• 한국전자파학회논문지
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• 제24권12호
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• pp.1128-1139
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• 2013

다목적실용위성 5호는 영상 레이더(SAR: Synthetic Aperture Radar)을 탑재하여 야간이나 구름이 있는 지역에 대해서도 지속적인 영상촬영이 가능하다. 발사 후 초기 운영 시험에서는 SAR 탑재체에 의해 관측된 영상에 대한 기하 및 복사 보정을 수행한다. 이러한 보정은 지표상의 위치 및 RCS(Radar Cross Section)을 알고 있는 보정장치에서 반사된 SAR 신호에 의해 나타난 영상 픽셀에서의 위치 및 값을 이용하여 처리된다. 이러한 보정을 위해 기존 반사기와 달리 능동 트랜스폰더는 RCS 값을 변경할 수 있으며, 내부 시간 지연 기능에 의해 가상의 위치로 이동하는 효과를 영상에서 나타낼 수 있다. 본 논문에서는 능동 트랜스폰더의 개발에 필요한 요구사항을 도출하여 이로부터 설계, 조립 및 시험결과를 정리하였다.

• 대한공간정보학회지
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• 제6권2호
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• pp.21-34
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• 1998

SAR 센서는 자체의 에너지원으로 영상을 취득하는 능동센서이며, 대기 중 투과효과가 매우 높으므로 기존의 광학센서로는 해결하지 못하였던 지역이나 상황의 분석에 그 가치가 매우 높다. 본 논문에서는 SAR 센서에 의해 취득된 영상들을 이용하여 수치표고모형을 추출하는 기법들의 이론적인 연구와 실제적인 적용을 통하여 그 문제점과 활용 가능성을 평가하여 보았다. 비교평가에 사용한 자료는 수치지도의 등고선 자료를 이용하였으며, 추출된 수치표고모형과 평균제곱근오차를 계산함으로서 추출 정확도를 평가하였다 수치표고모형 추출에 이용된 기법은 기존의 광학 영상에 적용되어왔던 입체모델 형성을 통한 지형표고를 추출하는 기법과 레이다 간섭 효과를 통한 지형표고 추출 기법이었다. 본 논문의 결과를 토대로, 현재 한국내의 지형여건을 고려한다면 입체시 기법에 의한 DEM 추출이 가장 적절할 것이며 레이다 간섭을 이용한 DEM 추출은 시기적인 문제와 산림의 산란효과에 의한 비상관 문제가 해결되어야만 할 것으로 생각된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제33권1호
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• pp.47-60
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• 2017

The permafrost active layer plays an important role in permafrost dynamics. Ecological patterns, processes, and water and ice contents in the active layer are spatially and temporally complex depending on landscape heterogeneity and local-scale variations in hydrological processes. Although there has been emerging interest in the application of optical remote sensing techniques to permafrost environments, optical sensors are significantly limited in accessing information on near surface geo-cryological conditions. The primary objective of this study was to investigate capability of L-band SAR data for monitoring spatio-temporal variability of permafrost ecosystems and underlying soil conditions. This study exploits information from different polarimetric SAR observables in relation to permafrost environmental conditions. Experimental results show that each polarimetric radar observable conveys different information on permafrost environments. In the case of the dual-pol mode, the radar observables consist of two backscattering powers and one correlation coefficient between polarimetric channels. Among them, the dual-pol scattering powers are highly sensitive to freeze/thaw transition and can discriminate grasslands or ponds in thermokarst area from other permafrost ecosystems. However, it is difficult to identify the ground conditions with dual-pol observables. Additional backscattering powers and correlation coefficients obtained from quad-pol mode help understanding seasonal variations ofradar scattering and assessing geo-cryological information on soil layers. In particular, co-pol coherences atHV-basis and circular-basis were found to be very usefultools for mapping and monitoring near surface soil properties.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2008년도 International Symposium on Remote Sensing
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• pp.368-368
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• 2008

Oil spills are a principal factor of the ocean pollution. The complicated problems involved in detecting oil spills are usually due to varying wind and sea surface condition such as ocean wave and current. The Hebei Spirit accident was happened in the west sea ($36^{\circ}$41'04" N, $126^{\circ}$03'12" E) near about 8 km distant from Tae-An, Korea on December 7, 2007. The aim of this work is to improve the detection and classification performance in order to define a more accurate training set and identifying the feature of oil spill region. This paper deals with an optimization technique for the detection and classification scheme using multi-frequency and multi-polarization SAR and optical image data sets of the oil spilled sea. The used image data are the ENVISAT ASAR WS and Radarsat-1 of C-band and ALOS PALSAR of L-band SAR data and KOMPSAT-2 optical images together with meteorological or oceanographic data. Both the theory and the experimental results obtained are discussed.

