• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2023.05a
• /
• pp.417-417
• /
• 2023

도시홍수는 도시의 주요 기능을 마비시킬 수 있는 수재해로서, 최근 집중호우로 인해 홍수 및 침수 위험도가 증가하고 있다. 집중호우는 한정된 지역에 단시간 동안 집중적으로 폭우가 발생하는 현상을 의미하며, 도시 지역에서 강우 추정 및 예보를 위해 레이더의 활용이 증대되고 있다. 레이더는 수상체 또는 구름으로부터 반사되는 신호를 분석해서 강우량을 측정하는 장비이다. 기상청의 기상레이더(S밴드)의 주요 목적은 남한에 발생하는 기상현상 탐지 및 악기상 대비이다. 관측반경이 넓기에 도시 지역에 적합하지 않는 반면, X밴드 이중편파레이더는 높은 시공간 해상도를 갖는 관측자료를 제공하기에 도시 지역에 대한 강우 추정 및 예보의 정확도가 상대적으로 높다. 따라서, 본 연구에서는 딥러닝 기반 초해상화(Super Resolution) 기술을 활용하여 저해상도(Low Resolution. LR) 영상인 S밴드 레이더 자료로부터 고해상도(High Resolution, HR) 영상을 생성하는 기술을 개발하였다. 초해상도 연구는 Nearest Neighbor, Bicubic과 같은 간단한 보간법(interpolation)에서 시작하여, 최근 딥러닝 기반의 초해상화 알고리즘은 가장 일반화된 합성곱 신경망(CNN)을 통해 연구가 이루어지고 있다. X밴드 레이더 반사도 자료를 고해상도(HR), S밴드 레이더 반사도 자료를 저해상도(LR) 입력자료로 사용하여 초해상화 모형을 구성하였다. 2018~2020년에 발생한 서울시 호우 사례를 중심으로 데이터를 구축하였다. 구축된 데이터로부터 훈련된 초해상도 심층신경망 모형으로부터 저해상도 이미지를 고해상도로 변환한 결과를 PSNR(Peak Signal-to-noise Ratio), SSIM(Structural SIMilarity)와 같은 평가지표로 결과를 평가하였다. 본 연구를 통해 기존 방법들에 비해 높은 공간적 해상도를 갖는 레이더 자료를 생산할 수 있을 것으로 기대된다.

• Proceedings of the KSRS Conference
• /
• 2000.04a
• /
• pp.102-107
• /
• 2000

침수 피해지에 대한 신속하고 정확한 지도의 제작은 홍수피해 관리와 예방을 위한 중요한 자료로 사용된다. 타 위성영상에 비하여 기상조건에 관계없이 영상자료의 획득이 용이한 레이더 영상을 이용하여 홍수피해 분석을 위한 활용 가능성을 파악하고자 하였다. 1999년 여름 경기동 북부 지역에 발생한 홍수 사상을 사례지로 하여 C-band RADARSAT 위성영상을 촬영되었는데, 침수 시점인 8월 4일 영상과 그 전후 영상을 포함하여 네 시기의 영상을 이용하였다. 영상의 기하학적 보정, 잡음의 최소화, 방사보정 등의 처리 과정을 거친 후 네 시기의 영상에서 나타나는 논의 시기별 레이더반사신호의 변화를 분석하였다. 수면, 논, 밭, 산림 등의 다양한 지표물의 시기별 반사신호를 분석한 결과, 침수되었던 논에서 뚜렷한 반사신호의 차이를 관찰할 수 있었다. 또한 홍수 이후의 영상인 8월 14일 영상을 함께 분석함으로써 침수되었던 논의 복구 상태에 따른 차이를 구분할 수 있었다.

