고 연속적으로 관측할 수 있다. 전라남도는 광양제철소, 여수산업단지, 율촌산업단지, 대불산업단지와 같은 많은 산업단지와 함께 빠르게 산업화되고 있다. 산업단지 내 지표온도 특성을 살펴보기 위하여 본 연구는 Landsat 7 ETM+의 열적외 파장영상을 이용하여 4개의 산업단지의 지표온도를 비교하였다. 이로부터 환경적 자연적 자원관리를 위한 산업단지의 기초자료를 얻을 수 있었다. 연구 결과는 산업단지계획가에서 환경적 문제와 관련된 개발방식에 도움을 줄 수 있다.

도시열섬 완화를 위한 녹지증가에 따른 온도변화 분석 (Analysis of Temperature Change by Forest Growth for Mitigation of the Urban Heat Island)

  • 윤희천;김민규;정갑용
    • 한국측량학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.143-150
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    • 2013
  • 최근 기후 온난화, 오존층 파괴, 열대림의 감소, 사막화 등의 환경문제가 이미 한 국가 문제를 넘어 범세계적인 지구환경문제로 대두되면서 이를 해결하기 위한 국제적인 관심과 노력이 다양하게 진행되어 왔다. 본 연구에서는 원격탐사 기법을 이용하여 도시의 녹지증가를 정량적으로 산출하고, 온도 추출을 통해 도시의 온도변화를 파악하고자 하였다. 2002년 5월과 2009년 5월 Landsat TM영상을 이용하여 연구대상지의 녹지 면적변화와 열변화를 분석하였으며, 도심의 지표면 온도를 추출하기 위해 Landsat TM 열적외선 영역센서인 Band 6의 분광밝기정도를 이용하여 표면온도분포를 산출하였다. 연구결과, 도심지 녹지의 면적이 $2.97km^2$ 증가하였으며, 도시의 지표온도가 약$0.6^{\circ}C{\sim}0.8^{\circ}C$ 낮아졌음을 제시하였다. 향후 원격탐사 및 실측자료를 바탕으로 도심 온도변화에 대한 추가적인 연구가 이루어진다면 도시환경문제 해결에 크게 기여할 것이다.

Retrieval of Key Hydrological Parameters in the Yellow River Basin Using Remote Sensing Technique

  • Dong, Jiang;Jianhua, Wang;Xiaohuan, Yang;Naibin, Wang
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2002년도 Proceedings of International Symposium on Remote Sensing
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    • pp.721-727
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    • 2002
  • Precipitation evapotranspiration and runoff are three key parameters of regional water balance. Problems exist in the traditional methods for calculating such factors , such as explaining of the geographic rationality of spatial interpolating methods and lacking of enough observation stations in many important area for bad natural conditions. With the development of modern spatial info-techniques, new efficient shifts arose for traditional studies. Guided by theories on energy flow and materials exchange within Soil-Atmosphere-Plant Continuant (SPAC), retrieval models of key hydrological parameters were established in the Yellow River basin using CMS-5 and FengYun-2 meteorological satellite data. Precipitation and evapotranspiration were then estimated: (1) Estimating tile amount of solar energy that is absorbed by the ground with surface reflectivity, which is measured in the visible wavelength band (VIS): (2) Assessing the partitioning of the absorbed energy between sensible and latent heat with the surface temperature, which was measured in the thermal infrared band (TIR), the latent heat representing the evapotranspiration of water; (3) Clouds are identified and cloud top levels are classified using both VIS and TIR data. Hereafter precipitation will be calculated pixel by pixel with retrieval model. Daily results are first obtained, which are then processed to decade, monthly and yearly products. Precipitation model has been has been and tested with ground truth data; meanwhile, the evapotranspiration result has been verified with Large Aperture Scintillometry (LAS) presented by Wageningen University of the Netherlands. Further studies may concentrate on the application of models, i.e., establish a hydrological model of the Yellow river basin to make the accurate estimation of river volume and even monitor the whole hydrological progress.

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STUDY ON THERMAL MODELING METHODS OF A CYLINDRICAL GROUND OBJECT CONSIDERING THE SPECTRAL SOLAR RADIATION THROUGH THE ATMOSPHERE

  • Choi Jun-Hyuk;Choi Mi-Na;Gil Tae-Jun;Kim Tae-Kuk
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2005년도 Proceedings of ISRS 2005
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    • pp.205-208
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    • 2005
  • This research is aimed at the development of a software that predicts the surface temperature profiles of three-dimensional objects on the ground considering the spectral solar radiation through the atmosphere. The thermal modelling is essential for identifying the objects on the scenes obtained from the satellites. And the temperature distribution on the objects is necessary to obtain their infrared images in contrast to the background. We developed a software that could be used to model the thermal problems of the ground objects irradiated by the spectral solar radiation. This software can be used to handle the conduction within the object as a one-dimensional mode into the depth or as a three-dimensional mode through the media. LOWTRAN7 is used to model the spectral solar radiation including the direct and diffuse solar radiances. In this paper, temperature distributions on the objects obtained by using the one-dimensional and the three-dimensional thermal models are compared with each other to examine the applicability of the relatively easy-to-apply one-dimensional model.

