• 대한원격탐사학회지
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• 제22권1호
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• pp.25-40
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• 2006

Synthetic aperture radar (SAR) from satellites provides the opportunity to regularly incorporate microwave information into forest classification. Radar backscatter can improve classification accuracy, and SAR interferometry could provide improved thematic information through the use of coherence. This research examined the potential of using multi-temporal JERS-l SAR (L band) backscatter information and interferometry in distinguishing forest classes of mountainous areas in the Northeastern U.S. for future forest mapping and monitoring. Raw image data from a pair of images were processed to produce coherence and backscatter data. To improve the geometric characteristics of both the coherence and the backscatter images, this study used the interferometric techniques. It was necessary to radiometrically correct radar backscatter to account for the effect of topography. This study developed a simplified method of radiometric correction for SAR imagery over the hilly terrain, and compared the forest-type discriminatory powers of the radar backscatter, the multi-temporal backscatter, the coherence, and the backscatter combined with the coherence. Statistical analysis showed that the method of radiometric correction has a substantial potential in separating forest types, and the coherence produced from an interferometric pair of images also showed a potential for distinguishing forest classes even though heavily forested conditions and long time separation of the images had limitations in the ability to get a high quality coherence. The method of combining the backscatter images from two different dates and the coherence in a multivariate approach in identifying forest types showed some potential. However, multi-temporal analysis of the backscatter was inconclusive because leaves were not the primary scatterers of a forest canopy at the L-band wavelengths. Further research in forest classification is suggested using diverse band width SAR imagery and fusing with other imagery source.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2005년도 한국우주과학회보 제14권2호
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• pp.59-59
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• 2005

• Geosciences Journal
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• 제22권6호
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• pp.1069-1080
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• 2018

The Alaskan Aleutian Islands form one of the world's largest volcanic island chains. The islands are exposed to both direct and indirect damage from continuous volcanic eruptions. Surface deformation is mostly observed before volcanic eruption, but with some volcanoes, such as Ontake Volcano, deformations cannot be detected. In this study, we analyzed volcanic eruptions in the Alaskan Aleutian Islands, which is a region of frequent volcanic eruptions. Based on our results, we predicted the type of eruption that would occur on Baekdusan Volcano according to the presence or absence of surface deformation. For this purpose, 10 sites were selected from areas where recent volcanic activity had occurred in the Aleutian Islands. Additionally, Advanced Land Observing Satellite Phased Array-type L-band Synthetic Aperture Radar (ALOS-PALSAR) and European Remote Sensing (ERS)-1/2 satellite data were obtained from 10 experimental sites. Based on the radar satellite data, the volcanic surface deformations were identified, and the characteristics of the volcanic eruption were quantitatively calculated by determining the presence of surface deformation. The results of this study should facilitate the process of correlation between volcanic eruption and surface deformation.

• 대한원격탐사학회지
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• 제27권5호
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• pp.507-520
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• 2011

전파 고도계는 비행체의 직하방으로 펄스를 발사하고 펄스의 왕복 도달 시간을 거리로 환산하여 고도를 탐지하는 시스템으로써, 이착륙하는 항공기가 지면에 충돌하는 것을 방지함은 물론, 위성에 탑재되어 전 지구 해수면의 고도를 수 mm의 정밀도로 관측하기도 한다. 그러나 전파 고도계는 넓은 swath 내의 모든 데이터를 취득하여 이의 평균치로 고도를 측정하기 때문에 해수면과 같이 편평한 지역에서는 정밀 고도 추출이 가능하지만, 지면과 같이 변화가 심한 지형에서의 고도 탐지가 어렵다는 한계가 있다. 이러한 한계를 개선하기 위하여 본 연구에서는 지표면의 고도뿐만 아니라 3차원 위치 좌표까지 효과적으로 추출할 수 있는 간섭계 레이더 고도계 (Interferometric Radar Altimeter, IRA) 신호처리 알고리즘을 제안하였다. 이 방법은 세 개의 센서를 이용한 레이더 간섭기법 (Synthetic Aperture Radar Interferometry, InSAR)을 통하여 비행체로부터 최근거리에 위치하고 있는 타겟의 3차원 지상 좌표를 정밀하게 추출하는 신호처리 기법이다. 본 연구에서는 제안된 신호처리 기법의 정밀도를 분석하기 위하여 약 3,500여 개의 포인트 타겟을 설정하고, RAW 데이터 시뮬레이션 및 70회의 정밀 좌표 추출 시뮬레이션을 수행하였다. 추출된 좌표와 포인트 타겟 간 오차의 평균과 표준편차, Root mean square errors (RMSEs)를 계산하였고, 이러한 결과로부터 IRA 처리 기법의 좌표 추출 정밀도를 분석하였다. 관측 결과 오차의 평균은 x, y, z 방향으로 각각 -0.40 m, -0.02 m, 4.22 m 이며, 오차의 표준편차는 3.40 m, 0.30 m, 4.60 m, RMSE는 각각 3.40 m, 0.30 m, 6.20 m 로 나타났다. y축 방향으로의 오차는 다른 방향에 비해 매우 작았으며, 이는 간섭기법의 정밀도가 높기 때문이다. 이러한 결과는 고도만을 파악할 수 있었던 기존 전파 고도계의 한계를 넘어 제안된 IRA 처리 기법으로 정밀하게 지표면의 3차원 위치를 추출할 수 있음을 지시한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.192-192
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• 2017