• Journal of Korea Society of Industrial Information Systems
• /
• v.5 no.3
• /
• pp.44-50
• /
• 2000

This paper presents the effective data processing system of a transportable meteorological radar(DWSR-200x). Transportable meteorological radar is useful as it can be moved to target area for special purpose. First of all, to use this radar effectively, it is desirable that the data transmitting should be taken place between the radar system and the data center located in a distance. From this raw data we can analyze the property of atmosphere, as well as sore and display the demanded shape of users. In this paper, we make use of wireless LAN that communicates the data between the radar system and the information center. And the display program of transportable radar is developed with transmitted data. It provides meteorologists with the echo searching function in real time and dictionary faculty using the graphic and multimedia data.

• Journal of the Korea Society for Simulation
• /
• v.32 no.3
• /
• pp.1-8
• /
• 2023

Modeling of artificial targets in Synthetic Aperture radar (SAR) mainly simulates radar signals reflected from the faces and edges of the 3D Computer Aided Design (CAD) model with a ray-tracing method, and modeling of the clutter on the Earth's surface uses a method of distinguishing types with similar distribution characteristics through statistical analysis of the SAR image itself. In this paper, man-made targets on the surface and background clutter on the terrain are integrated and made into a three-dimensional (3D) point cloud scatterer model, and SAR image were created through computational signal processing. The results of the SAR Stripmap image generation of the actual automobile based SAR radar system and the results analyzed using EM modeling or statistical distribution models are compared with this 3D point cloud scatterer model. The modeling target is selected as an bridge because it has the characteristic of having both water surface and ground terrain around the bridge and is also a target of great interest in both military and civilian use.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2008.05a
• /
• pp.684-688
• /
• 2008

레이더 강우와 관련한 대부분의 연구나 실무적용이 제한을 받는 이유는 레이더 반사도 등의 원시자료를 획득하기가 어려울 뿐만 아니라 이를 처리하여 수문해석에 적용하는 과정이 간단하지 않기 때문이다. 이를 해결하기 위하여 다음과 같은 내용을 연구하였다. (1) 레이더 영상자료를 실용적으로 활용하기 위한 '레이더 영상 디지털 변환법(RAIDOM)'을 연구 개발하였다. 또한 오프라인상에서도 기상청 레이더 합성 CAPPI 이미지 자료를 디지털 강우자료로 직접 변환할 수 있는 방법을 제시하였다. 이러한 기술은 앞으로 레이더 강우 연구와 레이더 강우의 활용성을 넓히는데 크게 기여할 것으로 기대된다. (2) RAIDOM 레이더 강우와 연계한 분포형 강우유출모형을 구축하였다. 본 연구에서는 DEM, 토지피복도, 토양도로부터 분포형 강우-유출모형의 매개변수를 산정하는 방법을 상세히 연구하여 제시하였다. 이러한 연구결과는 앞으로 분포형 강우유출모형에 대한 연구와 활용성을 넓히는데 기여할 것으로 기대된다. (3) 주요 관측 레이더 호우사상을 이용하여 RAIDOM 강우와 구축된 분포형 모형의 적용성을 검증하였다. 이를 위하여 먼저 강우유출자료가 체계적으로 관리되고 있는 평창강 국제수문개발계획(IHP) 시범유역의 자료를 이용하여 모형의 매개변수 보정을 수행하였다. 강우 전 하천의 기저유량과 유역의 초기함수조건을 제외한 나머지 매개변수는 유역특성을 나타내는 인자들이므로 모든 강우사상에 대하여 일정한 것으로 가정하여 매개변수 보정을 수행하였다. 6개 주요 호우사상에 대하여 보정한 결과 4개의 호우사상에 대하여 강우-유출과정을 거의 완벽하게 재현하였으며, 2개의 호우사상에 대해서는 수문곡선의 상승과 하강은 비교적 일치하나 첨두부에서 다소차이가 발생하였다. (4) 보정된 분포형 모형을 2006년 7월에 발생한 국지성 집중호우와 한강유역 중상류지역에 걸쳐 큰 홍수량을 발생시킨 2개의 호우사상에 대하여 레이더 강우자료를 적용하여 검토하였다. 검토결과 임진강유역 3개 수위관측소와 우이천수위관측소 및 중랑교수위관측소에서 모의된 홍수수문곡선은 실측치와 잘 일치하는 것으로 나타나 본 연구에서 제시한 RAIDOM과 이를 적용한 분포형 모형이 강우유출 모의를 위하여 활용될 수 있음을 보여주었다. 앞으로 태풍에 수반된 강우와 장마전선 등을 포함한 다양한 유형의 여러 가지 강우에 대한 적용을 통하여 모형의 검증과 보완을 수행하여 RAIDOM 레이더 강우와 분포형 강우유출모형을 연계한 홍수 예보 시스템으로 발전시켜 나갈 예정이다.

