• 한국전자파학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.459-465
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• 2013

본 논문에서는 차분 간섭 기법(differential interferometry)을 이용하여 지표면의 높이 변화를 탐지하고, 이를 이용하여 지표면 수분함유량의 변화를 알아낸다. 본 연구에서는 COSMO-SkyMed SAR 영상을 이용하여 DInSAR(DiFferential Interferometric SAR) 기법을 확인한다. 침투 깊이는 지표면 수분함유량에 따라 달라지며, 그에 따라 수신하는 신호의 위상이 변하게 된다. 지표면의 높이와 그 변위는 두 수신 신호의 위상차를 이용하는 레이더 간섭 기법(radar inteferometry)을 통하여 탐지할 수 있다. 변위 변화를 분석하기 위해 동일 지역의 영상 3장 중 한 장을 기준 영상(reference image)으로 사용한다. 동일 지역의 기준 영상과 나머지 두 영상은 각각 차분 간섭 기법으로 처리한다. 이 차분 간섭 기법을 검증하기 위해 실제 영상 획득 지역의 수분함유량을 측정하였다. 측정한 수분함유량을 이용하여 지표면의 침투 깊이를 계산하고, 차분 간섭 기법을 통하여 얻은 지표면 변위 정보와 비교 분석한다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제36권2_2호
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• pp.351-363
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• 2020

연안 충적층 지역은 토양침식, 지반침하 등 지질 재해와 태풍, 홍수 해양 재해에 노출되어 인명 또는 재산 피해의 위험에 취약하다. 지반 침하는 지표 물질이 지하로 이동하면서 지반의 점진적인 또는 급격한 침강이 발생하는 현상으로 지속적인 감시가 요구된다. 영상레이더 위상간섭기법 (Radar Interferometry)은 마이크로파 영역에서 관측된 위상정보를 이용하여 지형 변위를 정밀하게 관측할 수 있는 기술이다. Small BAseline Subset(SBAS) 기법은 최소 20장 이상의 영상레이더 자료를 사용하여 대상 지역에 대한 시계열 지표 변위를 정밀하게 분석할 수 있어 지반침하 감시에 유용하다. X- 또는 C-밴드에 비해 장파장인 L-밴드 영상레이더 자료는 긴밀도 유지에 보다 유리하여 지구과학용으로 적합하다. 하지만 L-밴드 ALOS-2 PALSAR-2은 전지구 관측 프로그램을 운영하고 있어 시계열 분석을 하기에 영상 획득이 충분하지 않을 수 있다. 관심 지역인 부산의 경우, Stripmap 영상은 11장으로서 SBAS 시계열 분석 기법을 적용하기에는 부족한 촬영 수이다. 일반적으로 동일한 모드의 영상 간 위상간섭기법의 적용이 가능하지만, 비슷한 관측 기하에서 관측한 Stripmap과 ScanSAR 영상을 이용한 위상간섭기법의 적용이 성공적으로 수행된 바 있다. 해당 지역의 ScanSAR 영상은 18장으로 Stripmap-ScanSAR 위상간섭기법을 적용하면 SBAS 기법을 이용한 향상된 시계열 분석이 가능하게 된다. 본 연구에서는 Gamma 소프트웨어를 이용하여 ALOS-2 PALSAR-2로부터 획득된 L-band 영상 자료에 대한 위상간섭기법 적용 가능여부를 평가하였다. Stripmap-ScanSAR 위상간섭기법 적용을 위해 이종 모드 관측 영상 사이의 chirp bandwidth와 pulse repetition frequency (PRF)의 차이를 고려한 영상레이더 자료 처리를 수행하였으며, radar carrier frequency의 차이 보정과 common band filtering 적용 여부에 따라 발생하는 위상간섭도의 품질을 분석하였다. Radar carrier frequency 차이 보정에 따른 위상간섭도의 긴밀도 변화는 크게 나타나지 않았으나, common band filtering으로 인해, 위상간섭도에서 azimuth 방향으로 주기적인 잡음과 전체적인 긴밀도 저하가 발생하였다. 따라서 Stripmap-ScanSAR 위상간섭기법을 적용하는 경우 두 관측 모드의 range와 azimuth 방향의 밴드 폭의 특성에 따라 주의 깊은 자료 처리가 요구된다.

