• 제목/요약/키워드: look direction bias

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지질학적 선구조 분석을 위한 SAR 영상에서의 방향편차에 대한 정량적 분석 (Quantitative Analysis of the Look Direction Bias in SAR Image for Geological Lineament Study)

  • 홍창기;원중선;민경덕
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.13-24
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    • 2000
  • SAR 영상에 나타나는 지질학적 선구조는 안테나의 관측방향에 따라 증가 혹은 감소하여 나타난다. 본 연구에서는 지질학적 선구조 추출시 관측방향에 따라 발생하는 방향편차를 정량적으로 분석하였다. SAR 영상에 나타나는 방향편차의 정량적인 분석을 위해 Landsat TM 영상과 JERS-1 SAR 영상에서 각각 선구조를 추출하였으며 기본 선구조의 판단을 위해 TM 영상에서 추출된 선구조와 야외조사자료 및 지질도상에 나타나는 단층선과의 연관성 분석을 실시하였다. 연구지역내의 SAR 영상에 나타나는 선구조는 관측방향에 평행할 때 최소를, 수직일 때 최대를 보이나 관측방향에 평행한 선구조일지라도 지형적인 특성에 따라 어느 정도 선구조의 추출이 가능한 것으로 나타났다. SAR 영상에 나타나는 선구조의 상대적 증감비율에 대한 분석 결과 길이는 33%~159%, 빈도수는 28%~l87%의 증감을 보였으며 방향별 증감비율을 cosine 함수로 최적화하여 표현한 경우 관측방향에 수직인 방향을 기준으로 약 $\pm$50$^{\circ}$이내 방향에서 TM에 비해 SAR 영상에서의 선구조 추출이 용이한 것으로 나타났다. 또한 길이가 짧은 선구조의 추출 여부는 관측방향에 따라 더 많은 영향을 받는 것으로 나타났다.

ERS-1 AND CCRS C-SAR Data Integration For Look Direction Bias Correction Using Wavelet Transform

  • Won, J.S.;Moon, Woo-Il M.;Singhroy, Vern;Lowman, Paul-D.Jr.
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.49-62
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    • 1994
  • Look direction bias in a single look SAR image can often be misinterpreted in the geological application of radar data. This paper investigates digital processing techniques for SAR image data integration and compensation of the SAR data look direction bias. The two important approaches for reducing look direction bias and integration of multiple SAR data sets are (1) principal component analysis (PCA), and (2) wavelet transform(WT) integration techniques. These two methods were investigated and tested with the ERS-1 (VV-polarization) and CCRS*s airborne (HH-polarization) C-SAR image data sets recorded over the Sudbury test site, Canada. The PCA technique has been very effective for integration of more than two layers of digital image data. When there only two sets of SAR data are available, the PCA thchnique requires at least one more set of auxiliary data for proper rendition of the fine surface features. The WT processing approach of SAR data integration utilizes the property which decomposes images into approximated image ( low frequencies) characterizing the spatially large and relatively distinct structures, and detailed image (high frequencies) in which the information on detailed fine structures are preserved. The test results with the ERS-1and CCRS*s C-SAR data indicate that the new WT approach is more efficient and robust in enhancibng the fine details of the multiple SAR images than the PCA approach.

원격탐사자료와 수치표고모형을 이용한 지질학적 선구조 분석기술: 경상분지 의성지역을 중심으로 (A Technique Assessing Geological Lineaments Using Remotely Sensed Data and DEM : Euiseons Area, Kyungsang Basin)

  • 김원균;원중선;김상완
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.139-154
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    • 1996
  • 본 연구에서는 Landsat TM 센서의 관측방향에 따른 선택적 증감효과와 이를 고려한 지질학적 선구조의 주방향성 분석방법을 고찰하고자 하였다. 이를 위하여 경상분지내 의성지역의 2개의 소지역에 대한 TM 영상, 수치표고모형으로부터 얻어진 음영기복도, 지질도 및 지형도에서 분석한 선구조도에 대해 Hough 변환을 적용하여 얻어진 결과들의 상관관계 및 선구조의 주방향을 비교, 분석하였다. Hough 변환은 지질학적 선구조의 방향성을 객관적으로 분석하는데 효과적이며, 본 연구에서는 Hough 변환을 이용하여 실제적인 선구조의 방향성을 구할 수 있었다. 위성 영상에서 센서의 관측방향에 따른 선택적 증감효과를 보정하기 위해서는 센서의 관측방향에 평행한 선구조를 분석할 수 있는 보조자료가 필요하며, 본 연구에서는 태양의 조명방위각이 센서의 관측방향에 수직인 음영기복도를 보조 자료로 이용하여 선구조 분석을 실시하였다. 분석결과 방위각을 달리한 음영기복도의 각각의 방향성분을 모두 더한 자료도 선구조도와의 상관관계가 높아 해석의 보조자료로 사용될 수 있을 것으로 사료된다. 본 연구에 의하면 신동층군과 하양층군의 일부를 포함하는 의 성군일대는 $N5^{\circ}$~$10^{\circ}$W 방향의 주방향성을, 하양층군, 유천층군 및 불국사화강암이 분포하는 청송군일대는 N55$^{\circ}$~$65^{\circ}$W 의 주방향성을 보인다. 해석시 수치표고모형을 보조자료로 사용하여, 의성군일대의 TM 영상에서는 나타나지 않은 $N55^{\circ}$~$65^{\circ}$W 방향의 선구조의 존재가 확인되었으며, 그 위치가 백악기의 특징적인 주향이동단층인 가음단층과 금천단층의 연장선상에 놓여 있어 두 단층은 북서부의 신동층군까지 연장될 가능성이 있는 것으로 사료된다.

