• 제목/요약/키워드: VEGETATION Sensor

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드론 광학센서 기반의 식생지수 정확도 평가 (Evaluation of vegetation index accuracy based on drone optical sensor)

  • 이근상;조기성;황지욱;김평곤
    • 한국측량학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.135-144
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    • 2022
  • 식생은 인간에게 다양한 생태공간을 제공하고 수자원 및 기후환경 측면에서도 매우 중요하기 때문에 근적외선 센서 기반의 식생지수를 활용한 식생 모니터링 연구가 많이 수행되어 왔다. 따라서 근적외선 센서를 구비하지 못할 경우 식생 모니터링 연구가 현실적으로 어려운 문제가 있었다. 본 연구에서는 이러한 문제를 개선하고자 NDVI 식생지수를 기준자료로 하여 광학센서 기반의 식생지수 정확도를 평가하였다. 먼저 현장에서 조사한 식생조사 지점과 NDVI 식생지수와의 중첩을 통해 Kappa 계수를 계산하였으며, 그 결과 Kappa 계수가 0.930으로 가장 높게 나타난 0.6 이상의 임계값을 갖는 식생영역을 광학센서 기반의 식생지수 정확도 평가의 기준자료로 선정할 수 있었다. NDVI 식생지수를 기준자료로 선정하여 광학센서 기반의 식생지수와 비교한 결과, 0.04, 0.08, 0.30 이상의 임계값 구간에서 Kappa 계수가 각각 0.713, 0.713, 0.828로 가장 높게 분석되었다. 특히 RGBVI 식생지수의 경우 Kappa 계수가 0.828로 높게 나타났으며, 따라서 근적외선 센서를 활용하지 못하는 환경에서도 광학센서를 활용한 식생 모니터링 연구가 가능함을 알 수 있었다.

야생식생군락 생태계 모니터링을 위한 사물인터넷 기반의 저전력 무선 센서네트워크 시스템에 관한 연구 (Study on Internet of Things Based Low-Power Wireless Sensor Network System for Wild Vegetation Communities Ecological Monitoring)

  • 김내수;이계선;류재홍
    • 한국IT서비스학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.159-173
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    • 2015
  • This paper presents a study on the Internet of Things based low-power wireless sensor networks for remote monitoring of wildlife ecosystem due to climate change. Especially, it is targeting the wild vegetation communities ecological monitoring. First, we performed a pre-test and analysis for selecting the appropriate frequency for the sensor network to collect and deliver information reliably in harsh propagation environment of the forest area, and selected for sensors for monitoring wild vegetation communities on the basis of considerations for selecting the best sensor. In addition, we have presented the platform concept and hierarchical function structures for effectively monitoring, analyzing and predicting of ecosystem changes, to apply the Internet of Things in the ecological monitoring area. Based on this, this paper presents the system architecture and design of the Internet of Things based low-power wireless sensor networks for monitoring the ecosystem of the wild vegetation communities. Finally, we constructed and operated the test-bed applied to real wild trees, using the developed prototype based on the design.

A STUDY ON INTER-RELATIONSHIP OF VEGETATION INDICES USING IKONOS AND LANDSAT-7 ETM+ IMAGERY

  • Yun, Young-Bo;Lee, Sung-Hun;Cho, Seong-Ik;Cho, Woo-Sug
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume II
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    • pp.852-855
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    • 2006
  • There is an increasing need to use data from different sensors in order to maximize the chances of obtaining a cloud-free image and to meet timely requirements for information. However, the use of data from multiple sensor systems is depending on comprehensive relationships between sensors of different types. Indeed, a study of inter-sensor relationships is well advanced in the effective use of remotely sensed data from multiple sensors. This paper was concerned with relationships between sensors of different types for vegetation indices (VI). The study was conducted using IKONOS and Landsat-7 ETM+ images. IKONOS and Landsat-7 ETM+ image of the same or about the same dates were acquired. The Landsat-7 ETM+ images were resampled in order to make them coincide with the pixel sizes of IKONOS. Inter-relationships of vegetation indices between images were performed using at-satellite reflectance obtained by converting image digital number (DN). All images were applied to topographic normalization method in order to reduce topographic effect in digital imagery. Also, Inter-sensor model equations between two sensors were developed and applied to other study region. In the result, the relational equations can be used to compute or interpret VI of one sensor using the VI of another sensor.