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Effectiveness of Using the TIR Band in Landsat 8 Image Classification

  • Lee, Mi Hee;Lee, Soo Bong;Kim, Yongmin;Sa, Jiwon;Eo, Yang Dam
    • 한국측량학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.203-209
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    • 2015
  • This paper discusses the effectiveness of using Landsat 8 TIR (Thermal Infrared) band images to improve the accuracy of landuse/landcover classification of urban areas. According to classification results for the study area using diverse band combinations, the classification accuracy using an image fusion process in which the TIR band is added to the visible and near infrared band was improved by 4.0%, compared to that using a band combination that does not consider the TIR band. For urban area landuse/landcover classification in particular, the producer’s accuracy and user’s accuracy values were improved by 10.2% and 3.8%, respectively. When MLC (Maximum Likelihood Classification), which is commonly applied to remote sensing images, was used, the TIR band images helped obtain a higher discriminant analysis in landuse/landcover classification.

A STUDY ON EXTRACTING THE SURFACE TEMPERATURE USING THERMAL INFRARED OF ASTER IMAGES IN URBAN AREA

  • Jo Myung-Hee;Kim Hyung-Sub;Kim Sung-Jae;Yu Seong-Ok
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2005년도 Proceedings of ISRS 2005
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    • pp.717-720
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    • 2005
  • Recently as large sized urban development and the city ward drifting of population are caused, the urban surface temperature is raised very seriously and rapidly. These artificial developments have destroyed the inner and outer landscapes such as topography and have changed complex local climate such as a sudden rise in temperature, the change of wind field and air pollution. In order to clarify this problem visually, the studies on extracting the thermal infrared and the characteristic analysis of local climate in urban area had been performed by using the sixth band of Landsat TM and ETM+. However, there is a need to alternate Landsat TM and ETM+ because these satellite images are not applied any more. Therefore, in this paper it is proposed to use 2 Aster image (2004.4.17 daily 2b03, 2004.10.10 night 2b03) of EOS AM and to extract the surface temperature. Also, the pattern of surface temperature in urban area and the application possibility in local climate study are proposed by verifying the correlation with A WS data. Also, IKONOS image was used to figure out the artificial development area in visual.

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기상 조건과 작물 생육상태에 따른 무인기 기반 지표면온도의 관측 정확도 평가 (Evaluation of Measurement Accuracy for Unmanned Aerial Vehicle-based Land Surface Temperature Depending on Climate and Crop Conditions)

  • 류재현
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.211-220
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    • 2021
  • 작물의 생육 상태와 스트레스를 탐지하기 위한 유용한 변수 중 하나인 지표면온도(LST)는 열화상 카메라의 소형화와 무인기(UAV)의 발달로 인해 식생 군락 및 지역적 규모에서 취득할 수 있게 되었다. 무인기에 장착된 열화상 카메라로 관측한 LST(LSTUAV)는 습도, 풍속과 같은 기상인자, 관측기기, 그리고 지표 상태에 따라 영향을 받으나 다양한 기상 조건과 작물의 생육 단계에서 측정된 LSTUAV의 정확도 평가는 부족한 실정이다. 본 연구의 목적은 지상에 고정된 열적외선 센서에서 관측된 LST(LSTGround)를 이용하여 다양한 기상 조건과 작물의 생육 상황에서 LSTUAV의 정확도를 평가하는 것이다. 마늘 작물을 대상으로 LSTUAV 관측을 수행하였으며, 상대습도, 절대습도, 돌풍, 그리고 식생지수에 따른 LSTUAV 정확도를 평가하였다. 센서 간의 편향을 최소화한 경우 상대습도가 60%를 초과하는 조건에서 관측된 LSTUAV의 평균제곱근오차는 2.565℃로 상대습도 60% 이하에서 관측된 LSTUAV의 평균제곱근오차(1.82℃) 보다 정확도가 낮았으며, 절대습도에 대한 결과도 상대습도와 유사했다. 이는 대기 중의 습도가 LSTUAV의 정확도에 영향을 미친다는 것을 의미한다. 따라서 LSTUAV를 관측은 상대습도가 60% 이하의 조건에서 수행되는 것을 권고한다. 반면, 돌풍이나 식생 피복률의 영향은 통계적으로 유의하지 않았다. 이것은 무인기 비행이 안정적으로 가능한 조건에서 LSTUAV는 식생의 상태를 반영한 신뢰성 있는 값을 도출한다는 것을 의미한다. 본 연구의 결과는 농업 분야에서 LSTUAV의 정확도를 이해하고 활용하는데 도움이 될 것이다.