In this paper we showed the application of European Space Agency's C-band Sentinel-1 Synthetic Aperture Radar (SAR) imagery to identify land subsidence in a heavily groundwater pumping area. We used the repeat pass satellite interferometry method in combination with persistent scattering (PS) interferometric technique to generate and analyze twenty-eight interferograms for the period October 2014 to November 2016. The interferometry results show that land subsidence is more pronounced in the urban areas. Excessive groundwater pumping in the study area is believed to be the main reason for land subsidence. The results are compared with the subsidence rate measured by GPS as reported in other studies and with the mean change in total water storage field of GRACE solutions provided by the Jet Propulsion Laboratory (JPL), the German Research Centre for Geosciences (GFZ) and the Center for Space Research (CSR). The comparison shows persistently decreasing trends during the period of study. A strong reliance of the trend of land subsidence on the temporal decline in total water storage proposes that much of the land subsidence can be attributed to heavy pumping of the groundwater.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2000년도 춘계 학술대회 논문집 통권 3호 Proceedings of the 2000 KSRS Spring Meeting
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• pp.96-101
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• 2000

SAR(Synthetic Aperture Radar) interferometry 기술은 co-registration, 정밀궤도 계산, phase unwrapping, 지형보정과 같은 기술로 구성되어있다. 구속화된 위상값을 절대 위상값으로 변환하는 과정인 phase unwrapping 기술은 정밀지형고도를 얻는데 있어서 핵심기술이다. 본 연구에서는 JERS-1 SAR 영상으로부터 interferogram을 구하고, 이로부터 추출된 위상정보를 이용하여 branch cut(Goldstein et. al, 1988), minimum discontinuity(Flynn, 1997) 그리고 minimum $L^p$-norm(Ghiglia and Romero, 1996)방법 적용결과에 대한 비교 분석을 실시하였다. Goldstein 알고리즘은 수행속동가 매우 빠르지만 residue를 연결한 branch cut에 의해 분활된 영역 내에서, 서로 다른 적분 경로로 인해 위상이 단절되었다. 영상내의 모든 화소에서 절대 위상을 구한 minimum discontinuity와 minimum $L^p$-norm 알고리즘 수행 결과는 상관관계가 0.995로 매우 유사하였는데, 가중된 불연속선의 합을 최소화하는 minimum discontinuity 알고리즘이 minimum $L^p$-norm에 비해 영상 일부 지역에서 발생하는 위상 오차를 전파시키지 않는다는 장점이 있다. Minimum $L^p$-norm 방법은 다른 두 방법과 달리 위상정보 내에 많은 잡음이 있더라도 적절한 해를 구할 수 있다는 장점이 있다. 각 방법은 대상 자료의 특성에 따라 효율성이 있으나 Flynn의 알고리즘이 지역적 특성과 무관하게 가장 효과적임을 알 수 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.148-148
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• 2017

본 연구에서는 합성개구레이더(Synthetic Aperture Radar, SAR) 인공위성 영상을 활용한 풍수해 피해지역 감지 기법을 제안하고자 한다. SAR 인공위성 자료를 분석하여 풍수해 피해 중 지반의 변화량 및 변화양상 감지를 분석하였다. 연구지역은 울릉도 전역이며, 2016년 8월 30일 제 10호 태풍 라이언록에 의한 피해를 분석하였다. SAR Interferometry(InSAR) 기법을 적용하여 홍수 전, 후의 지반 변화량을 분석하였다. 분석결과의 정확도를 파악하기 위해 분석결과를 실제 피해사례 및 피해 사진 등과 비교, 분석하여 검증을 실시하였다. 검증결과, 정성적인 지반변화 및 변화양상은 판별되었으나, 정량적인 지반변화량 파악은 어려운 것으로 나타났다. 현재 국내지역에 대해 InSAR 기법을 적용하여 홍수 전, 후의 지반변화 감지를 적용해본 사례가 많지 않은 실정이며, 본 연구는 국내지역에 대해 InSAR 기법을 적용하여 풍수해 피해감지를 하였다는 의미가 있다.

