• 제목/요약/키워드: normalized difference vegetation index

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고해상도 위성영상과 LiDAR 자료를 활용한 해안지역에 인접한 농경지 추출에 관한 연구 (A Study on Extraction of Croplands Located nearby Coastal Areas Using High-Resolution Satellite Imagery and LiDAR Data)

  • 정윤재
    • 한국지리정보학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.170-181
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    • 2015
  • 공간정보자료를 이용하여 해안지역에 인접한 농경지 추출에 관한 연구는 해안지역의 농업자원관리를 위해서 중요한 작업이다. 본 연구에서는 경상북도 울진의 해안지역을 촬영한 고해상도 위성영상인 KOMPSAT-2 영상과 항공 LiDAR 자료를 이용하여 해안지역에 인접한 다양한 농경지(일반 농경지 및 산간 농경지) 추출에 관한 연구를 수행하였다. 우선 KOMPSAT-2 영상으로부터 정규식생지수(NDVI) 영상을 생성하고, 적절한 임계값을 설정하여 정규식생지수 영상으로부터 식생지역을 추출하였다. 그리고 보간법을 이용하여 항공 LiDAR 자료로부터 디지털 표면모델(DSM) 및 디지털 표고모델(DEM)을 생성한 뒤, 디지털 표면모델과 디지털 표고모델을 구성하는 픽셀 값의 차이를 이용하여 수목고도모델(CHM)을 생성하였고, 적절한 임계값을 설정하여 수목고도모델로부터 편평한 지역을 추출하였다. 그리고 DEM으로부터 경사지도를 생성한 뒤, 적절한 임계값을 설정하여 경사도가 낮은 지표면을 추출하였다. 마지막으로 농경지 한 면의 최소 면적을 위한 임계값을 설정한 뒤, 식생 지역, 편평한 지역 및 경사도가 낮은 지표면에 모두 해당되고, 설정한 임계값보다 높은 면적을 가진 지역을 추출하고 이를 해안지역에 인접한 농경지라고 정의하였다. 본 논문에서 개발한 방법을 이용하여 농경지 추출 작업을 수행한 결과, 해안지역에 인접한 일반 농경지의 85% 와 산간 농경지의 15%가 추출되었다.

후쿠시마 제1 원전 주변 지역의 KOMPSAT-3/3A 영상 기반 지표반사도 적용 식생지수 변화 (Change of NDVI by Surface Reflectance Based on KOMPSAT-3/3A Images at a Zone Around the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant)

  • 이지현;이주선;김광섭;이기원
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제37권6_3호
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    • pp.2027-2034
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    • 2021
  • 다중 시기 KOMPSAT-3/3A 고해상도 위성영상을 이용하여 후쿠시마 제1 원자력 발전소 주변 지역에 대한 식생지수를 산출하고 식생 변화의 양상을 분석하였다. 식생지수 산출 시에는 KOMPSAT-3/3A 위성영상의 지표반사도를 사용하였다. 4개 연도의 위성영상을 사용하였으며 이 영상이 중첩되는 지역을 연구의 대상이 되는 관심영역으로 정하였다. 자료 분석 방법으로 주로 식생이 분포하는 지역을 지나가는 측선을 설정하여 연도별 변화 양상을 살펴보았다. 또한, 2차원 공간상의 식생지수의 변화를 정량적으로 나타내기 위하여 관심영역 내에서 랜덤 포인트를 추출하여 상자그림으로 나타내었다. 연구의 주요 결과는 원전 인근 지역에서 2014년 식생지수는 관심영역 내에서 낮은 값으로 나타났지만 이후 2021년까지 지속해서 식생이 발달하고 있는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 측선이나 상자그림으로 나타낸 변화 모니터링 결과에서도 확인할 수 있었다. 현장 자료를 수집하기 어려운 후쿠시마 원전 지역과 같이 접근이 제한되는 재난 지역에서는 위성영상을 이용하여 높은 정확도를 갖는 토지 피복 분류 산출물을 얻기가 어렵기 때문에 고해상도 위성영상 정보부터 얻는 식생지수와 같이 기본적인 산출물을 이용하여 분석하는 방식이 적절하다. 한편 국제적으로 공동 활용이 가능한 위성정보 자원의 활용 체계 구축과 함께 우리나라에 영향을 줄 수 있는 주변국의 환경 변화를 주기적으로 모니터링하기 위하여 고해상도 위성영상을 이용한 활용 모델과 시스템을 구축할 필요가 있다.

