• 대한원격탐사학회지
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• 제29권1호
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• pp.45-55
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• 2013

동남극의 Campbell 빙하는 테라노바 만으로 유출되는 주요한 빙하 중 하나이다. Campbell 빙하는 동남극 빙상의 질량 균형에 영향을 미치고 있기 때문에 정확한 면적 및 흐름속도의 분석이 필요하다. 그러나 Campbell 빙하에 대한 연구는 1990년 이후로 거의 수행되지 않았다. 이 연구에서는 2010년 6월부터 2012년 1월 사이에 Campbell 빙하가 촬영된 59장의 COSMO-SkyMed SAR 영상을 획득하였다. 디지타이징 방법과 영상정합에 의한 변위추적 기법을 적용하여 Campbell Glacier Tongue의 면적과 Campbell 빙하의 흐름속도를 추정하였다. Campbell Glacier Tongue의 면적은 여름철에 얼음의 붕괴로 인해 감소하고 겨울철에 증가하지만 증감의 폭이 크지 않았고, 평균 75.5 $km^2$의 면적을 유지하였다. Campbell Glacier Tongue의 유출량은 $0.58{\pm}0.12km^3/yr$로 추정되었는데, 이는 1989년에 비해 증가한 것이다. Campbell Glacier Tongue의 흐름속도는 181-268 m/yr로서 1988-1989년의 흐름속도에 비해 빠르며, 이는 빙하의 유출량 증가에 영향을 준 것으로 해석되었다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제35권1호
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• pp.15-28
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• 2019

By applying the method of SAR interferometry to X-band synthetic aperture radar (SAR) image of COSMO-SkyMed, detailed motion patterns of five glaciers in the Parlung Zangbo River basin, Tibetan Plateau, in January 2010 have been derived. The results indicate that flow patterns are generally constrained by the valley geometry and terrain complexity. The maximum of $123.9ma^{-1}$ is observed on glacier No.1 and the minimum of $39.4ma^{-1}$ is found on glacier No.3. The mean values of five glaciers are between 22.9 and $98.2ma^{-1}$. Glaciers No.1, No.2, No.4 and No.5 exhibit high velocities in their upper sections with big slope and low velocities in the lower sections. A moraine lake accelerates the speed of mass exchange leading to a fast flow at the terminal of glacier No.3. These glaciers generally move along the direction of decreased elevation and present a macroscopic illustration of the motion from the northwest to the southeast. The accuracy of DEM and registration conditions of DEM-simulated terrain phases has certain effects on calculations of glacier flow direction and velocity. The error field is relatively fragmented in areas inconsistent with the main flow line of the glaciers, and the shape and uniformity of glacier are directly related to the continuous distribution of flow velocity errors.

• 대한원격탐사학회지
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• 제37권6_3호
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• pp.2035-2046
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• 2021

빙하 이동속도는 빙하역학 연구에 가장 기초가 되는 관측치로 기후 변화에 따른 해수면 상승 등을 예측하는데 매우 중요한 지시자이다. 본 연구에서는 SAR 오프셋트래킹 기법을 통해 동남극 테라노바 만에 위치한 Campbell Glacier에 대한 2차원 이동속도를 관측하였다. 이를 위하여 연구지역에 대하여 2021년 7월 9일과 2021년 8월 6일에 촬영한 국내 KOMPSAT-5 SAR 위성영상을 획득하였다. 선행 연구를 통하여 제안한 다중변위커널을 활용한 오프셋트래킹 기법은 해상도와 정밀도를 모두 만족하는 최적의 결과를 얻는 기법이다. 하지만 커널 크기에 따라 오프셋트래킹을 반복하여 수행하기 때문에 매우 집약적인 연산 능력과 시간이 필요하게 된다. 따라서 본 연구에서는 전략적으로 coarse-to-fine SAR 오프셋트래킹 방법을 고안하였다. coarse-to-fine 오프셋트래킹을 통하여 일반적인 오프셋트래킹 결과보다 해상도는 유지되고 정밀도는 향상(특히, 비행방향으로 약 4배)된 결과를 획득할 수 있다. 이 기법을 활용하여 Campbell Glacier에 대한 2차원 이동속도 영상을 생성하였다. 2차원 이동속도 영상을 분석한 결과 Campbell Glacier의 지반선(grounding line)은 대략 위도 -74.56N 부근에 존재하는 것으로 관측할 수 있었다. 이 연구에서 분석된 Campbell Glacier Tongue의 흐름속도(185-237 m/yr)는 1988-1989년의 흐름속도(140-240 m/yr)에 비하여 증가하였다. 그리고 2010-2012년의 흐름속도(181-268 m/yr)에 비하여 지반선 부근에서 이동속도는 유사하였지만 Campbell Glacier Tongue의 끝부분에서의 이동속도는 감소한 것을 확인할 수 있었다. 하지만 이는 본 연구의 연구 결과는 28일 동안 발생한 빙하의 이동속도를 연간 속도로 환산한 것이기 때문에 발생하는 오차일 가능성이 있다. 향후 정확한 비교를 위해서는 시계열적으로 자료를 확장하여 연간 속도를 정확하게 계산하는 과정이 필요할 것이다. 이 연구를 통해 최초로 국내 X-밴드 SAR 위성인 KOMPSAT-5 위성 영상을 활용하여 빙하의 2차원 이동속도를 관측하였으며, KOMPSAT-5 영상의 coarse-to-fine SAR 오프셋트래킹 기법이 빙하의 2차원 이동속도 관측에 매우 유용함을 확인할 수 있었다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제37권1호
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• pp.1-11
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• 2021