• Smart Structures and Systems
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• 제16권2호
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• pp.263-280
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• 2015

Microwave remote sensing is probably the most recent experimental technique suitable to the non-contact measurement of deflections on large structures, in static or dynamic conditions. In the first part of the paper, the main techniques adopted in microwave remote sensing are described, so that advantages and potential issues of these techniques are presented and discussed. Subsequently, the paper addresses the application of the radar technology to the measurement of the vibration response on the stay cables of two cable-stayed bridges. The dynamic tests were performed in operational conditions (i.e. with the excitation being mainly provided by micro-tremors, wind and traffic) and the maximum deflections of the cables were generally lower than 5.0 mm. The investigation clearly highlights: (a) the safe and simple use of the radar on site and its effectiveness to simultaneously measure the dynamic response of all the stay cables of an array; (b) the negligible effects of the typical issues and uncertainties that might affect the radar measurements; (c) the accuracy of the results provided by the microwave remote sensing in terms of natural frequencies and tension forces of the stay cables; (d) the suitability of microwave interferometry to the repeated application within Structural Health Monitoring programmes.

• 대한원격탐사학회지
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• 제27권2호
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• pp.163-170
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• 2011

이 논문은 X-밴드 Ground-Based Synthetic Aperture Radar (GB-SAR) 시스템을 이용하여 5개의 삼각삼면반사체(triangular trihedral corner reflector)의 시간에 따른 위상변화를 분석하였다. 각각의 반사체는 시스템으로부터의 거리를 다르게 설정하여 고정시켰고 모든 편파에 대한 영상을 20 분 간격으로 123 회, 총 40 시간 동안 연속 측정하였다. SAR 간섭기법(interferometry)을 이용한 분석 결과 반사체는 고정된 상태임에도 불구하고 시간에 따라 최대 2 radian의 위상차가 나타났으며 기상요소와 유사한 추세를 보였다. 대기 중 굴절률을 고려한 GB-SAR 위상관계식을 통하여 대기 중 습도, 기온 및 기압의 변화에 따른 마이크로파 굴절률의 변화 양상을 회귀분석을 통하여 살펴보았다. 그 결과 X-밴드의 굴절률은 습도 및 기온과 비교적 높은 선형적 관계를 보였으나(평균 결정계수 각각 0.72, 0.76) 기압과는 그렇지 않았다(결정계수 0.34). 실험 기간 동안 습도는 약 50 %에서 90 %까지, 기온은 $-1^{\circ}C$에서 $9^{\circ}C$까지 변하였으며 X-밴드 굴절률의 변화는 약 $3.14{\times}10^{-5}$였다. 향후 보다 다양한 기상조건에서 실험이 이루어진다면 습도, 기온 및 기압 조건에 따른 굴절률의 포괄적 관계식을 유추할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국공간정보시스템학회:학술대회논문집
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• 한국공간정보시스템학회 2000년도 학술회의 논문집 3권2호
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• pp.67-76
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• 2000

위성영상을 이용하여 지형도를 제작하는 새로운 방법으로 레이다 간섭기법이 활발히 연구되고 있다. 레이다 간섭기법은 같은 지역에 대한 두 장의 SAR 영상을 이용하여 고도값을 추출하는 방법으로, 기존의 SPOT과 같은 광학영상에 비하여 날씨나 시간의 제약을 받지 않고 지형정보를 얻을 수 있다는 장점을 가지고 있다. 그러나 레이다 간섭기법을 이용하여 고도값을 추출하는 방법은 처리과정이 복잡하고 기복이 심한 지역에서의 수직위치 정확도가 떨어진다는 단점을 가지고 있다. 본 연구에서 ERS-1과 ERS-2의 tandem 모드 SAR 영상을 사용하여 수치표고모형을 작성한 후 14개의 지상기준점에 대한 수직위치 정확도를 분석한 결과 14.06m의 오차를 보였다. 그러나 항공탑재레이다 시스템의 영상을 사용하여 수치표고 모형을 제작하면 $2{\sim}5m$의 수직위치 정확도를 얻을 수 있으므로 1/10,000이나 1/25,000 축척 지형도의 수정, 갱신에 활용할 수 있으리라 기대된다.