원격탐사와 지리정보시스템을 이용한 시화지구 일대의 지표환경변화와 토공량 예측연구 (Geo-surface Environmental Changes and Reclaimed Amount Prediction Using Remote Sensing and Geographic Information System in the Siwha Area)

  • 양소연;송무영;황정
    • 지질공학
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    • 제9권2호
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    • pp.161-176
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    • 1999
  • 해안매립의 적지로 선정된 시화지구 일대의 시화방조제와 안산신도시개발과 관련된 지표지형의 변화를 관측하기 위해 년도별 인공위성영상을 이용하였으며, 시화방조제 완공으로 노출된 간척지의 매립량을 분석하기 위하여 지리정보시스템을 이용하였다. 시화지구 일대의 인위적인 인간활동과 관련된 년도별 지형의 변화양상과 퇴적물의 분포양상, 산림의 토지피복상태, 그리고 변화된 토지피복현황을 관측하기 위해, 일반적으로 널리 이용되는 위성영상합성, Tasseled cap, 식생지수와 감독분류기법을 이용하였다 매립계획이 수립된 간척지의 매립량을 토목공사 이전에 추측하기 위하여 지질도, 시화간척지 조성계획도, 지상 DEM, 해저 DEM자료층을 지형도, 지질도, 해도, 시화지구 계획도면으로부터 추출하였다. 또한, 인공위성 영상자료 중 감독분류 영상을 분석하여 인근육지의 절취예상 가능위치를 추출하였다 해안선 및 연안지역의 지표지형변화 관측을 위한 처리기법 중 Tasseled cap으로 노출된 조간대의 퇴적물의 침식과 퇴적지역을 관찰하였고, 식생지수 기법으로 식생지수의 차이를 이용하여 산림피복 분포양상을 파악하였으며, 감독분류 영상으로부터 년도별 토지피복 변화현황을 관찰하였다. 수치지형분석으로 계산된 시화지구 간척지의 총매립량은 $581,485,354\textrm{m}^3$이고, 이를 호수공원 하부에서 준설할 경우 예상되는 최종 호수공원의 깊이는 9.2m이다. 또한, 계획단지 주변에 제방을 축조할 경우, 소요될 매립량은 $3,387,360\textrm{m}^3$이며, 이를 인근육지로부터 절취한다고 가정할 때, 선감도와 송산면일부, 대부도일부 예정지의 절취량은 각각 $5,229,576\textrm{m}^3,{\;}79,227,072\textrm{m}^3,{\;}47,026,008\textrm{m}^3$이다. 따라서, 제방 축조시 필요한 토공량은 대부도일부의 절취량만으로도 충분히 충당할 수 있음을 알 수 있었다.

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벤트그래스 그린 관리를 위한 엽면 시비의 효과 (The Effect of Foliar Application to Improve Putting Green Performance)

  • 홍범석;태현숙;오상훈;조용섭
    • 아시안잔디학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.94-99
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    • 2011
  • 본 연구는 잔디 관리에서 엽면시비를 통해 나타나는 잔디의 생육 및 품질을 조사하여, 잔디 관리 정보를 제공하고자 수행되었다. 연구 결과, 엽면시비 후 잔디의 시각적 품질 및 밀도, 클로로필 함량이 높아졌다. 잔디밀도는 대조구에 비해 평균 2.8개/$cm^2$ 높았으며, 여름철 장마기에는 평균 3개/$cm^2$ 이상 높았다. 또한, 벤트그래스 그린에서 시각적 품질 및 클로로필 함량, 식생지수가 1년 내내 균일하게 유지되었으며, 갱신작업이나 건조피해 후에도 관주시비 처리구의 잔디보다 엽면시비 처리구의 잔디 회복속도가 현저히 빠른 것을 확인할 수 있었다. 본 결과를 통해 엽면시비가 잔디의 지상부에 영양분을 신속하게 제공하여 잔디 생육을 단기간에 높이는 효과가 있다는 점을 알 수 있었으며, 이는 잦은 잔디 깎기로 양분의 유실이 많은 그린에서 유용하며, 특히 뿌리 길이가 짧아 시비의 효과가 낮은 하절기의 그린관리에 매우 실용적인 관리프로그램이 될 것으로 예상된다. 하지만, 본 연구에서 잔디의 뿌리 길이 생육에 관해서는 관주 시비구와 엽면 시비구의 차이를 확인하기 어려웠으며, 엽변 시비프로그램의 특성상 시비 횟수가 늘어나는 점에 대해서도 생각해 보아야 한다. 마지막으로, 토양 분석결과에서 시비 전후 토양의 화학성에 큰 변화가 없다는 점은 토양 염류의 축적이 예방된다는 측면에서 큰 장점이 될 수 있으나 양분의 결핍이 쉽게 올 수 있다는 점에서 위험 요인이 될 수도 있다. 본 연구를 통해, 국내에서도 엽면 시비를 보편적인 시비방법으로 정착시킬 필요성을 느끼며, 이를 위해서는 시비 횟수를 줄이는 것과 같은 실용성을 높이기 위한 추가 연구가 필요할 것이다.

