• Title/Summary/Keyword: 영상관측

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위성자료를 이용한 토지피복에 따른 열환경 평가

  • Jo, Su-Jin;Kim, Hae-Dong;An, Ji-Suk
    • 한국지구과학회:학술대회논문집
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    • 2010.04a
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    • pp.88-89
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    • 2010
  • 최근 인간의 활동범위와 영역이 확대되고 산업이 발전하면서 인간의 삶과 지속가능한 발전 등 도시 기후에 관한 관심도 높아지고 있다. 산업혁명 이후 도시화와 산업화로 인해 인구가 증가하고 도시지역으로 집중됨으로써 도시 열섬화 현상에 대한 도시환경문제가 부각되고 있다. 이는 최근까지도 도시개발에 있어서 기능과 효율성이 우선시 되어 도시기후에 대한 배려가 이루어지지 못하고 있으며, 오히려 과도한 냉난방을 가동하는 등 쾌적한 실내 환경 조성을 위한 노력만을 행해왔다. 도시화에 따른 도시의 열환경 구조의 변화는 토지이용의 변화에 따른 피복상태와 밀접한 관련이 있다는 연구들이 수행된 바 있다. 이렇듯 도시화가 진행됨에 따라서 도심 지표면을 덮고 있는 포장재도 변하고 있다. 대표적인 토지피복재로는 콘크리트와 아스팔트 등의 인공포장재, 수계, 삼림 등으로 크게 나누어 볼 수 있다. 최근 도심의 발달로 인해 도심의 표면은 점차 인공포장재인 아스팔트와 콘크리트로 덮여지고 있다. 인공포장재는 맑은 여름철 낮에 받아들인 열을 야간에도 머금고 있어 도시열섬현상의 주요원인이 된다. 도시화가 진행됨에 따라 토지이용형태가 변화하고 있으며 이러한 토지피복의 변화는 그 지역의 기온과 풍향, 풍속뿐만 아니라 지표온도도 변화시키므로 도시 열환경 구조에 적지 않은 영향을 미치고 있다. 과거에는 자연 환경과 도시공간에 대한 인식이 다른 분야로 나누어져서 다루었지만 현재 위성영상 기술의 발달로 많은 공간 정보를 파악할 수 있게 된 바 도시기후변화에 더욱 직접적이고 근본적인 접근이 쉬워졌다. 원격탐사기법의 활용은 위성자료를 이용하여 동시간대 평면적인 열구조를 정량적으로 파악하는데에 중요한 자료를 제공하여 도시지역을 덮고 있는 인공자재의 존재가 도시열섬의 형성과 밀접하게 연관이 있다는 사실을 짐작할 수 있다. 따라서 도시기후변화의 문제점을 더욱 적극적으로 해결하기 위해서는 토지이용에 따른 지표면 온도 상승의 현황을 파악하고 이를 저감 시킬 수 있는 대책들이 수립되어야 한다. 본 연구는 보다 세분화된 도시 열환경을 정량적으로 분석 평가하기 위해서 토지피복별 분류를 3가지로 대구시 중구 경북대학교 부속 고등학교(이하 사대부고 지점)를 도심지역으로, 경상남도 창녕군 창녕읍 우포늪(이하 우포지점)을 수계지점으로, 경상북도 안동시 길안면 만음리(이하 안동지점) 지점과 대구시 칠곡군 동명면 득명리 팔공산 한티재 도립공원(이하 팔공지점)을 산림으로 분류하여 연구하였다. 대구 계명대학교 기후환경연구실에서 보유하고 있는 AWS(Automatic Weather Station) 자료로 기상요소를 분석하였으며, MODIS Terra 위성영상을 이용하여 지표온도를 추출하고 분석하였다. 또 기상요소와 지표온도를 이용해 회귀식을 도출하여 추정기온을 산출하였다. 그 결과 첫째, 계절에 따른 기온의 시간변화는 여름의 평균기온이 $25.13^{\circ}C$$24.12^{\circ}C$로 사대지점과 우포지점의 평균기온이 가장 높게 나타났으며, 이는 도심에서 발생되는 인공열의 영향으로, 우포지점은 수계의 특징이 반영된 결과라 할 수 있다. 둘째, 계절에 따른 풍속의 시간변화는 여름의 경우 우포지점의 풍속이 1.63m/s로 가장 높은 반면 안동지점의 풍속이 0.27m/s로 가장 낮은 것으로 나타났다. 겨울의 경우 팔공지점의 풍속이 1.82m/s로 가장 높게 나타났다. 토지피복에 따른 지표면의 변화가 도시기후에 미치는 영향을 정량적으로 평가하고, 또 지표면 온도와 기온과의 차이를 알아보기 위하여 MODIS 위성 영상을 이용하여 세 지점을 대상으로 토지피복에 따른 열환경을 평가 분석하여 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 첫째, MODIS 위성영상을 이용하여 산출한 지표면 온도는 여름철 주간에 안동지점의 경우 주변지역에 비해 지표면 온도가 약 $26^{\circ}C$로 낮게 나타났으며 우포지점의 경우 수계가 가지는 열 완충능력으로 약 $27^{\circ}C$의 낮은 지표면 온도를 나타내었다. 사대지점의 경우 약 $34^{\circ}C$이상의 높은 지표면 온도를 나타내었다. 둘째, MODIS 위성영상을 이용하여 산출한 지표면 온도와 관측된 기온과의 회귀식을 도출하여 상관분석 한 결과, 모든 지점의 값에서 상관성 및 신뢰도가 높은 것으로 나타났다. 셋째, 상관분석의 결과를 통하여 추정한 기온은 지표면 온도와의 차이가 있지만 유사한 패턴의 결과로 추출되었다. 이러한 결과로 볼 때 도시의 인공자재를 이용한 건축과 개발이 도시열섬현상을 유발하는데 중요한 역할을 하는 것을 정량적으로 평가할 수 있었다. 따라서 본 논문의 연구결과를 바탕으로 도시계획에 있어서 인공구조물에 의한 기온과 풍속이 받는 영향을 고려하여 도심의 인공구조물의 배치나 자재에 대한 개발이 이루어져야 할 것이며 열교환의 방해 및 바람순환이 확보되는 구조로 개선되어야 할 것이다.

