• 제목/요약/키워드: Interferometric SAR

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영상 레이더 간섭기법 및 차분간섭기법을 이용한 수치고도모델 생성과 정확도 평가 (Generation and Assessment of DEM from InSAR and Differential InSAR)

  • 김정우;김창오
    • 한국측량학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.147-156
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    • 2005
  • SAR(Synthetic Aperture Radar) 영상은 반사 신호의 상대적 거리를 나타내는 위상 정보를 제공한다. 영상레이더 간섭기법(InSAR)은 동일한 지표면에 대해 다른 위치에서 획득된 두 SAR 자료간 위상차를 이용하여 지표면의 3차원 공간정보를 획득하는 기술이다. 차분간섭기법(DInSAR)의 간섭도에는 지형과 변위에 의한 위상이 복합적으로 포함되어 있으므로, 지형정보에 대한 정보를 나타내는 수치표고모델(DEM)을 이용하여 지형의 위상을 제거함으로써 지형과 변위에 대한 위상 효과를 분리하게 된다. 두 SAR 자료의 관측 기간 중 변위가 없는 경우에는 잔여 위상은 DEM의 오차를 반영한다. 본 연구에서는 영상 레이더 간섭기법을 이용하여 ERS-l/2 tandem 간섭쌍으로 DEM을 제작하였고, 차분간섭기법(DInSAR)으로 원래의 DEM 값을 갱신하여 정확도를 향상 시켰다. 제작된 DEM은 GPS 측량을 통해 획득된 검사점(check point)를 이용하여 정확도를 평가하였다.

Development of an Efficient Processor for SIRAL SARIn Mode

  • Lee, Dong-Taek;Jung, Hyung-Sup;Yoon, Geun-Won
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.335-346
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    • 2010
  • Recently, ESA (European Space Agency) has launched CryoSAT-2 for polar ice observations. CryoSAT-2 is equipped with a SIRAL (SAR/interferometric radar altimeter), which is a high spatial resolution radar altimeter. Conventional altimeters cannot measure a precise three-dimensional ground position because of the large footprint diameter, while SIRAL altimeter system accomplishes a precise three-dimensional ground positioning by means of interferometric synthetic aperture radar technique. In this study, we developed an efficient SIRAL SARIn mode processing technique to measure a precise three-dimensional ground position. We first simulated SIRAL SARIn RAW data for the ideal target by assuming the flat Earth and linear flight track, and second accessed the precision of three-dimensional geopositioning achieved by the proposed algorithm. The proposed algorithm consists of 1) azimuth processing that determines the squint angle from Doppler centroid, and 2) range processing that estimates the look angle from interferometric phase. In the ideal case, the precisions of look and squint angles achieved by the proposed algorithm were about -2.0 ${\mu}deg$ and 98.0 ${\mu}deg$, respectively, and the three-dimensional geopositioning accuracy was about 1.23 m, -0.02 m, and -0.30 m in X, Y and Z directions, respectively. This means that the SIRAL SARIn mode processing technique enables to measure the three-dimensional ground position with the precision of several meters.

SAR 원격탐사를 활용한 Galapagos Sierra Negra 화산의 최근 마그마 활동 추정 (Evaluation of Recent Magma Activity of Sierra Negra Volcano, Galapagos Using SAR Remote Sensing)

  • 송주영;김덕진;정정교;김영철
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제34권6_4호
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    • pp.1555-1565
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    • 2018
  • 화산체의 미세 지표변위 관측은 화산의 위험성과 분화 가능성을 평가하는데 중추적인 역할을 한다. 화산체 관측을 위해 고정 지상 관측 장비들을 이용할 경우 유지 관리가 어렵고 위험 및 비용 지출이 큰 반면, 인공위성을 이용한 원격탐사 기법은 저비용으로 정기적인 모니터링이 가능하다. 이 논문에서는 인공위성 합성개구레이더(Synthetic Aperture Radar; SAR) 간섭기법(Interferometric SAR; InSAR)을 Galapagos Sierra Negra 화산에 적용하여 2005년 화산분화 이전의 변형을 효과적으로 연구한 Chadwick et al.(2006)의 연구에 이어, 가장 최근에 이 화산체가 어떠한 화산활동을 하고 있는지를 최신 SAR 인공위성인 Sentinel-1자료를 이용하여 분화 전 마그마 활동을 분석하였다. 2017년 1월부터 2018년 1월까지의 descending mode Sentinel-1A SAR 영상을 취득하여 고정산란체 간섭기법(Persistent Scatter InSAR)을 적용하였으며, Mogi model을 통해 최근 마그마의 활동 깊이 및 팽창량을 추정하였다. 그 결과 2018년 6월 분화 이전의 화산체 활동 양상이 2005년 분화 이전의 활동 양상과 유사하다는 사실을 확인하였고, 활동 깊이와 팽창 반경을 추산해 내는 데 성공하였다. 본 연구 결과는 인공위성 SAR와 역산 기법을 통해 화산체의 활동 양상을 특징짓고 이를 통해 화산분화의 조기 모니터링 가능성을 제시하고 있다.