• The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
• /
• v.18 no.7
• /
• pp.717-722
• /
• 2007

Inverse synthetic aperture radar(ISAR) images represent two-dimensional(2-D) spatial distribution of electromagnetic scattering phenomenology against a target. Hence, they are usually used in the areas of automatic target recognition (ATR) or non-cooperative target recognition(NCTR), identifying a target using radar in a long distance. This paper makes use of Korea Miniature Synthetic Aperture Radar(KOMSAR) to generate ISAR images of a real and maneuvering aircraft. The data obtained from KOMSAR are processed to eliminate phase errors due to motion of a target, with the use of entropy-based ISAR autofocusing technique. Results show that we can successfully obtain ISAR images of a real aircraft, and the success of experiments implies that a significant step toward ATR using radar has been established.

• The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
• /
• v.25 no.4
• /
• pp.451-458
• /
• 2014

This paper introduces a bistatic ISAR imaging technique. In bistatic geometry, the transmitter and receiver are placed in different locations. The monostatic ISAR is inadequate not only for obtaining images on targets approaching along the radar's line of sight, but also for stealth targets. In this paper, geometry, signal modeling as well as bistatic Doppler for bistatic ISAR are introduced to address these problems. Simulations results show bistatic ISAR images as well as monostatic ISAR images against target's moving scenarios, and analyze their differences for each scenario.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2004.07c
• /
• pp.2070-2072
• /
• 2004

극 초단의 임펄스를 사용하여 지중 매설물을 탐색하기 위한 지반탐사 영상 레이더를 개발하였다. 개발된 지반 탐사 레이더는 Gaussian 임펄스, 임펄스 송수신을 위한 초 광대역 소형 모노폴 안테나, 수신 신호 저장을 위한 고속 A/D로 구성된다. 탐지 깊이와 시스템의 크기를 고려하여 임펄스 발생기 및 초광대역 안테나가 설계되었다. 지중 매설물의 영상화를 위해 여러 가지 이미지 기법이 사용되었다. 발표에서는 구현된 시스템의 시제품을 소개하고, 개발된 시제품을 사용하여 가상의 모래 시험장에서 측정된 결과를 보일 것이다.

• Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
• /
• v.49 no.9
• /
• pp.335-343
• /
• 2012

This paper presents an target tracking algorithm for fusion of radar and infrared(IR) sensor measurement data. Generally, fusion methods with Kalman filter assume that processing data obtained by radar and IR sensor are synchronized. It has much limitation to apply the fusion methods to real systems. A key point which is taken into account in the proposed algorithm is the fact that two asynchronous dissimilar data are fused by compensating the time difference of the measurements using radar's ranges and track state vectors. The proposed fusion algorithm in the paper is evaluated via a computer simulation with the existing track fusion and measurement fusion methods.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SP
• /
• v.40 no.1
• /
• pp.130-138
• /
• 2003

The classical image reconstruction for stripmap-mode Synthetic Aperture Radar is the Range-Doppler algorithm. When the spotlight-mode SAR system was envisioned, Range-Doppler algorithm turned out to fail rapidly in this SAR imaging modality. Thus, what is referred to as Polar format algorithm, which is based on the Plane wave approximation, was introduced for imaging from spotlight-mode SAR raw- data. In this paper, we have studied for the raw data processing schemes in the spotlight-mode Synthetic Aperture Radar. We apply the Wavefront Reconstruction scheme that does not utilize the approximation in spotlight-mode SAR imaging modelity, and compare the performance of target imaging with the Polar format inversion scheme.