• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
• /
• 2008.02a
• /
• pp.71-72
• /
• 2008

과학기술위성3호 부탑재체로 영상분광기(COMIS, Compact Hyperspectral Imager)가 선정되어 2007년 5월부터 개발이 진행되고 있다. COMIS는 2010년 과학기술위성3호에 탑재 발사되어, 위성 궤도 700km 상공에서 해상도 30m을 가지고, 30km 폭의 지표면 또는 대기를 관측할 수 있다. 현재까지 국내에서 개발된 위성탑재 지구관측카메라가 흑백이거나 다분광(3파장)으로 지구관측을 하는 것에 반하여 COMIS는 가시광 및 근적외선 영역에서 16${\sim}$62대역(4${\sim}$15nm 파장 분해능)의 초분광 관측을 수행하게 된다. 초분광 영상은 관측 대상 물성의 상세 구분이 가능한 관계로 군사적 활용을 포함한 원격 탐사의 주요 활용 분야로 대두되고 있다. 본 논문은 과학기술위성3호 부탑재체로 개발되는 영상분광기인 COMIS(Compact Hyperspectral Imager)의 전반적인 개념, 활용 과학을 먼저 소개하고 상세 광학 설계를 발표한다.

• Proceedings of the IEEK Conference
• /
• 2001.06d
• /
• pp.215-218
• /
• 2001

본 연구에서는 저해상도 다분광 영상으로부터 고해상도 다분광 영상을 효과적인 추출하기 위해 인공지능의 한 기법인 신경회로망을 이용하여 중합을 위한 구조를 제안하였고, IKONOS 위성 영상에 적용하여 실험 및 결과를 제시하였다. 실험 결과에서 얻어진 화상은 비교적 좋은 분광특성을 나타내었으며, 향후, 본 연구의 중합방법은 토지 이용분류, 환경감시, 자원조사 등의 많은 분야와 지형공간정보 시스템의 데이터 활용 등 여러분야 응용될 경우 우수한 성능을 제공할 것으로 사료된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2023.05a
• /
• pp.54-54
• /
• 2023

하천유역조사는 관련 법률의 규정에 의해 물관리정책의 수립에 필요한 기초정보를 제공하는 것을 목적으로 기본현황, 이수, 치수 환경생태 등 유역관리에 필요한 주요 조사항목을 대상으로 수행되고 있다. 조사방법 중 원격탐사자료 활용한 조사는 드론 모니터링 영상 및 위성영상자료를 이용해 댐·제방과 같은 치수 시설물의 안전관리, 수질 모니터링, 하천지형조사, 하상변동조사 등에 활용되고 있다. 최근에는 일반 RGB 영상뿐만 아니라 수백개의 분광밴드를 포함한 초분광영상을 이용한 하천조사 연구가 이루어지고 있다. 초분광영상은 분광해상도가 높아 다항목 조사에 활용할 수 있다는 장점이 있지만, 많은 양의 분광정보를 포함하고 있기 때문에 초기 수집 자료의 용량이 너무 크고, 분석을 위한 전처리 과정이 까다롭다는 단점이 있다. 반면, 10개 이하 밴드의 분광정보를 수집하는 다분광영상은 2개 밴드를 이용해 정규식생지수(NDVI)를 즉각적으로 모니터링할 수 있고, 작물의 생육현황 등을 분석할 수 있어 농업 및 산림분야에서 널리 활용되고 있다. 초분광영상을 이용한 수심산정 연구는 최적 밴드비 탐색 기법(OBRA)을 활용해 측정수심과 상관관계가 높은 밴드비를 이용해 수심맵을 구축하는 방식이 활용되어왔다. 본 연구에서는 기존의 초분광영상을 활용한 수심산정기법을 다분광영상에 적용하여 분광밴드수가 축소된(경량화된) 자료를 활용한 수심산정 가능성을 확인하기 위해 동일한 현장에서 초분광과 다분광 두가지 영상을 촬영하였으며, 각각 수심맵을 구축해 하천분야에서 다분광영상의 활용도를 평가하였다. 또한, 기존의 OBRA의 한계를 개선하기 위해 가우시안 혼합 모델(GMM; Gaussian Mixture Model)을 활용해 영상을 군집화하여 수심산정 정확도를 개선하였다.