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Verification of Kompsat-5 Sigma Naught Equation (다목적실용위성 5호 후방산란계수 방정식 검증)

  • Yang, Dochul;Jeong, Horyung
    • Korean Journal of Remote Sensing
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    • v.34 no.6_3
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    • pp.1457-1468
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    • 2018
  • The sigma naught (${\sigma}^0$) equation is essential to calculate geo-physical properties from Synthetic Aperture Radar (SAR) images for the applications such as ground target identification,surface classification, sea wind speed calculation, and soil moisture estimation. In this paper, we are suggesting new Kompsat-5 (K5) Radar Cross Section (RCS) and ${\sigma}^0$ equations reflecting the final SAR processor update and absolute radiometric calibration in order to increase the application of K5 SAR images. Firstly, we analyzed the accuracy of the K5 RCS equation by using trihedral corner reflectors installed in the Kompsat calibration site in Mongolia. The average difference between the calculated values using RCS equation and the measured values with K5 SAR processor was about $0.2dBm^2$ for Spotlight and Stripmap imaging modes. In addition, the verification of the K5 ${\sigma}^0$ equation was carried out using the TerraSAR-X (TSX) and Sentinel-1A (S-1A) SAR images over Amazon rainforest, where the backscattering characteristics are not significantly affected by the seasonal change. The calculated ${\sigma}^0$ difference between K5 and TSX/S-1A was less than 0.6 dB. Considering the K5 absolute radiometric accuracy requirement, which is 2.0 dB ($1{\sigma}$), the average difference of $0.2dBm^2$ for RCS equation and the maximum difference of 0.6 dB for ${\sigma}^0$ equation show that the accuracies of the suggested equations are relatively high. In the future, the validity of the suggested RCS and ${\sigma}^0$ equations is expected to be verified through the application such as sea wind speed calculation, where quantitative analysis is possible.