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도로의 높낮이 변화와 초목이 존재하는 환경에서의 비전 센서 기반 (Vision-sensor-based Drivable Area Detection Technique for Environments with Changes in Road Elevation and Vegetation)

  • 이상재;현종길;권연수;심재훈;문병인
    • 센서학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.94-100
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    • 2019
  • Drivable area detection is a major task in advanced driver assistance systems. For drivable area detection, several studies have proposed vision-sensor-based approaches. However, conventional drivable area detection methods that use vision sensors are not suitable for environments with changes in road elevation. In addition, if the boundary between the road and vegetation is not clear, judging a vegetation area as a drivable area becomes a problem. Therefore, this study proposes an accurate method of detecting drivable areas in environments in which road elevations change and vegetation exists. Experimental results show that when compared to the conventional method, the proposed method improves the average accuracy and recall of drivable area detection on the KITTI vision benchmark suite by 3.42%p and 8.37%p, respectively. In addition, when the proposed vegetation area removal method is applied, the average accuracy and recall are further improved by 6.43%p and 9.68%p, respectively.

A Defective Detector Suppression in the Short Wave Infrared Band of SPOT/VEGETATION-1

  • Han, Kyung-Soo;Kim, Young-Seup
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.403-409
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    • 2003
  • Since SPOT4 satellite contained VEGETATION 1 sensor launched, the noise in VEGETATION data was occasionally arisen a difficulty for the data traitement. Blind line noise types were studied in VEGETATION-l short wave infrared channel(SWIR). In order to provide a precis product, the procedure for removing this noise is strongly recommended. In the case that the blind values are clearly distinguished from contamination-free values a simple threshold method was applied, while a changeable threshold method was used for the blind value mixed with contamination-free values. New algorithm presented in this study is consists of two method for each type of SWIR blind. After removing blind line, there were again some residual pixels of blind, because the threshold is not determinated sufficiently low. Lower threshold could remove the blind line as well as the contamination-free pixels. Nevertheless, the results showed a good qualitative improvement as compared with other algorithm.

MODIS 식생지수에 미치는 센서 geometry의 영향과 센서 간 자료 호환성 검토 (Compatibility of MODIS Vegetation Indices and Their Sensitivity to Sensor Geometry)

  • 박선엽
    • 대한지리학회지
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    • 제49권1호
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    • pp.45-56
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    • 2014
  • 지표의 식생활력도를 간접적으로 반영하는 위성 기반의 식생지수 자료를 연속적으로 확보하기 위해 자료합성법이 통상적으로 적용된다. 이는 자료합성을 통해 누락 자료나 신호 오류의 영향을 최소화함으로써 장기적인 식생지수 자료 구축이 가능해지기 때문이다. 또, 합성주기에 따라 두 개 이상의 위성 센서로부터 같은 시점에 생성된 식생지수 자료를 상호교호적으로 사용할 경우, 식생지수 자료 축적의 연속성과 안정성을 보다 더 강화할 수 있다. 본 연구는 식물생장 연구에 있어 위성시스템 간 자료 호환 가능성뿐만 아니라 MODIS 자료 취득 조건, 즉 태양과 센서의 천정각이 미치는 영향을 센서 geometry 측면에서 파악하여 장기적인 식생모니터링을 위한 자료 구축 개선에 기여하고자 한다. 연구 기간 중 센서천정각의 변화는 일정한 패턴을 보이지 않았고, 연도별로 불규칙한 등락을 나타냈다. 또, 동일 계절별로 분석한 결과에서도 계절에 따른 특징적 경년변화 패턴은 나타나지 않았다. 두 가지 분석 대상 자료인 NDVI와 EVI를 비교했을 때, EVI가 NDVI에 비해 더 안정된 결과를 보여주었고, 전반적으로 중위도 지역 식물생장의 계절적 특성을 전형적으로 보여주었다. 식생피복에 따른 NDVI-EVI 간 상관관계는 모두 유효한 결과를 얻었으나, 식생피복별로 상관도 차이를 보였고 상호간에 선형 관계가 아닌 상단부에서 수렴되는 곡선 관계를 보여주었다. Terra와 Aqua 위성에 의해 오전과 오후에 각각 관측된 식생지수를 비교한 결과, 상관계수 범위는 NDVI의 경우 0.641-0.880로, EVI의 경우 0.747-0.963으로 나타나, NDVI자료에 비해 EVI자료의 호환성이 높은 것으로 조사되었다. 두 센서 기반의 식생지수간 호환성 개선을 위해서는 두 자료 간의 회귀선으로부터 벗어나 있는 예외치에 대한 정밀한 분석이 과제로 남는다.