• Korean Journal of Remote Sensing
• /
• v.36 no.2_2
• /
• pp.309-323
• /
• 2020

Estimation of chlorophyll a concentration (CHL) on coastal areas using remote sensing has been mostly performed through multi-spectral satellite image analysis. Recently, various studies using hyperspectral imagery have been attempted. In particular, airborne hyperspectral imagery is composed of hundreds of bands with a narrow band width and high spatial resolution, and thus may be more effective in coastal areas than estimation of CHL through conventional satellite image. In this study, comparative analysis of hyperspectral and satellite-based CHL images was performed to estimate CHL in coastal areas. As a result of analyzing CHL and seawater spectrum data obtained by field survey conducted on the south coast of Korea, the seawater spectrum with high CHL peaked near the wavelength bands of 570 and 680 nm. Using this spectral feature, a new band ratio of 570 / 490 nm for estimating CHL was proposed. Through regression analysis between band ratio and the measured CHL were generated new CHL empirical formula. Validation of new empirical formula using the measured CHL showed valid results, with R² of 0.70, RMSE of 2.43 mg m^-3, and mean bias of 3.46 mg m^-3. As a result of applying the new empirical formula to hyperspectral and satellite images, the average RMSE between hyperspectral imagery and the measured CHL was 0.12 mg m^-3, making it possible to estimate CHL with higher accuracy than multi-spectral satellite images. Through these results, it is expected that it is possible to provide more accurate and precise spatial distribution information of CHL in coastal areas by utilizing hyperspectral imagery.

• Proceedings of the KSRS Conference
• /
• 2000.04a
• /
• pp.178-182
• /
• 2000

본 연구의 목적은 실험실에서 퇴적물의 다분광반사 특성과 물성을 측정하고 이를 위성 영상에 적용하여 영상에서 나타나는 퇴적물의 분광차이의 원인을 해석하고, 위성영상에서의 퇴적물의 분류 가능성을 연구하는데 있다. 연구에서는 Landsat TM위성 영상과 350~2500nm 파장대역에 대한 퇴적물 시료의 분광측정 자료를 사용하였으며, 기존의 조사 자료를 토대로 TM 영상에서 퇴적물을 분류한 후, 현장에서 시료를 채취하여 입도 분류를 실시하였다. 퇴적물의 입도와 함수비에 따른 분광특성변화를 검증하였으며, 입도와 함수비에 대한 회귀식을 구하여 이를 영상에 적용 분류하였다. 분석 결과 다분광자료 측정시 퇴적물입도에 따른 분광차이는 미약하였으며 이를 TM 자료로 재구성하였을 때는 분광특성을 구분할 수 없었다. 퇴적물의 분류는 TM Band 4, 5, 7을 이용한 회귀식을 적용할 때 비교적 정확하게 나타났으나, 영상에서 퇴적물의 분광 차이는 입도 크기가 직접적인 요인이 아니라 입도에 의한 함수비 및 유기물 함량의 차이에 기인한 것으로 해석된다.

• Korean Journal of Remote Sensing
• /
• v.31 no.2
• /
• pp.161-170
• /
• 2015

This paper presents an efficient image fusion method to be appropriate for the KOMPSAT-2 and 3 satellites. The proposed method is based on the well-established component substitution (CS) approach. The proposed method is divided into two parts: 1) The first step is to create a intensity image by the weighted-averaging operation of a multi-spectral (MS) image and 2) the second step is to produce an optimal high-frequency image using the statistical properties of the original MS and panchromatic (PAN) images. The performance of the proposed method is evaluated in both quantitative and visual analysis. Quantitative assessments are performed by using the relative global dimensional synthesis error (Spatial and Spectral ERGAS), the image quality index (Q4), and the spectral angle mapper index (SAM). The qualitative and quantitative assessment results show that the fusion performance of the proposed method is improved in both the spectral and spatial qualities when it is compared with previous CS-based fusion methods.

• Ecology and Resilient Infrastructure
• /
• v.10 no.4
• /
• pp.135-142
• /
• 2023

A various technology of remote sensing and image analysis are applied to study landscape changes and their influencing factors in stream corridors. We developed a method to detect landscape changes over time by calculating the optical index using multispectral images taken from satellites at various time points, calculating the threshold to delineate the boundaries of water bodies, and creating binarized maps into land and water areas. This method was applied to the upstream reach of the weirs in the Geumgang River to track changes in the sandbar formed by the opening of the weir gate. First, we collected multispectral images with a resolution of 10 m × 10 m taken from the Sentinel-2 satellite at various times before and after the opening of the dam in the Geumgang River. The normalized difference water index (NDWI) was calculated using the green light and near-infrared bands from the collected images. The Otsu's threshold of NDWI calculated to delineate the boundary of the water body ranged from -0.0573 to 0.1367. The boundary of the water area determined by remote sensing matched the boundary in the actual image. A map binarized into water and land areas was created using NDWI and the Otsu's threshold. According to these results of the developed method, it was estimated that a total of 379.7 ha of new sandbar was formed by opening the three weir floodgates from 2017 to 2021 in the longitudinal range from Baekje Weir to Daecheong Dam on the Geumgang River. The landscape detection method developed in this study is evaluated as a useful method that can obtain objective results with few resources over a wide spatial and temporal range.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2021.06a
• /
• pp.279-279
• /
• 2021