• 한국수자원학회논문집
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• 제56권8호
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• pp.497-508
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• 2023

수자원의 계절적 편중이 심한 한반도에서 농업용 저수지는 이를 효과적으로 유지 및 관리하기 위한 필수적인 구조물이다. 저수지 모니터링을 위한 수단으로 광학 및 합성개구레이더(Synthetic Aperture Radar, SAR) 위성영상이 활용되고 있으나, 광학영상은 기상현상에 의한 간섭이 심하다는 한계점이 존재하며, SAR 영상은 짙은 식생에서 일어나는 다중 산란 및 노이즈에 의한 오탐지 및 미탐지가 발생하기 쉽다. 이에 본 연구에서는 광학 영상과 SAR 영상의 융합을 통해 저수지 수체 탐지 정확도를 높이고 상호보완적 작용에 대해 정량적으로 분석하고자 하였다. 경기도 이동저수지, 충청남도 천태 저수지를 대상으로, 국내 고해상도 위성인 차세대중형위성 1호, 다목적실용위성 3호 및 3A호, 그리고 유럽우주국의 Sentinel-2 영상 기반 Normalized Difference Water Index (NDWI)와 SAR 탑재 위성인 Sentinel-1 단일 영상에 비지도학습 기법인 K-means 클러스터링 기법을 사용하여 수체를 탐지하고, NDWI-SAR 후방산란계수로 이루어진 2-D grid space에 동일 기법을 활용하여 정확도의 향상 정도를 파악하였다. 전반적인 정확도는 다목적실용위성이 가장 높은 것으로 나타났으며(두 저수지 모두 0.98), 이후 Sentinel-1(두 저수지 모두 0.93), Sentinel-2(이동: 0.83, 천태: 0.97), 차세대중형위성(이동: 0.69, 천태: 0.78) 순서로 감소하였다. 천태저수지에서 2-D K-means 클러스터링 기법을 적용한 결과 차세대중형위성의 수체탐지 정확도는 약 85%의 정밀도 향상과 14%의 재현율 감소와 함께 약 22% 향상되었으며(정확도 약 0.95), 다목적실용위성 및 Sentinel-2의 수체탐지 정밀도는 3-5% 향상되었고, 재현율은 4-7% 감소하였다. 추후 차세대중형위성 5호인 수자원위성 등 고해상도 SAR 위성과 이를 활용할 수 있는 고도화된 영상 융합기술, 수체 탐지 기술이 개발된다면 국내 수자원에 대한 매우 정확한 모니터링이 가능할 것으로 기대된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제38권5_3호
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• pp.901-912
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• 2022

전 세계적인 기후변화로 재해발생빈도가 증가하고 있으며, 국내에서도 이례적인 폭우 및 장마현상이 발생되고 있다. 이러한 기상이변현상은 가뭄, 홍수 등으로 이어져 2차피해를 유발할 수 있으므로 주기적인 모니터링과 신속한 탐지가 중요하다. 수체탐지를 위하여 광학영상을 활용한 연구가 지속적으로 이루어지고 있으나, 폭우를 동반하여 발생하는 홍수를 탐지하기 위해서는 구름의 영향으로 탐지하기 어렵다는 한계를 대변하기 위해 전천후 주야에 관계없이 관측가능한 합성개구레이더(synthetic aperture radar, SAR)를 활용한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 개방데이터로서 24시간 이내에 수집 가능한 Sentinel-1 SAR 영상을 활용하여 최근 다양한 분야에서 활용되고 있는 딥러닝 알고리즘인 UNet을 적용하였다. 선행연구에서 SAR영상과 딥러닝 알고리즘을 이용하여 수체탐지 연구가 진행되고 있지만, 국내를 대상으로 소수의 연구만이 진행되었다. 따라서 SAR 영상의 딥러닝 적용가능성을 파악해보고자 UNet과 기존의 알고리즘인 임계값(thresholding) 방법을 비교하였으며, 5가지 지수와 Sentinel-2 normalized difference water index (NDWI)로 평가하였다. Intersect of union (IoU)로 정확도를 평가해 본 결과 UNet은 0.894, 임계값 방법은 0.699로 UNet의 정확도가 높은 것을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통해 딥러닝 기반 SAR영상의 적용가능성을 확인할 수 있었으며, 고해상도의 SAR영상과 딥러닝 알고리즘을 적용한다면, 국내를 대상으로 주기적이고 정확한 수체의 변화탐지가 가능할 것이라 기대된다.

• 한국측량학회지
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• 제35권4호
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• pp.319-326
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• 2017

SAR (Synthetic aperture radar) images are less affected by the weather compared to optical images and can be obtained at any time of the day. Therefore, SAR images are being actively utilized for military applications and natural disasters. However, because SAR data are in grayscale, it is difficult to perform visual analysis and to decipher details. In this study, we propose a color mapping method using RF (random forest) regression for enhancing the visual decipherability of SAR images. COSMO-SkyMed 2 and WorldView-3 images were obtained for the same area and RF regression was used to establish color configurations for performing color mapping. The results were compared with image fusion, a traditional color mapping method. The UIQI (universal image quality index), the SSIM (structural similarity) index, and CC (correlation coefficients) were used to evaluate the image quality. The color-mapped image based on the RF regression had a significantly higher quality than the images derived from the other methods. From the experimental result, the use of color mapping based on the RF regression for SAR images was confirmed.