Analysis of Chlorophyll-a and Algal Bloom Indices using Unmanned Aerial Vehicle based Multispectral Images on Nakdong River (무인항공기 기반 다중분광영상을 이용한 낙동강 Chlorophyll-a 및 녹조발생지수 분석)

  • KIM, Heung-Min;CHOE, Eunyoung;JANG, Seon-Woong
    • Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
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    • v.25 no.1
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    • pp.101-119
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    • 2022
  • Existing algal bloom monitoring is based on field sampling, and there is a limit to understanding the spatial distribution of algal blooms, such as the occurrence and spread of algae, due to local investigations. In this study, algal bloom monitoring was performed using an unmanned aerial vehicle and multispectral sensor, and data on the distribution of algae were provided. For the algal bloom monitoring site, data were acquired from the Mulgeum·Mae-ri site located in the lower part of the Nakdong River, which is the areas with frequent algal bloom. The Chlorophyll-a(Chl-a) value of field-collected samples and the Chl-a estimation formula derived from the correlation between the spectral indices were comparatively analyzed. As a result, among the spectral indices, Maximum Chlorophyll Index (MCI) showed the highest statistical significance(R2=0.91, RMSE=8.1mg/m3). As a result of mapping the distribution of algae by applying MCI to the image of August 05, 2021 with the highest Chl-a concentration, the river area was 1.7km2, the Warning area among the indicators of the algal bloom warning system was 1.03km2(60.56%) and the Algal Bloom area occupied 0.67km2(39.43%). In addition, as a result of calculating the number of occurrence days in the area corresponding to the "Warning" in the images during the study period (July 01, 2021~November 01, 2021), the Chl-a concentration above the "Warning" level was observed in the entire river section from 12 to 19 times. The algal bloom monitoring method proposed in this study can supplement the limitations of the existing algal bloom warning system and can be used to provide information on a point-by-point basis as well as information on a spatial range of the algal bloom warning area.

The status and future of the geomatics - about satellite geodesy and remote sensing (공간정보기술의 현황 및 전망 - 위성측지 및 원격탐사를 중심으로)

