• 대한원격탐사학회지
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• 제29권2호
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• pp.209-218
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• 2013

북미 지역에 위치한 소노란 사막은 많은 위성 광학 센서의 대리 검보정에 이용되어왔다. 소노란 사막은 대리 검보정에 적합한 조건들, 즉 높은 반사율, 적은 식생, 비교적 넓은 면적, 적은 강우량 등을 가지고 있지만, 고도가 낮고 바다에 근접해 있어 대기의 수증기량에 계절적 변화가 크다는 단점이 있다. 대기 상층의 반사율(Top-Of-Atmosphere reflectance, TOA reflectance)만을 이용하여 센서의 감퇴(sensor degradation)를 추정하는 대리 검보정 방법의 경우, 이러한 대기 가변성은 대리 검보정의 정밀도를 떨어뜨리는 결과를 가져온다. 이 논문에서는 12년간에 걸쳐 수집된 Landsat 5 영상을 이용해 소노란 사막 지역 내에서 복사도의 가변성이 가장 작은 위치를 찾아내고, TOA 반사율 가변성의 또 다른 원인인 양방향 반사분포함수(Bidirectional reflectance distribution function, BRDF)를 규명하여 그에 대한 보정을 시도하였다. 실험의 결과, 소노란 사막의 중서부가 가시광선과 근적외선 밴드에 대해 고루 낮은 가변성을 가지는 지역임이 밝혀졌고, BRDF 모델을 통하여 태양-타겟-센서 간의 위치변화로 말미암은 가변성을 고려한 결과, 가시광선 밴드들의 경우 그 BRDF 효과가 상당히 감소하였지만, 근적외선 밴드들의 경우 대기 가변성으로 인해 BRDF 효과가 많이 제거되지 못하였음을 관찰하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제34권4호
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• pp.649-659
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• 2018

The aim of this study is to develop a protocol for obtaining spectral signals that are robust to varying lighting conditions, which are often found in the Polar regions, for creating a spectral library specific to those regions. Because hyperspectral image (HSI)-derived spectra are collected on the same scale as images, they can be directly associated with image data. However, it is challenging to find precise and robust spectra that can be used for a spectral library from images taken under different lighting conditions. Hence, this study proposes a new radiometric calibration protocol that incorporates radiometric targets with a traditional vicarious calibration approach to solve issues in image-based spectrum measurements. HSIs obtained by the proposed method under different illumination levels are visually uniform and do not include any artifacts such as stripes or random noise. The extracted spectra capture spectral characteristics such as reflectance curve shapes and absorption features better than those that have not been calibrated. The results are also validated quantitatively. The calibrated spectra are shown to be very robust to varying lighting conditions and hence are suitable for a spectral library specific to the Polar regions.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2007년도 Proceedings of ISRS 2007
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• pp.118-121
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• 2007

In recent years, the hyperspectral instruments with high spatial and high spectral resolution have become an important component of wide variety of earth science applications. The primary mission of the proposed Compact Airborne Imaging Spectrometer System (CAISS) in this study is to acquire and provide full contiguous spectral information with high quality spectral and spatial resolution for advanced applications in the field of remote sensing. The CAISS will also be used as the vicarious calibration equipment for the cross-calibration of satellite image data. The CAISS consists of six physical units: the camera system, the Jig, the GPS/INS, the gyro-stabilized mount, the operating system, and the power inverter and distributor. Additionally, the calibration instruments such as the integrated sphere and spectral lamps are also prepared for the radiometric and spectral calibration of the CAISS. The CAISS will provide high quality calibrated image data that can support evaluation of satellite application products. This paper summarizes the design, development and major characteristic of the CAISS.