• IUGG한국위원회:학술대회논문집
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• IUGG한국위원회 2003년도 정기총회 및 학술발표회
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• pp.14-14
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• 2003

SAR (Synthetic Aperture Radar) is an imaging radar which can scan and image Earth System targets without solar illumination. Most Earth observation Shh systems operate in X-, C-, S-, L-, and P-band frequencies, where the shortest wavelength is approximately 1.5 cm. This means that most opaque objects in the SAR signal path become transparent and SAR systems can image the planetary surface targets without sunlight and through rain, snow and/or even volcanic ash clouds. Most conventional SAR systems in operation, including the Canada's RADARSAT-1, operate in one frequency and in one polarization. This has resulted in black and with images, with which we are familiar now. However, with the launching of ENVTSAT on March 1 2002, the ASAR system onboard the ENVISAT can image Earth's surface targets with selected polarimetric signals, HH+VV, HH+VH, and VV+HV. In 2004, Canadian Space Agency will launch RADARSAT-II, which is C-band, fully polarimetric HH+VV+VH+HV. Almost same time, the NASDA of Japan will launch ALOS (Advanced land Observation Satellite) which will carry L-band PALSAR system, which is again fully polarimetric. This means that we will have at least three fully polarimetric space-borne SAR system fur civilian operation in less than one year. Are we then ready for this new all weather Earth Observation technology\ulcorner Actual imaging process of a fully polarimetric SAR system is not easy to explain. But, most Earth system scientists, including geologists, are familiar with polarization microscopes and other polarization effects in nature. The spatial resolution of the new generation of SAR systems have also been steadily increased, almost to the limit of highest optical resolution. In this talk some new applications how they are used for Earth system observation purpose.

• 대한원격탐사학회지
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• 제18권4호
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• pp.209-220
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• 2002

굴 양식장 및 주변해역에서 얻어진 SAR 자료의 반사강도 및 레이더 간섭위상에 대한 분석을 실시하였다. 진폭영상에서는 매우 강한 역산란 현상이 관측되었으며, 이는 수평막대에 의한 이차산란(double bounce) 신호에 의한 것으로 해석된다. 굴 양식장 구조물은 IKONOS와 같은 고해상도 광학영상 외에는 관측 할 수 없으며, 이는 레이더 영상의 활용이 매우 유용하다는 것을 잘 보여준다. 연구지역에서 나타나는 SAR 진폭영상 화소값은 조위와는 상관관계가 거의 없으며, 이보다는 파장, 편광, 관측방향에 더 민감한 것으로 나타났다. L-밴드 HH-편광 신호가 수평막대에 수직의 관측방향을 가질 때 가장 큰 반사강도를 나타낸다. 또한 JERS-1 SAR 영상을 이용하여 해수면에서 최초로 매우 높은 긴밀도를 유지하는 21개의 간섭도를 생성하였다. 이들 간섭도의 fringe 변화율은 일차적으로 altitude of ambiguity와 매우 밀접한 관계를 갖는다. 이를 역함수를 이용하여 최적화된 모델로 위상을 제거한 후 얻어진 잔여간섭위상은 조위 변화와 선형의 관계를 보이며, 이는 SAR를 이용한 조위차 관측의 가능성을 제시한다. 그러나 직선 회귀식의 최소제곱근 오차는 11.7 cm로 정밀도가 아직 실제 활용 가능한 정도는 아니며, 정밀도를 높이기 위해 앞으로 다중편광 SAR 자료를 이용한 추가적인 연구가 필요하다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제26권2호
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• pp.115-122
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• 2010

이 논문에서는 Envisat ASAR, JERS-1 SAR 영상과 현장조사 자료를 이용하여 ridge-runnel 구조 및 연흔이 잘 발달해 있는 태안 몽산포 조간대를 분석하였다. Envisat ASAR 영상에서는 밝고 어두운 띠가 해안선과 평행한 방향으로 3-5회 반복되어 관찰되었으며, 이는 노출된 조간대에서 ridge-runnel 구조로 판단하였다. 배수가 이루어져 지표잔존수가 없고 연흔이 발달해있는 runnel에서는 강한 후방산란을 보이고, 연흔이 없는 ridge나 배수가 잘 되지 않아 연흔이 물속에 잠겨 있는 runnel에서는 산란이 거의 없다. 반면에 JERS-1 SAR 영상에서는 조간대 전체가 매우 약한 신호를 보였으며, ridge-runnel 구조가 전혀 관찰되지 않았다. 현장에서 측정된 연흔의 파장은 대부분 4-10 cm 범위 내에 분포하며, 이는 C-밴드인 Envisat ASAR 영상에서 Bragg 산란의 첫 번째 모드에 의한 강한 후방산란을 일으키는 조건이 되지만, L-밴드인 JERS-1 SAR 영상에서는 그렇지 않다. 본 연구에서는 SAR 영상을 이용하여 광학영상으로는 쉽게 관찰되지 않는 ridge-runnel 구조 및 연흔이 발달된 조간대의 분석이 가능함을 보였으며, 향후 조간대 퇴적상 연구에 SAR 영상이 다양하게 이용될 수 있을 것으로 기대한다.