• 제목/요약/키워드: satellite sensor

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Derivation and Comparison of Narrow and Broadband Algorithms for the Retrieval of Ocean Color Information from Multi-Spectral Camera on Kompsat-2 Satellite

  • Ahn, Yu-Hwan;Shanmugam, Palanisamy;Ryu, Joo-Hyung;Moon, Jeong-Eom
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.173-188
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    • 2005
  • The present study aims to derive and compare narrow and broad bandwidths of ocean color sensor’s algorithms for the study of monitoring highly dynamic coastal oceanic environmental parameters using high-resolution imagery acquired from Multi-spectral Camera (MSC) on KOMPSAT-2. These algorithms are derived based on a large data set of remote sensing reflectances ($R_{rs}$) generated by using numerical model that relates $b_b/(a + b_b)$ to $R_{rs}$ as functions of inherent optical properties, such as absorption and backscattering coefficients of six water components including water, phytoplankton (chl), dissolved organic matter (DOM), suspended sediment (SS) concentration, heterotropic organism (he) and an unknown component, possibly represented by bubbles or other particulates unrelated to the first five components. The modeled $R_{rs}$ spectra appear to be consistent with in-situ spectra collected from Korean waters. As Kompsat-2 MSC has similar spectral characteristics with Landsat-5 Thematic Mapper (TM), the model generated $R_{rs}$ values at 2 ㎚ interval are converted to the equivalent remote sensing reflectances at MSC and TM bands. The empirical relationships between the spectral ratios of modeled $R_{rs}$ and chlorophyll concentrations are established in order to derive algorithms for both TM and MSC. Similarly, algorithms are obtained by relating a single band reflectance (band 2) to the suspended sediment concentrations. These algorithms derived by taking into account the narrow and broad spectral bandwidths are compared and assessed. Findings suggest that there was less difference between the broad and narrow band relationships, and the determination coefficient $(r^2)$ for log-transformed data [ N = 500] was interestingly found to be $(r^2)$ = 0.90 for both TM and MSC. Similarly, the determination coefficient for log-transformed data [ N = 500] was 0.93 and 0.92 for TM and MSC respectively. The algorithms presented here are expected to make significant contribution to the enhanced understanding of coastal oceanic environmental parameters using Multi-spectral Camera.

SPOT/VEGETATION 영상을 이용한 눈과 구름의 분류 알고리즘 (SPOT/VEGETATION-based Algorithm for the Discrimination of Cloud and Snow)

  • 한경수;김영섭
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.235-244
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    • 2004
  • 본 연구는 SPOT-4 위성의 VEGETATION-1 센서의 가시 채널, 근적외 채널, 단파 적외채널 자료를 이용하여 눈과 구름을 구별하기 위해 새롭게 제시된 알고리즘을 평가하기 위한 것이다. 눈과 구름의 마스크를 위해 전통적으로 이용되고 있는 임계치 방법들은 본 연구에서 좋은 결과를 보여 주지 못하였다 따라서 K-means 군집화 방법이 이러한 임계치 방법 대신 본 연구에서 사용되었다. 군집화에서는 두 임계치 알고리즘을 통합하여 적설과 구름을 그룹화 시켜 동시에 추출한 화소들을 적용하였다. 이것은 전체 영상을 군집화에 적용시킬 때와 비교해 군집화의 과정을 단순화시키고 나아가 정확도를 향상시킬 수 있다. 본 연구는 이러한 과정을 통해 얻어진 결과를 임계치 방법이 적용되었을 때의 결과와 비교함과 동시에 VEGETATION 자료의 분별능력을 평가하였다. 본 연구에서 제시한 방법을 이용하였을 때, 구름과 눈의 분별 능력은 상당히 향상되었다. 분별 오차는 임계치 방법을 사용하였을 때 보다 구름에 대해 19.4% 적설에 대해 9.7% 정도 감소하였다.

그레디언트 및 분산을 이용한 웨이블릿 기반의 광학 및 레이더 영상 융합 (Wavelet-based Fusion of Optical and Radar Image using Gradient and Variance)

  • 예철수
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제26권5호
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    • pp.581-591
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    • 2010
  • 본 연구에서는 주파수 및 공간 도메인 상에서 선호 분석에 장점이 있는 웨이블릿 기반의 영상 융합 알고리듬을 제안하였다. 개발된 알고리듬은 레이더 영상 신호와 광학 영상 신호의 상대적인 크기를 비교하여 상대적으로 신호 크기가 큰 경우에는 레이더 영상 신호를 융합 영상에 할당하고 크기가 작은 경우에는 레이더 영상 신호와 광학 영상 선호의 가중치 합으로 융합 영상 신호를 결정한다. 사용되는 융합 규칙은 두 영상 신호의 상대적인 신호 비(ratio) 영상 그레디언트, 로컬 영역의 분산 특성을 동시에 고려한다. Ikonos 위성 영상과 TerraSAR-X 위성 영상을 이용한 실험에서 상대적으로 신호 크기가 큰 레이더 신호 만을 융합 영상에 할당하는 기존 방법에 비해 entropy, image clarity, spatial frequency, speckle index 측면에서 우수한 융합 결과를 얻었다.

