• 제목/요약/키워드: Thermal remote sensing

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시공간 정보기반 산림 생태계의 기후변화 취약성 평가 (Vulnerability Assessment for Forest Ecosystem to Climate Change Based on Spatio-temporal Information)

  • 변정연;이우균;최성호;오수현;유성진;권태성;성주한;우재욱
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.159-169
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    • 2012
  • 본 연구의 목적은 산림생태계 분포 모델인 HyTAG모델(Hydrological and Thermal Analogy Group)과 기능 모델인 MC1 모델(MAPSS-CENTURY 1) 그리고 사회 환경적 지표를 이용하여 기후변화가 한반도 산림생태계에 미치는 영향을 파악하는 것이다. HyTAG의 식생유형분포 변화 빈도와 방향으로부터 산림식생의 민감성과 적응성을 정량화하였다. 또한 MC1으로부터 추정되는 순일차생산량 및 토양탄소저장량의 변이 및 경향으로부터 산림기능의 민감성과 적응성을 정량화하였다. 사회 환경적 지표로는 재정자주도 또는 산림관련 공무원 수 등과 같은 통계자료를 포함하였다. 모든 지표들을 정규화하고 취약성 평가식에 적용하여 취약성 결과를 도출하였다. 취약성 평가의 시간적 범위는 현재(1971-2000)와 미래(2021-2050)로 구분하였다. 국가 기후변화 정책의 우선순위를 판단하기 위해 지표 별 공간 분포 지도를 작성하고 행정구역간의 취약성을 비교한 결과, 지역별로 취약성의 차이가 있는 것으로 나타났다. 이러한 취약성 차이는 적응능력에 따라 가장 크게 좌우되는 것으로 판단되었다. 본 연구의 취약성 평가 방법 및 결과는 산림 경영적 측면에서 의사결정 시스템 개발과 기후변화에 대한 적응정책 수립의 판단 자료로 활용될 것이다.

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.

MSC(Multi-Spectral Camera) 열제어 시스템 소개

  • 공종필;허행팔;김영선;박종억;장영준
    • 항공우주기술
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    • 제4권2호
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    • pp.107-116
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    • 2005
  • 고도 685km에서 450mm~900mm 파장대역의 한 채널의 흑백영상과 4채널 칼라영상을 이미징하도록 개발된 MSC는 한반도의 정밀 지상관측 등 국가 영상정보 수요충족을 위해 운용예정인 저궤도용 다목적실용위성 2호의 유일한 탑재체로서 마지막 시험단계에 있다. MSC는 우주공간에서 운용되는 위성체 탑재체의 특성상 우주공간에서 경험하게 되는 직,간접의 태양광선, 그리고 극저온의 우주환경 등을 견뎌내도록 설계요구가 주어지는바 이를 위해서는 온도 제어가 불가피하고 또한 한정된 위성본체의 전원용량의 효율적인 사용도 고려되어서 설계되어야 한다. 특히 광학성능에 직접적인 영향을 미치게 되는 EOS의 효율적인 열제어는 MSC 설계요소의 가장 중요한 부분이기도 하다. 본 논문은 먼저 MSC의 전체적인 시스템구성과 열제어 시스템 개념을 소개한 다음, 실제 열제어를 수행하는 THTM(THermal and TeleMetry) 보드를 중심으로 열제어 시스템의 H/W와 S/W의 수행 내용들을 소개하였다.

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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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기계학습 기반 상세화를 통한 위성 지표면온도와 환경부 토지피복도를 이용한 열환경 분석: 대구광역시를 중심으로 (Thermal Characteristics of Daegu using Land Cover Data and Satellite-derived Surface Temperature Downscaled Based on Machine Learning)

  • 유철희;임정호;박선영;조동진
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제33권6_2호
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    • pp.1101-1118
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    • 2017
  • 급격한 도시화와 이상기후의 증가로 도시의 기온이 꾸준히 올라가고 있으며, 한 도시 안에서도 열분포 양상이 지역마다 다르게 나타나고 있어 상세한 도시 열환경 분석이 요구된다. 최근에는 위성자료를 이용한 열환경 분석이 수행되고 있으나, 위성자료는 시 공간해상도의 Trade-off 관계로 인해 정밀한 분석에 어려움이 따른다. 이 연구는 2012년부터 2016년의 대구광역시 여름철 열환경 분석을 위해, MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) 1 km 공간해상도의 낮과 밤 지표면온도(낮$LST_{1km}$, 밤$LST_{1km}$)를 250 m 공간해상도(낮$LST_{250m}$, 밤$LST_{250m}$)로 상세화 시켰다. 상세화에는 기계학습 기법인 랜덤 포레스트(Random Forest)가 이용되었다. 향상된 $LST_{250m}$는 기존의 $LST_{1km}$에 비해, 대구광역시 행정동 기준 불투수면적 비율과 지표면온도가 높은 상관관계를 보여주었다. 다음으로, 상세화 된 낮과 밤$LST_{250m}$를 이용하여 Hot Spot 분석을 수행하였다. 대구광역시 행정동 중 낮과 밤 지표면온도가 Hot Spot으로 군집화된 영역을 비교하고, 토지피복도를 이용하여 그 원인을 분석했다. 낮에는 공업 및 상업지역의 비율이 높은 영역에서, 밤의 경우 주거지역의 비율이 높은 영역에서 높은 Hot Spot이 군집 되었다. 본 연구의 열환경 분석 접근은 향후 도시정책 수립 및 국민안전에 큰 기여를 할 수 있을 것으로 기대된다.