위성영상정보는 센서의 종류, 취득, 분석, 재난과 위성영상 특성 매칭 등의 제약으로 재난 상황에서 제한적으로 사용되었다. 일반적으로 인공위성의 종류는 탑재한 센서의 정보제공 능력 범위에 따라 분류 가능하며 이에 따라 대상 범위가 결정된다. 본 연구에서는 재난의 예측, 탐지, 사후처리를 위한 위성자료의 취득과 활용을 위해 다양한 위성과 탑재된 센서의 궤도, 공간 해상도, 파장대 등의 특성에 대하여 분석하고 재난유형별로 최적 위성영상을 선정하였다. 행정안전부에서는 재난과 재해의 유형을 자연재난(10종)과 사회재난(27종)으로 분류하였다. 위성영상 활용이 가능한 재난 유형은 가시적으로 확인이 가능한 자연재난에 해당하며 그 중 태풍, 홍수, 가뭄, 산불 등 총 4종의 재난유형별로 가용한 최적의 위성영상을 분석하였다. 재난관측에 사용 가능한 대표적인 탑재체의 종류는 극궤도 지구관측 위성에서 광학과 SAR로 구분할 수 있다. 각 기본 특성에 따라 제공되는 정보의 종류가 분류되며 광학 센서는 태양복사 및 지구복사에너지 파장 영역 중 가시광선-근적외선-단파적외선-열적외선 파장대 영역의 분광 정보를 제공할 수 있는 다중 밴드들로 구성된다. 지표의 특정 대상이나 물질을 탐지하고 변화를 감지·분석하는데 유용하여 홍수, 태풍, 지진 등 자연 및 사회 재난·재해 관측에 유용하게 이용된다. SAR 센서는 장파장의 전자기파를 방출한 후 돌아오는 신호를 활용하여 대상에 대한 정보를 획득한다. 대기의 효과 및 요소를 투과하는 주파수 대역별 장파장 밴드 정보를 활용하여 고해상도의 대상 표면, 위치, 형태 등의 정보를 측량 및 관측하므로 중·광역 지역에 제약 없이 영상정보를 획득할 수 있어 산사태, 홍수, 지진, 등의 재난 모니터링에 유용하다. 이러한 다종 위성별 센서들의 특징(공간 해상도, 파장대별 밴드 특성, 관측폭, 재방문 주기 등)들을 분석하여 재난유형별로 가용한 무료/상용 지구관측위성을 분류한 결과 태풍에는 광역관측, 정지궤도 위성, 홍수에는 광학 및 SAR 고해상도 위성, 가뭄은 광역관측, 다분광 광학 위성 그리고 산불에는 정지궤도, 광학, SAR 위성이 적합함을 알 수 있다.

• Journal of Korea Water Resources Association
• /
• v.54 no.2
• /
• pp.121-133
• /
• 2021

Suspended Solids (SS) generated in rivers are mainly introduced from non-point pollutants or appear naturally in the water body, and are an important water quality factor that may cause long-term water pollution by being deposited. However, the conventional method of measuring the concentration of suspended solids is labor-intensive, and it is difficult to obtain a vast amount of data via point measurement. Therefore, in this study, a model for measuring the concentration of suspended solids based on remote sensing in the Nakdong River was developed using Sentinel-2 data that provides high-resolution multi-spectral satellite images. The proposed model considers the spectral bands and band ratios of various wavelength bands using a machine learning model, Support Vector Regression (SVR), to overcome the limitation of the existing remote sensing-based regression equations. The optimal combination of variables was derived using the Recursive Feature Elimination (RFE) and weight coefficients for each variable of SVR. The results show that the 705nm band belonging to the red-edge wavelength band was estimated as the most important spectral band, and the proposed SVR model produced the most accurate measurement compared with the previous regression equations. By using the RFE, the SVR model developed in this study reduces the variable dependence compared to the existing regression equations based on the single spectral band or band ratio and provides more accurate prediction of spatial distribution of suspended solids concentration.

• Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
• /
• v.6 no.1
• /
• pp.98-106
• /
• 2003

Because satellite images have the advantage of high resolution, multi-spectral, revisit and wide swath characteristics, it is increased to utilize satellite image and get information little by little in nowadays. In order to utilize remote sensed images effectively, it is necessary to process satellite images through many processing steps. Among them, geometric correction is essential step for satellite image processing. In this study, we constructed geometric correction data using LANDSAT satellite images. First, we extracted GCPs from maps and constructed database over the Korean peninsular. Second, LANDSAT satellite images, 165 scenes were corrected geometrically using GCP database. Finally, we made 7 mosaic images by means of geometric correction images over Korean peninsular. We think that constructed geometric correction data will be used for many application fields as basic data.