Landsat 위성영상을 이용한 지표온도차 추정기법 (An Efficient Method to Estimate Land Surface Temperature Difference (LSTD) Using Landsat Satellite Images)

  • 박숭환;정형섭;신한섭
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.197-207
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    • 2013
  • 복사율 및 대기효과는 대상지표의 온도 추정에 오차를 발생시키는 주요 원인이 된다. 일반적인 경우, 대상지표에 대한 정확한 복사율 정보를 알 수 없으므로, 단일밴드로 이루어진 열적외선영상으로부터 대상지표의 정확한 온도를 추정하는 것은 매우 어렵다. 따라서, 본 연구에서는 대상지표의 온도를 추정하기보다는 Landsat 위성영상을 이용한 지표 간 지표온도차 추정기법을 제안하고자 한다. 연구를 위하여 대기효과가 전체영상에 동일하게 적용된다고 가정하였다. 수분량 및 온도의 오차로부터 제안된 기법에 대한 오차분석을 수행하였다. 오차분석 결과, 수분량의 오차범위가 ${\pm}0.302g/cm^2$일 때, 제안된 기법의 오차는 복사휘도차이가 0.2, 0.5 및 $1.0Wm^{-2}sr^{-1}{\mu}m$일 때 각각 약 ${\pm}0.06K$, ${\pm}0.15K$, ${\pm}0.30K$임을 보였다. 또한, 온도의 오차가 ${\pm}2.41K$일 때, 온도차의 오차범위는 복사휘도차이가 0.2, 0.5 및 $1.0Wm^{-2}sr^{-1}{\mu}m$일 때 각각 약 ${\pm}0.037K$, ${\pm}0.089K$, ${\pm}0.168K$이고, 온도의 오차가 ${\pm}0.56K$일 때에는 약 ${\pm}0.008K$, ${\pm}0.020K$, ${\pm}0.038K$의 오차가 있음을 보였다. 이는 제안된 기법이 높은 정밀도로 지표 간 지표온도차를 추정할 수 있음을 의미한다.

Method of Integrating Landsat-5 and Landsat-7 Data to Retrieve Sea Surface Temperature in Coastal Waters on the Basis of Local Empirical Algorithm

  • Xing, Qianguo;Chen, Chu-Qun;Shi, Ping
    • Ocean Science Journal
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    • 제41권2호
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    • pp.97-104
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    • 2006
  • A useful radiance-converting method was developed to convert the Landsat-7 ETM+thermal-infrared (TIR) band's radiance ($L_{{\lambda},L7/ETM+}$) to that of Landsat-5 TM TIR ($L_{{\lambda},L5/TM+})$ as: $L_{{\lambda},L5/TM}=0.9699{\times}L_{{\lambda},L7/ETM+}+0.1074\;(R^2=1)$. In addition, based on the radiance-converting equation and the linear relation between digital number (DN) and at-satellite radiance, a DN-converting equation can be established to convert DN value of the TIR band between Landsat-5 and Landsat-7. Via this method, it is easy to integrate Landsat-5 and Landsat-7 TIR data to retrieve the sea surface temperature (SST) in coastal waters on the basis of local empirical algorithms in which the radiance or DN of Lansat-5 and 7 TIR band is usually the only input independent variable. The method was employed in a local empirical algorithm in Daya Bay, China, to detect the thermal pollution of cooling water discharge from the Daya Bay nuclear power station (DNPS). This work demonstrates that radiance conversion is an effective approach to integration of Landsat-5 and Landsat-7 data in the process of a SST retrieval which is based on local empirical algorithms.

옥상 색상에 따른 쿨루프 성능평가를 위한 여름철 옥상 표면 및 실내온도 비교 분석 : 무인항공기에 장착된 열적외선 카메라를 이용하여 (Comparison of Rooftop Surface Temperature and Indoor Temperature for the Evaluation of Cool Roof Performance according to the Rooftop Colors in Summer: Using Thermal Infrared Camera Mounted on UAV)

  • 이기림;성지훈;한유경;이원희
    • 한국측량학회지
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    • 제37권1호
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    • pp.9-18
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    • 2019
  • 전 세계적으로 지구온난화현상이 심화되고 있으며, 특히 우리나라의 경우 급격한 산업 발전 등으로 인해 도시화가 진행되면서 도시열섬현상까지 발생되고 있다. 이렇게 도시의 온도가 상승하게 되면 주거 생활의 쾌적성 및 냉방부하와 같은 문제 등을 야기한다. 본 연구에서는 이러한 문제를 줄이기 위해 지붕 색상에 따른 쿨루프 성능 평가를 진행하였으며, 기존의 평지붕 축소 모형, 손잡이 형태의 열화상 카메라 또는 레이저 온도계를 이용하지 않고, 실제 건물과 UAV에 열적외선 카메라를 장착하여 원격탐사 기법으로 옥상 색상 (흰색, 회색, 초록색, 청색, 갈색, 검은색)에 따른 표면 온도를 취득하였다. 그 결과 흰색을 적용한 표면 온도가 다른 색상보다 11도에서 20도 낮게 나타났으며, 에어컨의 실내 온도와 디지털 온도계의 실내 온도 또한 흰색의 색상이 다른 색상보다 약 1.5도에서 4.4도, 약 1.5도에서 3.5도 낮게 측정되었다. 이를 통해 흰색이 쿨루프 성능이 가장 좋음을 확인할 수 있었으며, UAV와 열적외선 카메라를 통해 기존 다른 연구에서 사용했던 방법보다 신속하고, 편리하게 쿨루프 성능 평가가 가능함을 확인할 수 있었다.