This study measures the change of ice flow velocity of David Glacier, one of the fast-moving glaciers in East Antarctica that drains through Drygalski Ice Tongue. In order to effectively observe the rapid flow velocity, we applied the offset tracking technique to Sentinel-1A SAR images obtained from 2016 to 2020 with 36-day temporal baseline. The resulting velocity maps were averaged and the two relatively fast points (A1 and A2) were selected for further time-series analysis. The flow velocity increased during the Antarctic summer (around December to March) over the four years' observation period probably due to the ice surface melting and reduced friction on the ice bottom. Bedmap2 showed that the fast flow velocities at A1 and A2 are associated with a sharp decrease in the ice surface and bottom elevation so that ice volumetric cross-section narrows down and the crevasses are being created on the ice surface. The local maxima in standard deviation of ice velocity, S1 and S2, showed random temporal fluctuation due to the rotational ice swirls causing error in offset tracking method. It is suggested that more robust offset tracking method is necessary to incorporate rotational motion.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2007년도 공동학술대회 논문집
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• pp.139-144
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• 2007

To delineate subglacial and englacial images of the western Fourcade Glacier in Antarctica, GPR data were acquired along a 470 m profile in November 2006. Signature deconvolution, migration velocity analysis, and finite difference depth migration were effective in increasing vertical resolution, obtaining the velocity function, and yielding clear depth images of the mixed-phase single-channel data, respectively. The source signature was extracted through stacking reflection signals from the basement. The deconvolution successfully compressed the source signatures to increase temporal resolution and attenuated reverberations. Medium velocities were analyzed with 112 diffraction events by the constant-velocity migration method based on the Stolt algorithm. Finally, depth migration based on the finite difference algorithm provided clear englacial and subglacial images in the laterally-varying velocity field.

• 대한원격탐사학회지
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• 제34권3호
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• pp.495-506
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• 2018

전 지구적으로 기후 변화와 해수면상승에 대한 관심이 집중되면서 빙하의 변위 속도에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 빙하의 속도와 관련된 연구에서 현장관측 방법이 가장 정확한 데이터를 취득할 수 있으나 데이터 취득의 어려움으로 위성레이더를 활용한 오프셋 트래킹 기법이 활발하게 활용되고 있다. 오프셋 트래킹은 관측 정밀도가 위상 기반의 지표변위 관측 기법(위성레이더 간섭기법, 위성레이더 다중개구간섭기법)에 비하여 떨어지는 한계가 존재하였으나 최근 연구에 의하여 개선되었다. $Uv{\hat{e}}rsbreen$ 빙하 지역은 최근 연구에 의하여 1.5 m/year의 속도로 빙하의 고도가 저하된다는 사실이 밝혀졌다. 그 만큼 이 지역은 빙하 변위 속도는 기후변화에 큰 영향을 받고 있으며 장기적인 기후변화를 관측하고 예측하는 데에 중요하게 활용될 수 있다. 하지만 이 지역에 대한 구체적인 연구 사례는 거의 존재하지 않는다. 본 연구에서는 개선된 위성레이더 오프셋 트래킹 기법을 활용하여 $Uv{\hat{e}}rsbreen$ 지역의 2차원 변위 속도를 관측하였다. 그 결과 연간 최대 133.7 m/year의 속도로 빙하가 이동하는 것이 확인되었다. 관측 정밀도는 아지무스 방향과 레인지 방향에 대하여 각각 5.4 그리고 3.3 m/year이었다. 이 결과는 장기적인 빙하의 고도 변화에 관한 연구 그리고 기후 변화에 따른 환경 영향 평가 연구에 활용될 것이다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제35권1호
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• pp.29-37
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• 2019