GMS-5 자료를 이용한 구름 수액량 추정 연구 (Estimation of Cloud Liquid Watetr used by GMS-5 Observations)

  • 차주완;윤홍주
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.21-30
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    • 1999
  • 구름 수액량은 일기예보나 수치예보 모델링 분야에 매우 중요하다. 그리고 중간규모의 기상현상에서 잠열의 크기를 좌우하며, 여러 규모의 기상 관련 모델 시스템을 개발 할 때에도 중요한 요소로 작용한다. 본 연구에서는 GMS-5 자료를 이용하여 구름 수액량을 추정하고, SSM/I 자료와 지상 마이크로복사계에 의한 구름 수액량과 비교하였다. 먼저, 본 연구는 구름알베도와 구름 두께와의 관계를 찾아내고 이 관계를 이용하여 구름 수액량을 계산하였다. 그리고 여기서 구해진 결과를 SSM/I 자료와 지상 마이크로파복사계에 의한 구름 수액량과 비교하였다. GMS-5 자료와 지상 마이크로파복사계에 의한 구름 수액량값의 상관계수는 0.86, RMSE 는 9.23 mg/$cm^2$로 나타났고, SSM/I 자료와의 상관계수는 0.84, RMSE = 14.02 mg/$cm^2$ 이였다.

한반도 전체를 단일 좌표구역으로 하는 통합된 직각좌표체제 (A Cartesian Coordinate System to Cover the Korean Peninsula as a Single Coordinate Zone)

  • 이규성
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.93-104
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    • 1992
  • 현재 한국표준지형도에서 사용되고 있는 횡단메카토르좌표(TM) 체제는 한반도 전체를 단일의 직각좌표 체계로 표시하는데 제한이 있다. 인공위성 원격탐사 및 지리정보 시스템의 광범 위한 응용과 함께, 직각좌표체계가 종래의 경위도좌표체계보다 이용에 있어서 보다 편리하고 효 과적이라 할 수 있다. 본 논문에서는 한반도 전체를 하나의 좌표구역으로 포함하는 통합된 직각 좌표체계를 제안함으로써 표준직각좌표체계 설정의 기반을 도모하고자 하였다. 표준지형도 제작 에 사용된 횡단메카토르 투영법을 그대로 유지하고, 기존의 TM좌표 및 UTM좌표를 약간 변형하 여 기준원점이 동경 127$^{\circ}$30'와 북위 38$^{\circ}$가 되는 직각좌표체계를 시도하였다. 경위도 좌표 에서 통합된 직각좌표로의 변환과정을 축척오차의 분포 문제와 함께 기술하였다.

스마트 팜의 자동 제어를 위한 AMCS(Agricultural Machine Control System) 설계 (A Design of AMCS(Agricultural Machine Control System) for the Automatic Control of Smart Farms)

  • 정이나;이병관;안희학
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.201-210
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    • 2019
  • 본 논문에서는 농장의 위성 사진 혹은 드론 사진을 이용하여 농장을 구분하고 농장 드론과 트랙터의 자율주행 및 행동을 제어하는 'AMCS(Agricultural Machine Control System)'를 제안한다. AMCS는 드론과 트랙터의 센서 데이터 및 비디오 영상 데이터로부터 농장 경계를 구분하고, 메인 서버에서 원격 제어 명령어를 읽어 들인 후 드론 및 트랙터 스프링클러와의 연동을 통해, 관리지역 내의 원격 제어 명령을 전달하는 'LSM(Local Server Module)'과 드론과 트랙터가 농장 밖에서 농장으로 이동하는 경로와 농장 안에서 저비용, 고효율로 일을 처리할 수 있는 경로를 설정하는 'PSM(Path Setting Module)'으로 구성된다. 본 논문에서 제안하는 AMCS의 성능분석 결과 AMCS의 PSM은 외부 출발점에서 농장까지 도달하는 경로를 설정할 때 다익스트라 알고리즘보다 약 100% 향상된 성능을 보였으며, 농장 내부 작업 경로를 설정할 때 기존 경로보다 약 13% 높은 작업 효율을 보였고 36% 낮은 작업 거리를 설정했다. 따라서 PSM은 기존 방식보다 더 효율적으로 트랙터와 드론을 제어할 수 있다.