• 항공우주기술
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• 제5권2호
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• pp.213-219
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• 2006

한국항공우주연구원에서는 2006년 발사될 다목적실용위성 2호의 절대복사보정(absolute radiometric calibration)을 위한 준비로, Orbview-3 위성의 통과시간에 맞추어 2004년 11월 4일 과 2005년 3월 7일에 고흥과 대전에서 Field campaign을 수행하였다. 절대복사보정은 vicarious calibration 방법 중 targets의 반사 특성을 이용하는 방법으로, Field campaign을통해 수집된 지표자료와 대기자료들을 이용하여 top-of-radiance(TOA)를 추출하였다 대기 복사모델로는 MODTRAN 4.0이 사용되었으며, 추출된 TOA radiance와 Orbview-3 Panchromatic DN과 비교를 하여 절대복사보정을 위한 offset과 gain계수를 계산하였다. 또한 본 연구에서는 Field Campaign으로부터 축적된 경험을 이용하여 다목적실용위성 2호의 절대복사보정에 적용할 방법을 제안하였다.

• 대한공간정보학회지
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• 제23권3호
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• pp.3-10
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• 2015

지상의 모든 물체는 고유의 분광 반사율을 갖고 있으며, 이러한 특성을 이용하여 지상 물체의 분류와 목표물 탐지 등이 가능하다. 정확한 분석을 위해서는 취득된 원격탐사 자료를 분광 반사율로 변환해야 한다. 이를 위한 절대복사보정 기법으로는 자료 제공 기관에서 명시한 변환 수식을 이용하는 방법, 지상에서 측정한 분광 반사율만으로 단순 경험적 회귀 분석을 이용하는 방법, ATCOR/FLAASH 같은 수학적 모델을 이용하는 방법 등이 있다. 본 연구에서는 CASI 초분광 영상의 분광 반사율 자료를 이용하여 RapidEye 위성영상의 대리복사보정을 수행하고, 그 결과를 다른 복사보정 기법 결과 및 지상 자료와 비교하였다. 실험 결과 제안 기법이 ATCOR 및 New Kurucz 2005 기법보다 높은 유사성을 보였으며, 일반적으로 활용되는 ELM 기법과 유사한 결과를 도출하였다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume I
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• pp.184-187
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• 2006

The radiometric correction is prerequisite to derive both land and ocean surface properties from optical remote sensing data. Radiometric calibration of remotely sensed data has traditionally been accomplished by means of vicarious ground calibration techniques. The purpose of this study is to calibrate the radiometric characteristic of Airborne Multispectral Scanner (AMS) by field campaign. In order to calibrate the AMS data, four different spectral tarps which are 3.5%, 23%, 35%, and 53% were validated by GER-3700 that is the surface reflectance measurement equipment and were utilized. After validation of the spectral tarps, each reflectance from the spectral tarps was compared with Digital Number (DN) value of AMS. There was very high correlation between tarp reflectance and DN value of AMS so that radiometric calibration of AMS data has been accomplished by those results. The calibrated AMS data were validated with in-situ measured reflectance data from artificial and natural target. Also QuickBird image data were used for verifying the results of AMS radiometric calibration. This presentation discusses the results of the above tests.

• 대한원격탐사학회지
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• 제35권2호
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• pp.203-215
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• 2019

드론에 탑재가 가능한 초분광 센서가 개발됨에 따라 높은 공간해상도와 분광해상도를 가지는 초분광 영상의 획득이 가능해졌다. 드론 초분광 영상은 저고도에서 획득되므로 대기보정의 중요성이 낮아졌으나, 초분광 영상의 활용하여 지표물의 농도 추정 등의 연구를 위해서는 원자료에서 정규화된 분광반사율로 변환 과정에 관한 연구는 필수적으로 이루어져야 한다. 이에 따라 본 연구에서는 드론 초분광 영상에 대리복사보정과 대기복사전달모델 기반의 대기보정 알고리즘을 적용하고 결과를 비교분석하였다. 대리복사보정에는 균일한 물질로 이루어진 타프의 분광반사율을 이용하여 경험적 선형보정 기법을 적용하였다. 대기보정 알고리즘은 항공 초분광 영상의 대기보정에 널리 사용되는 Modtran-5 기반의 ATCOR-4를 사용하였다. 기준 반사율과의 상관도와 차이의 RMSE를 분석한 결과, 단일 시기의 초분광 영상에서 타프를 이용한 대리보정이 가장 정확도가 높았지만, 초분광 영상의 활용 목적에 따라 대기보정 알고리즘의 활용이 가능하다는 것을 확인할 수 있었다. 향후 다중 시기의 영상에 대해 추가적인 대리보정 실험을 통해 정규화된 분광반사율 변환 과정이 이루어진다면 드론 초분광 영상을 활용한 정밀한 분석이 가능할 것으로 사료된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권6_1호
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• pp.1273-1281
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• 2023