  • 안철호
    • Proceedings of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry, and Cartography Conference
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    • 2002.04a
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    • pp.3-10
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    • 2002
  • 요즘 측량분야에서 Geomatics 또는 Geoinformatics라는 새로운 용어가 대두되고 있다. 해외의 유수 기관 및 대학교에서도 측량이라는 학과명 또는 기관명을 Geomatics라는 용어로 교체하고 있으며, 이는 측량분야의 다양화와 학제간 연구수행의 필요성을 반영하는 것이다. 최근 45로 일컬어지는 GPS, 원격탐사(RS), GIS, ITS의 경우 각기 독자적인 영역을 구축하기보다는 상호 보완적인 역할을 하며 통합되어 가는 추세이다. 1950년대에 기본적인 위성관측기술 및 계산 기술의 개발을 시작으로 1980년대에 이르러서는 위성 기술은 측지학 및 측량 분야에 적용되기 시작했다. 그 대표적인 것이 GPS(Global Positioning System)로 기존의 천체측정학 방식을 대체하는 유용한 위치결정 수단으로 사용되기 시작했다. DNSS로부터 시작된 GPS는 측지 측량분야, 지구물리학분야, 항법 및 교통, GIS Mapping, 기상 및 해양, 재난 및 레저, 인공위성 궤도결정 등 다양한 분야에 적용되었으며, 특히 2000년 5월 1일 SA가 해제되면서 그 활용도는 더욱 증가하고 있다. 위성원격탐사의 경우 초창기에 중ㆍ저해상도의 다중분광영상에서 시작하여 그 해상도가 꾸준히 향상되어 오늘날 0.61 미터급 고해상도 위성인 QuickBird 위성이 발사되어 운용 중에 있다. 위성영상의 공간해상도, 분광해상도, 방사해상도는 향후 계속 향상될 것이며 이에 따른 방대한 데이터의 처리 문제 및 하드웨어/소프트웨어 지원에 대한 연구가 수반되어야 할 것이다. GPS 및 원격탐사(RS)는 더 이상 독자적인 영역으로서가 아니라 Geomatics를 이루는 중요한 분야로서 타 시스템과의 보완적인 관계로서 통합되어 나갈 것이다. 이를 위해서는 공간정보에 대한 표준화 및 데이터 처리, 통합, 시스템 구축을 위한 기술적 연구가 계속 진행되어야 할 것이다.분 공부상면적보다 늘어났다. 2. 좌표의 이동량이 일률적이지 못하므로 기초점에 대한 문제라고 생각되며, 따라서 도해지적을 수치지적으로 전환함에 있어서 가장 우선되어야 할 사항이 기초점 정비라 하겠다.승이 뚜렷하였다. 따라서 비파 착즙액 첨가 기능성 yoghurt 제조시 비파 착즙액을 10% 첨가하여 혼합 starter로 Str. thermophilus와 Lac. acidophilus 혼합균주를 사용하는 것이 이들 유산균의 증식에 가장 적합한 것으로 나타났다.타났다..297, 0.293, 0.205에서 50일 경과 후 0.612, 0.472, 0.898로 비살균에서 높은 값을 보였다. 따라서 비살균의 경우 저장말기에 TBA값이 높아지는 경향을 보였다. 5. L값은 살균처리의 경우 저장 30일 이후 약간 어두워지는 경향을 보였고, 121$^{\circ}C$ 살균처리에서 높은 값을 보였다. 대체로 저장온도가 높고 저장기간이 길어질수록 약간 밝아지는 경향을 보였다. 적색도는 인삼 첨가구의 경우 상온 및 냉장저장에서 10$0^{\circ}C$ 살균이 121$^{\circ}C$ 처리구 보다 약간 높은 값을 보였다. 저장기간에 따른 적색도의 변화는 인삼과 송이 첨가구에서 비교적 안정적이었다. 황색도는 상온 및 냉장저장에서 저장기간에 따라 약간 감소하는 경향을 보인 후 상온저장 50일 째, 냉장 60일 째 가장 높게 나타났다. 121$^{\circ}C$ 살균처리구가 10$0^{\circ}C$ 처리구보다 약간 높은 경향을 보였다.^{\circ}C$$,에서는 20시간 가열시 0.706$\mu\textrm{g}$/kg으로 가장 높게 생성된 후 서서히 감소하였다. 그러나 산값과 공액이중산값은 계속 증가하는 양상을 나타냈다. 즉 B(a)

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Runoff Analysis for Weak Rainfall Event in Urban Area Using High-ResolutionSatellite Imagery (고해상도 위성영상을 이용한 도시유역의 소강우 유출해석)

  • Kim, Jin-Young;An, Kyoung-Jin
    • Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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    • v.33 no.6
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    • pp.439-446
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    • 2011
  • In this research, enhanced land-cover classification methods using high-resolution satellite image (HRSI) and GIS in terms of practicality and accuracy was proposed. It aims for understanding non-point pollutant origin/loading, assessment the efficiency of rainfall storage/infiltration facilities and sounds water-environment management. The result of applying enhanced land-cover classification methods to the urban region verifies that roof and road area are including various vegetations such as roof garden, flower bed in the median strip and street tree. This accounts for 3% of total study area, and more importantly it was counted as impervious area by GIS alone or conventional indoor work. The feasibility of the method was assessed by applying to rainfall-runoff analysis for three weak rainfall in the range of 7.1-10.5 mm events in 2000, Chiba, Japan. A good agreement between simulated and observed runoff hydrograph was obtained. In comparison, the hydrograph simulated with land-use parameters by the detailed land-use information of 10m grid had an error between 31%~71%, while enhanced method showed 4% to 29%, and showed the improvement particularly for reproducing observed peak and recession flow rate of hydrograph in weak rainfall condition.