• 우주기술과 응용
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• 제1권3호
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• pp.337-355
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• 2021

본 논문은 SAR 위성 기술의 현황을 조사하여 향후 우리나라 HRWS SAR (High Resolution Wide Swath Synthetic Aperture Radar) 위성을 개발하기 위한 전략을 제안하기 위해 만들어졌다. 현황조사를 통해, 최신 SAR 기술 동향은 SAR 위성 영상을 보다 적극적으로 활용하기 위해 DBF(Digital Beam-Forming), SCORE(SCan-On-REceive), DPCA(Displaced Phase Center Antenna), 간섭계, 그리고 편파 기술을 사용하는 것이라는 것을 알 수 있었다. 이와 같은 최신 SAR 기술 동향 및 해외 HRWS SAR 개발 사례를 기반으로, 수년 내로 발사가 예정된 KOMPSAT-6(KOrea Multi-Purpose SATellite-6)를 사용하여 DPCA 및 SCORE 기술을 개발하고, 결국에는 전지구를 일주일 간격으로 관측할 수 있는 HRWS SAR 위성을 개발하는 것을 향후 우리나라 HRWS SAR 위성 개발을 위한 전략으로 제안하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2004년도 춘계학술발표회
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• pp.219-226
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• 2004

We measure subsidences occurred in a reclaimed coastal land, Noksan industrial complex, by using JERS-1 SAR (1996-1998) and RADARSAT-1 SAR (2002-2003) dataset. SAR with a high spatial resolution (about several or several tens meter) can reveal the two-dimensional distribution of settlement that would be bardly estimated from in situ measurements. The DInSAR results show significant deformation signal associated with soil consolidation. Accuracy of the settlements estimated by 2-pass differential interferometry (DInSAR) is evaluated using the measurements of settlement gauge. A two-dimensional subsidence map is constructed from 7 qualified pairs. Comparing the JERS-1 radar measurements with the ground truth data yields the correlation coefficient of 0.87 (RMSE of 1.44 cm). The regression line shows the gradient of 1.04 and intercepts close to the origin, which implies that the unbiased settlement can be measured by DInSAR technique. The residual settlements are also detected from RADARSAT-1 pairs. The extent and amount of the settlements are matched well with ground truth data.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2008년도 International Symposium on Remote Sensing
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• pp.251-254
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• 2008

The German radar satellite TerraSAR was launched in 2007. In this study, interferogram is generated using TerraSAR-X data and DEM (Digital Elevation Model). Coregistration procedures used with SAR images (i.e. master and slave) in traditional method results in serious errors for high resolution TerraSARX data because of the mutual shift of the master and slave images due to topography. This error becomes more serious in mountainous areas in which the coherence between interferometric pairs is relatively low. Here we processed a geometric coregistration with DEM exploiting height information. Through the method, interferometry processing is fulfilled to generate a qualified interferogram and coherence is improved. This approach will help high resolution X-band SAR interferometry in mountainous area.

• 대한원격탐사학회지
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• 제40권2호
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• pp.141-150
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• 2024

Ground subsidence in urban areas is mainly caused by anthropogenic factors such as excessive groundwater extraction and underground infrastructure development in the subsurface composed of soft materials. Global Navigation Satellite System data with high temporal resolution have been widely used to measure surface displacements accurately. However, these point-based terrestrial measurements with the low spatial resolution are somewhat limited in observing two-dimensional continuous surface displacements over large areas. The synthetic aperture radar interferometry (InSAR) technique can construct relatively high spatial resolution surface displacement information with accuracy ranging from millimeters to centimeters. Although constellation operations of SAR satellites have improved the revisit cycle, the temporal resolution of space-based observations is still low compared to in-situ observations. In this study, we evaluate the extraction of a time-series of surface displacement in Incheon Metropolitan City, South Korea, using the small baseline subset technique implemented using the commercial software, Gamma. For this purpose, 24 COSMO-SkyMed X-band SAR observations were collected from July 12, 2011, to August 27, 2012. The time-series surface displacement results were improved by reducing random phase noise, correcting residual phase due to satellite orbit errors, and mitigating nonlinear atmospheric phase artifacts. The perpendicular baseline of the collected COSMO-SkyMed SAR images was set to approximately 2-300 m. The surface displacement related to the ground subsidence was detected approximately 1 cm annually around a few Incheon Subway Line 2 route stations. The sufficient coherence indicates that the satellite orbit has been precisely managed for the interferometric processing.