절대복사검보정은 위성 센서에서 얻은 전자기 신호의 물리량 변환을 위해 절대복사보정 계수를 결정하는 작업으로 위성 데이터의 정확도 개선 및 다른 위성 데이터와의 비교 및 통합을 위해 수행되어야 한다. 또한, 위성 센서는 시간에 따른 센서 노후화나 환경 조건의 영향을 받아 초기 설정된 보정 계수가 변화할 수 있으므로 주기적으로 이러한 변화를 모니터링 하는 것이 필수적이다. 이 연구에서는 차세대중형위성 1호(CAS500-1)의 다중 분광 채널에 대한 vicarious calibration을 수행하기 위해 필드 캠페인을 수행하였다. 구름이 없는 맑은 날의 조건 하에 총 두 차례의 유효한 현장 관측 자료를 얻었으며, MODTRAN 6 복사전달모델을 활용하여 대기 상단(top-of-atmosphere, TOA) radiance를 모의하였다. 모의된 TOA radiance와 CAS500-1의 digital number (DN)는 선형성은 보였지만, CAS500-1 영상의 넓은 시야각과 saturation 발생으로 향후 변환 계수의 보완이 필요한 것으로 보인다. 하지만, 본 연구는 CAS500-1의 절대복사보정에 대한 첫 시도를 하였으며, 향후 높은 신뢰성을 가진 계수 결정을 목표로 하는 연구들에 유용한 정보를 제공할 것으로 기대된다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2005년도 Proceedings of ISRS 2005
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• pp.101-103
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• 2005

Vicarious calibration method using MODIS-derived surface reflectivity data as inputs to a radiative transfer model have been developed for the planned COMS solar channel. Pilot test was conduced over the Simpson Desert targets in Australia. Results suggested that calibration can be achieved within $5\%$ error range.

• 대한원격탐사학회지
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• 제16권4호
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• pp.305-313
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• 2000

A vicarious calibration method was developed for the OSMI sensor calibration. Employing measured aerosol optical thickness by a sunphotometer and a sky radiometer and water leaving radiance by ship measurements as inputs, TOA (top of the atmosphere) radiance at each OSMI band was simulated in conjunction with a radiative transfer model (Rstar5b) by Nakajima and Tanaka (1988). As a case of examining the accuracy of this method, we simulated TOA radiance based on water leaving radiance measured at NASA/MOBY site and aerosol optical thickness estimated nearby at Lanai, and compared simulated results with SeaWiFS-estimated TOA radiances. The difference falls within about $\pm$5%, suggesting that OMSI sensor can be calibrated with the suggested accuracy. In order to apply this method for the OSMI sensor calibration, ground-based sun photometry and ship measurements were carried out off the east coast of Korean peninsula on May 31, 2000. Simulations of TOA radiance by using these measured data as input to the radiative transfer model show that there are substantial differences between simulated and OSMI-estimated radiances. Such a discrepancy appears to be mainly due to the cloud contamination because satellite image indicates optically thin clouds over the experimental area. Nevertheless results suggest that sensor calibration can be achieved within 5% uncertainty range if there are ground-based measurements of aerosol optical thickness, and water leaving radiances under clear-sky and optically thin atmospheric conditions.