A Study on Improving the Position Accuracy of the Magnetic North used in Surveillance Imaging Equipments (통합형 구조의 감시정찰 영상장비에서 자북의 위치 정확도 개선에 관한 연구)

  • Shin, Young-Don;Lee, Jae-Chon
    • Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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    • v.50 no.4
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    • pp.219-228
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    • 2013
  • The surveillance imaging equipments are functioning to observe the shape of the target in real time or to measure its location precisely. The roles of such equipments are becoming more important in today's weapon systems.The aforementioned imaging equipments can be classified based on the modes of operations such as fixed, installed on cars, or composite of those. Also, according to different concepts of sensor operation, a separate type uses independent housing for each sensor whereas in a composite type a set of multiple sensors are housed into a unit altogether. The sensors in general have magnetism, thereby introducing the possible negative effects, particularly in the composite types, in locating the reference position, which is carried out by the digital compass. The use of shielding material/housing could be an option but results in increased weight and reduced portability, restricting its use in composite type equipments. As such, the objective of this paper is to study on how to reduce such magnetic effects on the position location. To do so, in the absence of magnetic shielding, a variety of sensor positions were first modeled. By combing the result with the fact that the functions of PAN & Tilt are used in the equipments, a new position location algorithm is proposed. The use of the new algorithm can automate the position location process as compared to the manual process of the existing approach. In the algorithm developed, twelve locations are measured in connection with both the azimuth and elevation angles in comparison to the six locations alone around the azimuth angle. As a result, it turns out that the measurement range has been widened but the measurement time reduced. Also, note that the effect of errors the operators may make during measurement could be reduced.

A Study on Effectiveness of Safety Barriers Restraining Illegal Pedestrian Crossing on Exclusive Median Bus Corridor - Case Study at Sookmyung Women's University Bus Station - (중앙버스전용차로 분리형 횡단보도 무단횡단 억제시설 효과평가 - 숙명여대 입구 중앙버스정류소 횡단보도부를 중심으로 -)

  • Kim, Jin-Tae;Kim, Jun-Young;Bae, Hyun-Sik;Lee, Dong-Il
    • The Journal of The Korea Institute of Intelligent Transport Systems
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    • v.13 no.6
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    • pp.77-87
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    • 2014
  • It has reported that a median bus-stop island on an exclusive median bus lane (EMBL) has shortened a crossing distance unit, encouraged a pedestrian's illegal crossing, and increased the number of accidents in the area. This study presents (1) the analysis of inappropriate pedestrian crossing patterns collected on exclusive median bus corridors and (2) the estimated performance of safety barriers restraining the occurrence of those. Total 19,649 pedestrian crossing data collected at the 'Sookmyung-university' median bus-stop, and the inappropriate pedestrian crossing patterns among those were grouped in terms of time and space violations. Physical safety barriers restraining illegal pedestrian crossings were considered as an alternative, and its performance in safety was quantified through microscopic simulation with conflict analyses by using surrogate safety assessment model. The findings suggest the number of conflicts reduced be 24.9 percentages compared to the one of the present condition when the physical safety barriers are placed at each of the eight ends of the EMBL pedestrian crossing.

Detailed Bathymetry and Seabed Characteristics of Wangdol-cho, Hupo Bank in the East Sea (동해 후포퇴 왕돌초 주변의 정밀해저지형 및 해저면 특성 분석)

  • Kim, Chang Hwan;Park, Chan Hong
    • Economic and Environmental Geology
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    • v.47 no.5
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    • pp.533-540
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    • 2014
  • The Wangdol-cho area, in the Hupo Bank, plays a very important role in main fishing grounds, leisure tourism and marine environmental researches of the East Sea. We analyzed the detailed bathymetry and classified the seabed characteristics of the Wangdol-cho area, based on seafloor backscattering images and sediment grain size. The Hupo Bank is developed in parallel with the eastern coastal line of Korean peninsula, and the shallowest area (Wangdol-cho) of the Hupo Bank is located along the eastern part of Hupo Port. The Wangdol-cho comprises three summits; north summit, middle summit, and south summit. The middle summit area among the three summits has the most shallow water depth with minimum about 6 m. The north summit shows about 8 m minimum depth and the south summit about 9 m. The bathymetry data around three summits represent undulating seabeds with many scattered underwater reefs and shallow water depth. The area between the underwater reefs, the flat seafloor in the northeastern part of the survey site, and the western steep slope area have relatively coarse sediments such as sandy gravel and gravelly sand. The bathymetry in the western side of the Wangdol-cho shows steep slope seabed, extending to the Hupo Basin. Fine sediments including mud and silty sand occur in the Hupo Basin area of the survey site. The submarine detailed topography and the analysis of the seafloor characteristics of the survey area are expected to contribute to management for marine environmental researches and sustainable use of ecosystems in the Wangdol-cho.

