DOI QR코드

DOI QR Code

Quantitative Analysis of the Look Direction Bias in SAR Image for Geological Lineament Study

지질학적 선구조 분석을 위한 SAR 영상에서의 방향편차에 대한 정량적 분석

  • 홍창기 (연세대학교 지구시스템과학과) ;
  • 원중선 (연세대학교 지구시스템과학과) ;
  • 민경덕 (연세대학교 지구시스템과학과)
  • Published : 2000.03.01

Abstract

SAR imagery usually reveals the influence of antenna look-direction on the delineation of geological structures. In this study, the look-direction bias in SAR image is quantitatively analyzed specifically for geological lineament study. Geologic lineaments are estimated using both Landsat TM and JERS-1 SAR images over the study area to quantitatively compare and analyze the look-direction bias in the SAR image. The standard geologic lineaments in the study area are established from lineaments estimated from TM images, field mapping, and fault lines in a published geologic map. The results show that lineaments normal to radar look-direction are extremely well enhanced while those parallel to look-direction are less visible as expected. However, certain lineaments even parallel to radar look-direction can still be detectable in a favorable topographic condition. Compared with TM image, the total number of detected lineaments in each direction in the SAR image increases or decreases ranging from 33% to 159% in length and from 28% to 187% in occurrence. The ratio of lineaments in SAR image to those in TM image with respect to direction can be fitted by a cosine function. The fitted function indicates that geological lineament is more easily detected in SAR image than in TM image within about $\pm$50$^{\circ}$ normal to radar look-direction. And lineaments with limited extension appear to be more sensitive to the look direction bias effect.

SAR 영상에 나타나는 지질학적 선구조는 안테나의 관측방향에 따라 증가 혹은 감소하여 나타난다. 본 연구에서는 지질학적 선구조 추출시 관측방향에 따라 발생하는 방향편차를 정량적으로 분석하였다. SAR 영상에 나타나는 방향편차의 정량적인 분석을 위해 Landsat TM 영상과 JERS-1 SAR 영상에서 각각 선구조를 추출하였으며 기본 선구조의 판단을 위해 TM 영상에서 추출된 선구조와 야외조사자료 및 지질도상에 나타나는 단층선과의 연관성 분석을 실시하였다. 연구지역내의 SAR 영상에 나타나는 선구조는 관측방향에 평행할 때 최소를, 수직일 때 최대를 보이나 관측방향에 평행한 선구조일지라도 지형적인 특성에 따라 어느 정도 선구조의 추출이 가능한 것으로 나타났다. SAR 영상에 나타나는 선구조의 상대적 증감비율에 대한 분석 결과 길이는 33%~159%, 빈도수는 28%~l87%의 증감을 보였으며 방향별 증감비율을 cosine 함수로 최적화하여 표현한 경우 관측방향에 수직인 방향을 기준으로 약 $\pm$50$^{\circ}$이내 방향에서 TM에 비해 SAR 영상에서의 선구조 추출이 용이한 것으로 나타났다. 또한 길이가 짧은 선구조의 추출 여부는 관측방향에 따라 더 많은 영향을 받는 것으로 나타났다.

Keywords

References

  1. 자원환경지질학회지 v.32 no.1 자동 선구조 추출 알고리즘을 이용한 경북 의성지역의 선구조, 분석 김상완;원중선;김원균;민경덕
  2. 과학기술처 안동지질도폭설명서 황재하;김동학;조등룡;송교영
  3. American Association of Petroleum Geologists Bulletin v.64 Seasat orbital radar imagery for geological mapping: Tennessee Kentucky Virginia Ford, J. P.
  4. Canadian Mining and Metallurgy Bulletin Role of remote sensing in mineral exploration with specialreference to ERTS Gregory, A. F.;H. D. Moore
  5. Proc. 9th Canadian Symp. Remote Sens. Lineament mapping of central Nova Scotia using Landsat-MSS and Seasat-SAR imagery Harris, J.;St. Johns
  6. J. of Struct. Geol. v.7 Brittle microtectonics: Principles and Practice Hancock, P. L.
  7. 대한원격탐사학회지 v.11 no.3 Spatial Integration of Multiple Data Sets regarding Geeological Lineaments using Fuzzy Set Operation Lee, K. W.;Chi, K. H. https://doi.org/10.7780/kjrs.1995.11.3.49
  8. IEEE Trans. Geosci., Remote Sensing v.25 Shuttle imaging radar(SIR-B)investigations of the Canadian Shield; initial report Lowman, P. D. Jr.;Harris, J.;Masuoka, P.M.;Singhroy, V.H.;Slaney, V.R.
  9. Moderm Geology v.1 Geologic evaluation of radar imagery from Darien Province McDonald, H. C.
  10. 대한원격탐사학회지 v.10 no.2 ERS-1 and CCRS C-SAR Data Integration for Look Direction Bias Correction Using Wavelet Transform Moon, W. M.;Won, J. S.;Singhroy V.;Lowman, P. D. Jr. https://doi.org/10.7780/kjrs.1994.10.2.49
  11. Remote Sensing-Principles and Interpretation Sabins, Floyd, F. Jr.
  12. Episodes v.15 Radar geology: Techniques and Results Singhroy, V.
  13. Geotechnique v.15 Sources of error in joint surveys Terzaghi, R.