• 대한원격탐사학회지
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• 제31권2호
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• pp.101-110
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• 2015

레이더 간섭도는 대기오차, 위성 궤도 오차, 처리 오차 등 다양한 오차를 포함하고 있다. 특히 이온층에 의한 위상 지연오차는 파장과 비례 관계에 있기 때문에 장파장을 사용하는 레이더 영상의 경우 이에 대한 오차 보정이 필수적으로 요구된다. 그에 관한 연구로 최근 멀티간섭기법(Multiple Aperture SAR Interferometry, MAI)에 기반된 레이더 간섭도 위상 오차 보정 기법이 개발되었다. 본 연구에서는 이 기법에 대한 소개와 간섭도 생성이 불가능한 지역에 대해서 방향 필터를 이용한 활용 방법을 제시했다. 또한 제시된 방법을 서해 연안 지역을 포함하는 ALOS PALSAR 간섭쌍에 대해 적용하였다. 우선, 기법 비교를 위해 일반적으로 궤도 오차 보정에 많이 사용되는 2차원 다항식 보정 기법을 이용하여 레이더 간섭도의 위상 오차 보정을 수행했다. 그 결과 비행방향을 따라 초기 레이더 간섭도와 같이 저주파 싸인 곡선 형태의 위상 패턴이 그대로 남아 있으며 이는 이온층에 의한 오차 보정이 제대로 수행되지 않았음을 의미한다. 이에 반해, 제시된 방법을 적용한 결과 간섭도 전체에서 특정 패턴이 없어졌으며 비행방향을 따라 ${\pm}1rad$ 내의 안정된 위상 값을 유지하며 이온층에 의한 레이더 간섭도의 위상 왜곡 보정 적용이 잘 되었다. 제안된 방법은 효과적으로 이온층에 의한 위상 오차를 보정함으로써 L- 혹은 P-밴드 시스템의 레이더 간섭도 정확성과 활용성을 높일 수 있는 중요 기술이 될 것이다.

• 한국GIS학회:학술대회논문집
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• 한국GIS학회 2010년도 춘계학술대회
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• pp.128-129
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• 2010

기존의 고도계는 레이더 특성에 의해 직하부의 높이 값을 정밀하게 관측할 수 없었다. 그러나 레이더 간섭 고도계는 SAR(Synthetic Aperture Radar) 영상의 칩 펄스(Chirp Pulse)를 이용한 고정밀 경사거리(Slant Range Distance)관측, 도플러 효과를 이용한 고정밀 경사각(Squint Angle)의 관측 및 레이더 간섭기법(SAR Interferometry)을 이용한 고정밀 관측각(Look Angle)의 관측을 가능하게 하였다. 이 연구의 목적은 레이더 간섭 고도계의 효율적인 신호처리 기법의 개발에 있다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권1호
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• pp.65-76
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• 2023

The Gamma Portable Radar Interferometer (GPRI) is a ground-based real aperture radar (RAR) that can acquire images with high spatial and temporal resolution. The GPRI ground-based radar used in this study composes three antennas with a Ku-band frequency of 17.1-17.3 GHz (1.73-1.75 cm of wavelength). It can measure displacement over time with millimeter-scale precision. It is also possible to adjust the observation mode by arranging the transmitting and receiving antennas for various applications: i) obtaining differential interferograms through the application of interferometric techniques, ii) generation of digital elevation models and iii) acquisition of full polarimetric data. We introduced the hardware configuration of the GPRI ground-based radar, image acquisition, and characteristics of the collected radar images. The interferometric phase difference has been evaluated to apply the multi-temporal interferometric SAR application (MT-InSAR) using the first observation campaigns at Pusan National University in Geumjeong-gu, Busan.

• 대한원격탐사학회지
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• 제16권4호
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• pp.355-365
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• 2000

The interferometric correlation, or coherence, is calculated to measure the variance of the interferometric phase and amplitude within the neighbourhood of any location within the image at a result of SAR (Synthetic Aperture Radar) interferometric process which utilizes the phase information of the images. The coherence contains additional information that is useful for detecting point targets which change their location in an area of interest (AOI). In this research, a RGB colour composite image was generated with a intensity image (master image), a intensity change image as a difference between master image and slave image, and a coherence image generated as a part of SAR interferometric processing. We developed a technique performing detection of a point target movement using SAR interferometry and applied it to suitable tandem pair images of ERS-1 and ERS-2 as test data. The possibility of change detection of a point target in the AOI could be identified with the technique proposed in this research.