밀리미터파 수동 이미징 센서 연구 (Studies on the Millimeter-wave Passive Imaging Sensor)

  • 정경권;채연식;이진구
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제45권2호
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    • pp.1-7
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    • 2008
  • 본 논문에서는 원격 센싱이나 보안에 사용할 수 있는 밀리미터파 수동 이미징 센서를 제작하였다. 영상의 밝기 온도는 $3^{\circ}$의 분해능으로 안테나에서 측정된다. 제작한 센서는 PC에서 제어되며 pan/tilter 장치를 통해 빠른 성능을 얻는다. Pan/tilter 장치는 래스터 스캔을 통해서 2-D 영상을 스캔할 수 있다. 상하좌우로 기계적인 스캔에 의해서 $20{\times}20$ 픽셀의 영상은 400초 이내로 얻어진다. 영상은 측정 후 바로 표시되며 후처리를 위해 저장된다.

Development of MODIS Data Application System

  • Lim, Hyo-Suk;Lee, Seon-Gu;Seo, Doo-Cheon;Lee, Dong-Han;Kim, Mi-Na;Kim, Yong-Seung
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2002년도 Proceedings of International Symposium on Remote Sensing
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    • pp.347-351
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    • 2002
  • The Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) on the Earth Observing System (EOS) Terra and Aqua satellites, launched in 1999 and 2002, is directly received by Korea Aerospace Research Institute (KARI) ground station facility. BURI engineers develop a system to receive direct broadcast downlink from MODIS to provide near-realtime, remotely-sensed, spaceborne data to the user community in Korea. MODIS scans a swath width of 2330 km that is sufficiently wide to cover Korean peninsular, Yellow and East Sea at once. The MODIS has 36 spectral bands between 0.415 fm and 14.235 $\mu$m, i.e. through the visible into the thermal infrared. MODIS has been observed active fires, floods, smoke transport, dust storms, severe storms since February of 2000. The KARI is preparing for distribution of direct broadcasted MODIS data to users in Korea. The MODIS database system will be designed and developed by KARI engineer for data service from year of 2003. MODIS data user group will be organized from $\.{O}$ctober to December 2002.

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ASTER 열적외 영상을 이용한 청계천 복원 전의 도시 지표 열 환경 특성 분석 (Analyzing the urban surface temperature characteristic before Cheong-Gye stream restoration using thermal infrared of ASTER image)

  • 조명희;김형섭;유성옥;김성재;김연희
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.240-245
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    • 2006
  • 오늘날 도시인구집중화 현상에 따른 대규모 도시개발과 도시역의 확대로 지표면의 피복 변화가 극심하게 이루어지고 있는 한편 이러한 현상으로 인해 도시의 내 외적 경관변화 뿐만 아니라 지형 및 기온상승, 바람장의 변화 등 복합적인 국지기후 변화를 초래하게 되었다. 본 연구에서는 이러한 도시의 기후 변화에 따라 청계천 복원 전의 도시 지표 열 환경 특성을 분석을 수행하고자 한다 도시지역의 열환경 분석을 위하여 기존에는 주로 Landsat TM/ETM+ 위성영상 자료를 사용하였으나 2003년 5월 위성 센서의 고장으로 위성영상 자료의 사용이 불가피하게 되었다. 이에 대체 방안으로 ASTER 영상 열적외 센서에서 취득한 지표온도 값과 현장에서 취득한 AWS자료와의 상관성 분석을 실시하였으며, 이를 기반으로 청계천 주변의 근접성 분석 및 토지이용별 지표온도 분포 패턴 등 도시 열 환경 변화 탐지 및 분석을 위하여 GIS 및 RS 분석을 실시하였다.

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측정된 기상 조건 데이터를 이용한 지상물체의 표면온도 특성 연구 (Modeling of Surface Temperature Characteristics on the Ground by using the Measured Weather Condition Data)

  • 최준혁;박태원;김태국
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.470-477
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    • 2010
  • This paper is a part of developing a program that predicts the surface temperature and the IR images of ground objects by considering solar irradiation and atmospheric convection. The thermal modeling is essential for identifying objects on the scenes obtained from the remote sensing. And the temperature distribution on the objects is necessary to obtain their infrared images in contrast to the background. We considered the composite heat transfer modes including conduction, convection and spectral solar radiation incident on the objects within a scene to calculate the surface temperature distribution. The surface temperatures obtained by using the S/W developed in this study(Silhouette) and a commercial S/W(SE-Workbench-IR) are computed and compared each other. Results obtained by using the S/W developed in this study(Silhouette) show fairly good agreement with those obtained by the SE-Workbench-IR.

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.