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UAS 기반, 가시, 근적외 및 열적외 영상을 활용한 식생조사 (Vegetation Monitoring using Unmanned Aerial System based Visible, Near Infrared and Thermal Images)

  • 이용창
    • 지적과 국토정보
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    • 제48권1호
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    • pp.71-91
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    • 2018
  • 최근 영농분야에서 종자파종, 병충해 방제 등에 무인항공기(UAV ; Unmanned Aerial Vehicle)를 활용한 응용이 활발히 진행되고 있다. 본 연구는 UAV에 다양한 파장대의 영상센서를 탑재하고 SfM(Structure from Motion) 영상해석기법과 연계한'고해상 저고도 원격탐측시스템(UAS ; Unmanned Aerial System)'를 구성, UAS 기반 식생조사의 효용성을 고찰하여 정밀영농의 활용성을 검토하였다. 이를 위해 저가 UAV에 가시 컬러(VIS_RGB ; Visible Red, Green, and Blue) 영상센서, 수정된 BG_NIR(Blue Green_Near Infrared Red) 근적외 영상 센서, $7.5{\sim}13.5{\mu}m$ 분광대역의 열적외 영상(TIR ; Thermal Infrared Red)센서를 조합 연계한 UAS를 구성하였다. 또한, 가시 근적외 및 열적외 파장대를 기본요소로 광합성에 따른 식물의 엽록소, 질소 및 수분 함유량 등을 검토할 수 있는 총 10종의 식생지수를 선정, 식생상태 검출에 활용하였다. 시험대상지에 대한 각 파장대역의 영상을 획득하고 사전에 조사된 지상 피복현황을 기준으로 각 식생지수의 분포도 및 식생지수 간 상관성(결정계수 R2) 등을 비교 고찰하여 무인항공기를 활용한 가시 컬러, 근 적외 및 열 적외 영상에 의한 식생상태의 검측 수행능력을 검토하였다. 저가 무인항공기에 VIS_RGB, BG_NIR 및 TIR 영상 센서를 탑재, 식생조사의 효용성을 종합적으로 검토한 결과, 인공위성과 항공영상에 의존한 과거의 식생조사방식 대비, 영상해상도, 경제성 및 운용성 면에서 UAV기반 고해상 저고도 원격탐측시스템(UAS)의 효용성을 입증할 수 있었으므로 정밀농업, 수계 및 산림조사 등의 분야에 그 활용이 기대된다.