아시아 지역 지면피복자료 비교 연구: USGS, IGBP, 그리고 UMd (A Comparison of the Land Cover Data Sets over Asian Region: USGS, IGBP, and UMd)

  • 강전호;서명석;곽종흠
    • 대기
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    • 제17권2호
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    • pp.159-169
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    • 2007
  • A comparison of the three land cover data sets (United States Geological Survey: USGS, International Geosphere Biosphere Programme: IGBP, and University of Maryland: UMd), derived from 1992-1993 Advanced Very High Resolution Radiometer(AVHRR) data sets, was performed over the Asian continent. Preprocesses such as the unification of map projection and land cover definition, were applied for the comparison of the three different land cover data sets. Overall, the agreement among the three land cover data sets was relatively high for the land covers which have a distinct phenology, such as urban, open shrubland, mixed forest, and bare ground (>45%). The ratios of triple agreement (TA), couple agreement (CA) and total disagreement (TD) among the three land cover data sets are 30.99%, 57.89% and 8.91%, respectively. The agreement ratio between USGS and IGBP is much greater (about 80%) than that (about 32%) between USGS and UMd (or IGBP and UMd). The main reasons for the relatively low agreement among the three land cover data sets are differences in 1) the number of land cover categories, 2) the basic input data sets used for the classification, 3) classification (or clustering) methodologies, and 4) level of preprocessing. The number of categories for the USGS, IGBP and UMd are 24, 17 and 14, respectively. USGS and IGBP used only the 12 monthly normalized difference vegetation index (NDVI), whereas UMd used the 12 monthly NDVI and other 29 auxiliary data derived from AVHRR 5 channels. USGS and IGBP used unsupervised clustering method, whereas UMd used the supervised technique, decision tree using the ground truth data derived from the high resolution Landsat data. The insufficient preprocessing in USGS and IGBP compared to the UMd resulted in the spatial discontinuity and misclassification.

오픈 소스 프레임워크와 원격 탐측자료를 이용한 웹 기반 작황 정보 시스템 설계 (The Design of Web-based Crop Information System Using Open-Source Framework and Remotely Sensed Data)

  • 우엔 민효;마종원;이경도;허준
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제33권5_2호
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    • pp.751-762
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    • 2017
  • 작황 정보 시스템은 작물 분포, 작황 정보 및 생산량에 대한 모니터링, 예측, 추정 또는 분석과 같은 다양한 형태를 통해 정보를 제공하며 본 논문은 한국, 미국 및 중국 데이터를 기반으로 구축한 웹기반 작황 정보 시스템을 제안한다. 온도, 강수량 및 일사량의 기후 데이터는 작물 성장에 미치는 영향을 분석하는데 사용되었으며, NDVI 데이터와 작물구분도 데이터는 각각 작물 모니터링과 작물 분포 관리를 목적으로 사용되었다. 본 시스템은 3가지의 주요 장점을 갖고 있으며 이는 다음과 같다: 1) 높은 시간 해상도의 데이터를 통한 정보 제공, 2) 보유 데이터 분석을 통한 보고서 작성의 자동화, 3) 사용자의 편리성을 위한 기능 제공.

계층분류 기법을 이용한 위성영상 기반의 동계작물 구분도 작성 (Satellite Imagery based Winter Crop Classification Mapping using Hierarchica Classification)

  • 나상일;박찬원;소규호;박재문;이경도
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제33권5_2호
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    • pp.677-687
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    • 2017
  • 본 연구에서는 위성영상 기반의 동계작물 구분도 작성을 위한 계층분류 기법을 제안한다. 계층분류 기법은 입력 자료를 계층별로 정의하여 분류하는 방법으로 혼합 픽셀의 효과를 줄이고 분류 성능을 향상시킬 수 있다. 이를 위하여 전북 김제시의 동계작물을 대상으로 Landsat-8 위성영상을 사용하였다. 먼저, Landsat-8 위성영상에서 스마트 팜 맵을 이용하여 농경지를 분류하였다. 그리고 추출된 농경지를 대상으로 시계열 식생지수를 사용하여 동계작물 재배지를 추출한 후, 최종적으로 무인기 영상에서 추출한 훈련자료를 활용하여 밀, 보리, IRG, 청보리 및 혼파 재배지로 분류하였다. 그 결과, 계층분류 기법에 의한 동계작물 분류 정확도는 98.99%로 동계작물별 재배 필지를 효과적으로 분류할 수 있는 것으로 나타났다. 따라서 제안된 분류방법은 작물구분도 작성에 효과적으로 사용 가능할 것으로 기대된다.