INS/GPS 통합 항법 시스템의 위치 오차 개선을 위한 IMM 필터 설계 (A Design of the IMM Filter for Improving Position Error of the INS / GPS Integrated System)

  • 백승준
    • 한국항행학회논문지
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    • 제23권3호
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    • pp.221-227
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    • 2019
  • 본 논문에서는 위성 항법 해를 이용하여 INS의 순수항법을 보상하는 INS / GPS 통합 항법 알고리즘을 구성할 때 불안정한 위성 항법 위치 해 출력에도 안정적인 항법 성능을 보장할 수 있는 IMM (interacting multiple model)필터를 설계하였다. INS / GPS 통합 항법 시스템 구조 내에 칼만필터를 서브 필터로 하는 IMM 필터 구조를 정의하였다. IMM필터 구성시 서브필터는 2개로 구성하였으며, 각각의 칼만필터는 INS의 오차 방정식으로부터 위치, 속도, 자세, 센서 오차 등으로 구성한 16차의 상태를 정의하고 추가로 위성항법의 유색 잡음(coloured measurement noise)영향으로 2차를 확장하였다. 제안한 IMM 필터의 성능을 확인하기위해 위성 항법에 임의의 오차를 위도와 경도에 삽입하고 필터의 추종성을 확인하는 것으로 성능을 비교 분석하였다. 몬테카를로 시뮬레이션을 100회 수행하여 결과를 RMS로 비교한 결과 제안한 필터 방식이 오차에 대해 안정적이며 빠른 수렴결과를 보이고 있음을 확인할 수 있었다.

온도 센서를 위한 스마트 페인트 제작 및 저항 특성 (Fabrication and Resistance Characteristics of Smart Paint for Temperature Sensor)

  • 안주훈;이창열
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.43-50
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    • 2019
  • 위성 및 항공기 부속품 등은 온도 영향에 따라 미션의 가능성 및 안전에 큰 영향을 받게 된다. 또한 무인기를 위해 연구가 활발히 진행되고 있는 연료전지 분야에서도 효율성 및 안정성을 위해 온도는 필수적으로 확인되어야 한다. 본 논문은 큐리 온도 이상에서 저항이 급격히 변화하는 PTC 서미스터의 특성을 이용하기 위해 $BaTiO_3$와 세라믹 성분을 변화시킨 $SrTiO_3$를 이용하여 스마트 페인트를 제작하였으며, 박리를 방지하기 위하여 코팅제를 제작해 코팅 후 저항 변화를 확인하였다. 또한 코팅 전후 $BaTiO_3$$SrTiO_3$의 온도 변화에 따른 저항 변화를 측정하였다.

중성자선과 감마선 동시측정이 가능한 휴대용 계측시스템 개발에 관한 연구 (Development of a Portable Detection System for Simultaneous Measurements of Neutrons and Gamma Rays)

  • 김희경;홍용호;정영석;김재현;박수연
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제43권6호
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    • pp.481-487
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    • 2020
  • Radiation measurement technology has steadily improved and its usage is expanding in various industries such as nuclear medicine, security search, satellite, nondestructive testing, environmental industries and the domain of nuclear power plants (NPPs). Especially, the simultaneous measurements of gamma rays and neutrons can be even more critical for nuclear safety management of spent nuclear fuel and monitoring of the nuclear material. A semiconductor detector comprising cadmium, zinc, and tellurium (CZT) enables to detect gamma-rays due to the significant atomic weight of the elements via immediate neutron and gamma-ray detection. Semiconductor sensors might be used for nuclear safety management by monitoring nuclear materials and spent nuclear fuel with high spatial resolution as well as providing real-time measurements. We aim to introduce a portable nuclide-analysis device that enables the simultaneous measurements of neutrons and gamma rays using a CZT sensor. The detector has a high density and wide energy band gap, and thus exhibits highly sensitive physical characteristics and characteristics are required for performing neutron and gamma-ray detection. Portable nuclide-analysis device is used on NPP-decommissioning sites or the purpose of nuclear nonproliferation, it will rapidly detect the nuclear material and provide radioactive-material information. Eventually, portable nuclide-analysis device can reduce measurement time and economic costs by providing a basis for rational decision making.

선박 안전항해를 위한 해무감지 경보 시스템 (Ocean Fog Detection Alarm System for Safe Ship Navigation)

  • 이창영
    • 한국항행학회논문지
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    • 제24권6호
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    • pp.485-490
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    • 2020
  • 최근 국내 조선 산업과 IT융합기술에 대한 연구가 활발한 가운데 선박 안전운항을 위한 위성탐지 기술 발달로 선박에서는 장거리 식별추적 장치 및 자동식별 장치의 의무화로 선박이동 상황을 모니터링 할 수 있어 안전항해에 도움을 주고 있으나, 무중항해 시 시정 상태를 레이다에 의존하는 항해사에게 위험을 경보해 줄 수 있는 안전장치 개발이 필요하다. 이에 광센서를 이용하여 감지하고 알려주는 해무 감지 경보 시스템을 개발하였다. 제작된 해무 감지 경보 시스템은 소형, 저 전력의 광센서 송수신기와 센싱 데이터 처리 모듈로 구성되었다. 시험을 통해 해무가 있는 경우와 없는 경우 각각에 대해 제작된 해무 경보 시스템은 해무 농도를 검출하는 것을 확인하였다. 또한 해무 농도에 따라 선박 엔진 RPM 조절이 가능하고, 결과적으로 선박의 안전 운항을 보조 장치로 활용 가능함을 확인하였다.