자동 선구조 추출 알고리즘을 이용한 경북 의성지역의 선구조 분석 (Lineament analysis in the euiseong area using automatic lineament extraction algorithm)

  • 김상완
    • 자원환경지질
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    • 제32권1호
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    • pp.19-31
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    • 1999
  • In this study, we have estimated lineaments in the Euiseong area, Kyungbuk Province, from Landsat TM by applying the algorithm developed by Kim and Won et al. which can effectively reduce the look direction bias associated with the Sun's azimuth angle. Fratures over the study area were also mapped in the field at 57 selected sites to compare them with the results from the satellite image. The trends of lineaments estimated from the Landsat TM images are characterized as $N50^{\circ}$~70W, NS~$N10^{\circ}$W, and $N10^{\circ}$~$60^{\circ}$E trends. The spatial distribution of lineaments is also studied using a circular grid, and the results show that the area can be divided into two domains : domain A in which NS~$N20^{\circ}$E direction is dominant, and domain B in which west-north-west direction is prominent. The trends of lineaments can also be classified into seven groups. Among them, only C, D and G trends are found to be dominant based upon Donnelly's nearest neighbor analysis and correlations of lineament desities. In the color composite image produced by overlaying the lineament density map of these C-, D-, and G-trends, G-trend is shown to be developed in the whole study area while the eastern part of the area is dominated by D-trend. C-trend develops extensively over the whole are except the southeastern part. The orientation of fractures measured at 35 points in the field shows major trends of NS~$N30^{\circ}$E, $N50^{\circ}$~$80^{\circ}$W, and N80$^{\circ}$E~EW, which agree relatively well with the lineaments estimated form the satellite image. The rose diagram analysis fo field data shows that WNW-ESE trending discontinuities are developed in the whole area while discontinuities of NS~$N20^{\circ}$E are develped only in the estern part, which also coincide with the result from the satellite image. The combined results of lineaments from the satellite image and fracture orientation of field data at 22 points including 18 minor faults in Sindong Group imply that the WNW-ESE trend is so prominent that Gumchun and Gaum faults are possibly extended up to the lower Sindong Group in the study area.

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지질학적 활용을 위한 Landsat TM 자료의 자동화된 선구조 추출 알고리즘의 개발 (A Development of Automatic Lineament Extraction Algorithm from Landsat TM images for Geological Applications)

  • 원중선;김상완;민경덕;이영훈
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.175-195
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    • 1998
  • 위성영상으로부터 자동화된 선구조 추출 알고리즘은 지형적 특징에 따라 다양한 방법으로 개발되어 왔다. 국내 지형은 주로 산악지형에 가깝지만 충적층 지대가 함께 발달되어 있으며 이와 같은 충적층은 종종 단층과 같은 주요 선구조를 이루고 있다. 그러나 기존의 방법들은 이와 같은 복합적인 지형에 대해 적용하는데 여러 가지 문제점들이 있다 이에 따라 본 연구에서는 이러한 지형적 특징을 나타내는 지역에 적용 가능한 새로운 알고리즘을 개발하였다. 위성영상으로부터 선구조 요소와 비 선구조 요소로 구분되는 이진영상을 생성하기 위해 DSTA(Dynamic Segment Tracing Algorithm)를 개발하였다. DSTA는 선구조 추출시 발생하는 태양방위각에 따른 선택적 증감효과를 제거하고 동적 소창문(dynamic sub window)의 사용에 의해 명암차가 낮은 지역에서의 잡음(noise)을 상당히 제거하였다. 또한, 충적층 처리 루틴은 충적층 지역에서 나타나는 잡음 대부분을 제거하여 효과적으로 선구조를 추출할 수 있었다. 이진영상으로부터 선구조의 양끝점을 결정하기 위해 일반 영상자료 처리에 이용되고 있는 Hierarchical Hough 변환 또는 Generalized Hough 변환을 지질학적 적용에 적합하도록 결합연산 과정을 결합한 ALEHHT(Automatic Lineament Extraction by Hierarchical Hough Transform) 및 ALEGHT (Automatic Lineament Extraction by Generalized Hough Transform) 알고리즘을 개발하였으며, 이를 이용하여 지질학적으로 이용 가능한 선구조를 구하였다. 본 연구에서 제안된 결합연산 과정은 두선 사이의 사이각($\delta$$\beta$), 수직거리(d$_{ij}$) 및 중점거리(dn)를 이용하였다. 개발된 알고리즘을 Landsat TM 자료에 적용하여 지질학적 선구조를 추출한 결과, 산악지역 및 충적층 지대에 발달한 선구조 모두 잘 추출되었으며 태양방위각에 평행한 서북서방향의 선구조 역시 잘 드러나고 있어 만족할 만한 결과를 얻을 수 있었다. 그러나 효과적으로 알고리즘을 사용하기 위해서는 적절한 입력변수의 사용이 필수적이며, 특히 ALEGHT의 입력변수 중 영상 정량화 간격(drop)에 의한 영향은 차후의 연구에서 수행, 보완되어야 할 것으로 사료된다.