Development of Airborne Remote Sensing System for Monitoring Marine Meteorology (Sea Surface Wind and Temperature) (연안 해양기상(해상풍, 수온) 관측을 위한 항공기 원격탐사 시스템)

  • Kim, Duk-Jin;Cho, Yang-Ki;Kang, Ki-Mook;Kim, Jin-Woo;Kim, Seung-Hee
    • The Sea:JOURNAL OF THE KOREAN SOCIETY OF OCEANOGRAPHY
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    • v.18 no.1
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    • pp.32-39
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    • 2013
  • Although space-borne satellites are useful in obtaining information all around the world, they cannot observe at a suitable time and place. In order to overcome these limitations, an airborne remote sensing system was developed in this study. It is composed of a SAR sensor and a thermal infrared sensor. Additionally GPS, IMU, and thermometer/hygrometer were attached to the plane for radiometric and geometric calibration. The brightness of SAR image varies depending on surface roughness, and capillary waves on the sea surface, which are easily generated by sea winds, induce the surface roughness. Thus, sea surface wind can be estimated using the relationship between quantified SAR backscattering coefficient and the sea surface wind. On the other hand, thermal infrared sensor is sensitive to measure object's temperature. Sea surface temperature is obtained from the thermal infrared sensor after correcting the atmospheric effects which are located between sea surface and the sensor. Using these two remote sensing sensors mounted on airplane, four test flights were carried out along the west coast of Korea. The obtained SAR and thermal infrared images have shown that these images were useful enough to monitor coastal environment and estimate marine meteorology data.

Evaluating Applicability of Photochemical Reflectance Index using Airborne-Based Hyperspectral Image: With Shadow Effect and Spectral Bands Characteristics (항공 초분광 영상을 이용한 광화학반사지수 이용 가능성 평가: 그림자 영향 및 대체 밴드를 중심으로)

  • Ryu, Jae-Hyun;Shin, Jung Il;Lee, Chang Suk;Hong, Sungwook;Lee, Yang-Won;Cho, Jaeil
    • Korean Journal of Remote Sensing
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    • v.33 no.5_1
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    • pp.507-519
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    • 2017
  • The applications of NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) as a vegetation index has been widely used to understand vegetation biomass and physiological activities. However, NDVI is not suitable way for monitoring vegetation stress because it is less sensitive to change in physiological state than biomass. PRI (Photochemical Reflectance Index) is well developed to present physiological activities of vegetation, particularly high-light-stress condition, and it has been adopted in several satellites to be launched in the future. Thus, the understanding of PRI performance and the development of analysis method will be necessary. This study aims to interpret the characteristics of light-stress-sensitive PRI in shadow areas and to evaluate the PRI calculated by other wavelengths (i.e., 488.9 nm, 553.6 nm, 646.9 nm, and 668.4 nm) instead of 570 nm that used in original PRI. Using airborne-based hyperspectral image, we found that PRI values were increased in shadow detection due to the reduction of high light induced physiological stress. However, the qualities of both PRI and NDVI data were dramatically decreased when the shadow index (SI) exceeded the threshold (SI<25). In addition, the PRI calculated using by 553.6 nm had best correlation with original PRI. This relationship was improved by multiple regression analysis including reflectances of RED and NIR. These results will be helpful to the understanding of physiological meaning on the application of PRI.