Spectal Characteristics of Dry-Vegetation Cover Types Observed by Hyperspectral Data

  • Lee Kyu-Sung;Kim Sun-Hwa;Ma Jeong-Rim;Kook Min-Jung;Shin Jung-Il;Eo Yang-Dam;Lee Yong-Woong
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.175-182
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    • 2006
  • Because of the phenological variation of vegetation growth in temperate region, it is often difficult to accurately assess the surface conditions of agricultural croplands, grasslands, and disturbed forests by multi-spectral remote sensor data. In particular, the spectral similarity between soil and dry vegetation has been a primary problem to correctly appraise the surface conditions during the non-growing seasons in temperature region. This study analyzes the spectral characteristics of the mixture of dry vegetation and soil. The reflectance spectra were obtained from laboratory spectroradiometer measurement (GER-2600) and from EO-1 Hyperion image data. The reflectance spectra of several samples having different level of dry vegetation fractions show similar pattern from both lab measurement and hyperspectral image. Red-edge near 700nm and shortwave IR near 2,200nm are more sensitive to the fraction of dry vegetation. The use of hyperspectral data would allow us for better separation between bare soils and other surfaces covered by dry vegetation during the leaf-off season.

수직 축 회전형 측각기 제작 및 야외 지표면 반사도 관측 시험: 타프와 잔디에서 (Observation Test of Field Surface Reflectance Using Vertical Rotating Goniometer on Tarp Surface and Grass)

  • 문현동;조은이;김현기;조유나;김보경;안호용;류재현;조재일
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제38권6_1호
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    • pp.1207-1217
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    • 2022
  • 농업의 새로운 패러다임인 디지털 농업에서는 원격탐사 기법을 이용하여 작물 생육을 지속으로 감시하며 상태를 신속히 정보화하고 있다. 대표적으로 작물의 생육·생리적 변화에 대한 선택적인 파장 반사도 변화를 기반으로 한 식생지수가 주로 사용되어진다. 하지만 식생 표면의 분광 반사도는 이방성을 갖기 때문에 태양 위치와 지면 관측 방향에 따라 변할 수 있어 식생지수 값이 작물의 상태를 나타내지 못하고 왜곡될 수 있다. 본 연구에서는 야외용 측각기를 제작하여 타프(tarp)와 잔디 식생에서 시험 운영하였다. 램버시안 표면과 유사한 성질의 타프에서는 Blue, Green, Red, 근적외선 파장에 대해 대체적으로 타프의 속성 반사도와 유사하게 측정되었다. 하지만, 흐린 날은 센서 천정각이 커질수록 반사도가 과대 측정되는 경향을 보였다. 잔디에서 주요 식생지수의 상대 차잇값을 보았을 때, 태양과 센서 천정각에 대해 visible atmospherically resistant index (VARI)와 vegetation index green (VIgreen),simple ratio (SR), normalized difference vegetation index (NDVI), enhanced vegetation index (EVI) 순으로 민감하였다. 측각기를 통해서 직접 관측된 자료들은 원격탐사 기반의 반사도 기반 식생지수를 보다 정확하게 산출하는데 기여할 수 있을 것이다.

Atmospheric Correction Problems with Multi-Temporal High Spatial Resolution Images from Different Satellite Sensors

  • Lee, Hwa-Seon;Lee, Kyu-Sung
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.321-330
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    • 2015
  • Atmospheric correction is an essential part in time-series analysis on biophysical parameters of surface features. In this study, we tried to examine possible problems in atmospheric correction of multitemporal High Spatial Resolution (HSR) images obtained from two different sensor systems. Three KOMPSAT-2 and two IKONOS-2 multispectral images were used. Three atmospheric correction methods were applied to derive surface reflectance: (1) Radiative Transfer (RT) - based absolute atmospheric correction method, (2) the Dark Object Subtraction (DOS) method, and (3) the Cosine Of the Uun zeniTh angle (COST) method. Atmospheric correction results were evaluated by comparing spectral reflectance values extracted from invariant targets and vegetation cover types. In overall, multi-temporal reflectance from five images obtained from January to December did not show consistent pattern in invariant targets and did not follow a typical profile of vegetation growth in forests and rice field. The multi-temporal reflectance values were different by sensor type and atmospheric correction methods. The inconsistent atmospheric correction results from these multi-temporal HSR images may be explained by several factors including unstable radiometric calibration coefficients for each sensor and wide range of sun and sensor geometry with the off-nadir viewing HSR images.