Synthetic Aperture Radar (SAR) observations are powerful tools to monitor surface's displacement very accurately, induced by earthquake, volcano, ground subsidence, glacier movement, etc. Especially, radar interferometry (InSAR) which utilizes phase information related to distance from sensor to target, can generate displacement map in line-of-sight direction with accuracy of a few cm or mm. Due to decorrelation effect, however, degradation of coherence in the InSAR application often prohibit from construction of differential interferogram. Offset tracking method is an alternative approach to make a two-dimensional displacement map using intensity information instead of the phase. However, there is limitation in that the offset tracking requires very intensive computation power and time. In this paper, efficiency of parallel computing has been investigated using high performance computer for estimation of glacier velocity. Two TanDEM-X SAR observations which were acquired on September 15, 2013 and September 26, 2013 over the Narsap Sermia in Southwestern Greenland were collected. Atotal of 56 of 2.4 GHz Intel Xeon processors(28 physical processors with hyperthreading) by operating with linux environment were utilized. The Gamma software was used for application of offset tracking by adjustment of the number of processors for the OpenMP parallel computing. The processing times of the offset tracking at the 256 by 256 pixels of window patch size at single and 56 cores are; 26,344 sec and 2,055 sec, respectively. It is impressive that the processing time could be reduced significantly about thirteen times (12.81) at the 56 cores usage. However, the parallel computing using all the processors prevent other background operations or functions. Except the offset tracking processing, optimum number of processors need to be evaluated for computing efficiency.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2005년도 공동학술대회 논문집
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• pp.151-154
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• 2005

전 지구적 환경 모니터링을 위한 빙하 시추의 예비 탐사로서 남극 리빙스톤섬에서 GPR (Ground Penetrating Radar) 탐사를 실시하였다. 탐사지역은 세종기지가 위치한 킹죠지섬으로부터 남서쪽으로 80 km 위치한 곳으로 해발 340 m의 Mt. Charra 부근에 위치한다. 총 5개의 측선을 탐사했으며 3개의 반사법과 2개의 CMP (Common Midpoint) 방법을 실시하였다. 탐사결과 연구지역에서 빙하층은 전자기파의 속도와 반사단면의 특징으로 3개로 나누었다. 빙하의 두께는 $80{\~}110\;m$에 이르는 것으로 추정되고 층에 따라 빙하 내부에 다량의 물과 화산재를 포함하고 있는 것으로 해석된다.

• 지구물리
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• 제8권2호
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• pp.63-66
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• 2005

전 지구적 환경 모니터링을 위한 빙하 시추의 예비 탐사로서 남극 리빙스톤섬에서 GPR (Ground Penetrating Radar) 탐사를 실시하였다. 탐사지역은 세종기지가 위치한 킹죠지섬으로부터 남서쪽으로 80 km 위치한 곳으로 해발 340 m의 Mt. Charra 부근에 위치한다. 총 5개의 측선을 탐사했으며 3개의 반사법과 2개의 CMP(Common Midpoint) 방법을 실시하였다. 탐사결과 연구지역에서 빙하층은 전자기파의 속도와 반사단면의 특징으로 3개로 나누었다. 빙하의 두께는 80∼110 m에 이르는 것으로 추정되고 층에 따라 빙하 내부에 다량의 물과 화산재를 포함하고 있는 것으로 해석된다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2008년도 공동학술대회
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• pp.145-148
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• 2008

2003년 1월에 발사된 ICESat 인공위성은 극지방 전 지역을 거의 관측할 수 있는 극궤도 위성으로 극지방 빙하 변화 연구에 많은 기여를 하고 있다. ICESat은 GLAS(Geoscience Laser Altimetry System) 센서를 이용하여 지형의 변화를 정밀 관측함으로써 빙하의 고도 변화 탐지에 매우 유용하다. 이는 기존의 SAR 위성을 이용한 빙하 연구의 단점을 보완할 수 있을 것으로 기대된다. ICESat의 정밀 빙하 고도 관측을 이용하여 Amery 빙붕의 속도 변화를 파악할 수 있는 새로운 방법을 제시하였다. 시간의 변화에 따라 수평적으로 이동하는 빙붕의 변화를 ICESat 위성 자료를 통해 확인할 수 있었으며 이를 통해 빙붕의 속도 분포를 계산할 수 있을 것으로 기대된다. 본 연구를 통해 개발된 방법은 남극의 다른 빙붕 연구에도 적용될 수 있을 것이다.