종분포모형을 이용한 도시 내 양봉꿀벌 서식환경 분석 연구 - 천안시를 중심으로 - (Habitat Analysis Study of Honeybees(Apis mellifera) in Urban Area Using Species Distribution Modeling - Focused on Cheonan -)

  • 김휘문;송원경;김성열;형은정;이승현
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.55-64
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    • 2017
  • The problem of the population number of honeybees that is decreasing not only domestically but also globally, has a great influence on human beings and the entire ecosystem. The habitat of honeybees is recognized to be superior in urban environment rather than rural environment, and predicting for habitat assessment and conservation is necessary. Based on this, we targeted Cheonan City and neighboring administrative areas where the distribution of agricultural areas, urban areas, and forest areas is displayed equally. In order to predict the habitat preferred by honeybees, we apply the Maxent model what based on the presence information of the species. We also selected 10 environmental variables expected to influence honeybees habitat environment through literature survey. As a result of constructing the species distribution model using the Maxent model, 71.7% of the training data were shown on the AUC(Area Under Cover) basis, and it was be confirmed with an area of 20.73% in the whole target area, based on the 50% probability of presence of honeybees. It was confirmed that the contribution of the variable has influence on land covering, distance from the forest, altitude, aspect. Based on this, the possibility of honeybee's habitat characteristics were confirmed to be higher in wetland environment, in agricultural land, close to forest and lower elevation, southeast and west. The prediction of these habitat environments has significance as a lead research that presents the habitat of honeybees with high conservation value of ecosystems in terms of urban space, and it will be useful for future urban park planning and conservation area selection.

최근 MODIS 식생지수 자료(2006-2008)를 이용한 동아시아 지역 지면피복 분류 (Land Cover Classification over East Asian Region Using Recent MODIS NDVI Data (2006-2008))

  • 강전호;서명석;곽종흠
    • 대기
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    • 제20권4호
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    • pp.415-426
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    • 2010
  • A Land cover map over East Asian region (Kongju national university Land Cover map: KLC) is classified by using support vector machine (SVM) and evaluated with ground truth data. The basic input data are the recent three years (2006-2008) of MODIS (MODerate Imaging Spectriradiometer) NDVI (normalized difference vegetation index) data. The spatial resolution and temporal frequency of MODIS NDVI are 1km and 16 days, respectively. To minimize the number of cloud contaminated pixels in the MODIS NDVI data, the maximum value composite is applied to the 16 days data. And correction of cloud contaminated pixels based on the spatiotemporal continuity assumption are applied to the monthly NDVI data. To reduce the dataset and improve the classification quality, 9 phenological data, such as, NDVI maximum, amplitude, average, and others, derived from the corrected monthly NDVI data. The 3 types of land cover maps (International Geosphere Biosphere Programme: IGBP, University of Maryland: UMd, and MODIS) were used to build up a "quasi" ground truth data set, which were composed of pixels where the three land cover maps classified as the same land cover type. The classification results show that the fractions of broadleaf trees and grasslands are greater, but those of the croplands and needleleaf trees are smaller compared to those of the IGBP or UMd. The validation results using in-situ observation database show that the percentages of pixels in agreement with the observations are 80%, 77%, 63%, 57% in MODIS, KLC, IGBP, UMd land cover data, respectively. The significant differences in land cover types among the MODIS, IGBP, UMd and KLC are mainly occurred at the southern China and Manchuria, where most of pixels are contaminated by cloud and snow during summer and winter, respectively. It shows that the quality of raw data is one of the most important factors in land cover classification.

석조문화재 모니터링을 위한 하이퍼스펙트럴 이미지분석의 활용 (Utilization of Hyperspectral Image Analysis for Monitoring of Stone Cultural Heritages)

  • 전유근;이명성;김유리;이미혜;최명주;최기현
    • 보존과학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.395-402
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    • 2015
  • 이 연구에서는 하이퍼스펙트럴 이미지를 활용하여 석조문화재의 훼손상태 모니터링에 대한 활용성을 검토하였다. 이를 위해 하이퍼스펙트럴 데이터의 보정방법, 영상분류 및 정규화 식생지수 산출방법을 석조문화재에 적용하였다. 이 결과 각 물질의 분광정보를 기반으로 한 객관적인 훼손지도 작성, 정밀도 높은 훼손율의 산출 및 식생들의 활력도 모델작성 등 다양한 분석이 가능하였다. 따라서 하이퍼스펙트럴 이미지 분석을 활용하여 석조문화재를 모니터링 한다면 효율적으로 훼손상태 변화를 파악할 수 있을 것이다.