Ground surface changes detection using interferometric synthetic aperture radar

  • Foong, Loke Kok;Jamali, Ali;Lyu, Zongjie
    • Smart Structures and Systems
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    • 제26권3호
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    • pp.277-290
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    • 2020
  • Disasters, including earthquakes and landslides, have enormous economic and social losses besides their impact on environmental disruption. Iran, and particularly its Western part, is known as an earthquake susceptible area due to numerous strong ground motions. Studying ecological changes due to climate change can improve the public and expert sector's awareness and response to future disastrous events. Synthetic Aperture Radar (SAR) data and Interferometric Synthetic Aperture Radar (InSAR) technologies are appropriate tools for modeling and surface deformation modeling. This paper proposes an efficient approach to detect ground deformation changes using Sentinel-1A. The focal point of this research is to map the ground surface deformation modeling is presented using InSAR technology over Sarpol-e Zahab on 25th November 2018 as a study case. For surface deformation modeling and detection of the ground movement due to earthquake SARPROZ in MATLAB programming language is used and discussed. Results show that there is a general ground movement due to the Sarpol-e Zahab earthquake between -7 millimeter to +18 millimeter in the study area. This research verified previous researches on the advanced image analysis techniques employed for mapping ground movement, where InSAR provides a reliable tool for assisting engineers and the decision-maker in choosing proper policies in a time of disasters. Based on the result, 574 out of 682 damaged buildings and infrastructures due to the 2017 Sarpol-e Zahab earthquake have moved from -2 to +17 mm due to the 2018 earthquake with a magnitude of 6.3 Richter. Results show that mountainous areas have suffered land subsidence, where urban areas had land uplift.

Observation of the Ground Subsidence in Gaeun Area Using Permanent Scatterer Interferometric SAR

  • Jung, Hahn-Chul;Kim, Sang-Wan;Won, Joong-Sun
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2003년도 Proceedings of ACRS 2003 ISRS
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    • pp.1061-1063
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    • 2003
  • This contribution reports on the potential of L-band Permanent Scatterer technique for the detection and monitoring of ground subsidence. We present the use of PS in the abandoned mining area, Korea. Discrete and temporarily stable natural reflectors or permanent scatterers (PS) can be identified from long temporal series of interferometric SAR images. This subset of image pixels can be exploited successfully for high accuracy differential measurements (Ferretti et al., 2000).

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Land Surface Soil Moisture Effect on DInSAR

  • Lee C.W.;Kim S.W.;Won J.S.
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2004년도 Proceedings of ISRS 2004
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    • pp.174-177
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    • 2004
  • Differential interferometric phases from JERS-1 L­band data sets show spatial variation of path-length ranging from a few mm to several cm. The variation may be caused by changes in soil moisture contents, i.e. variation of penetration depth and the swelling of soils. Although the amount of total effect caused by soil moisture is not measurable, it is clear that the soil moisture according to precipitation is another factor to be considered in DInSAR analysis. We also discuss DInSAR characteristics in a rice paddy according to irrigation conditions, and discrimination of hydrological features such as stream channels and watershed boundaries by applying DInSAR technique.

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InSAR Coherence 영상을 이용한 산사태 탐측 (Monitoring of Landslide using InSAR Coherence Image)

  • 정재훈;손홍규;김정환;김상민
    • 한국GIS학회:학술대회논문집
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    • 한국GIS학회 2008년도 공동춘계학술대회
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    • pp.301-305
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    • 2008
  • 강원도 지역은 대부분의 지형이 산지로 이루어져 있고, 최근 심각해지고 있는 기후 변화로 인해 집중호우가 잦아지면서 이로 인한 산사태 피해 또한 증가하고 있는 상황이다. 하지만 기존에 이루어져왔던 직접 측량 방식은 많은 시간과 인력이 소모되고, 접근성의 제약으로 인해 곳곳에서 발생하는 모든 산사태를 체계적으로 감지하기에는 무리가 따른다. 따라서 효율적인 산사태 감지와 신속한 대처를 위해 최근 인공위성을 이용한 원격 탐측이 주목을 받고 있으며, 특히 고해상도 영상 레이더(Synthetic Aperture Radar, SAR)는 태양광의 유무나 대기 조건에 상관없이 상시 관측이 가능하다는 장점으로 인해 그 수요가 점점 늘어나고 있는 추세이다. 본 연구에서는 산사태가 집중되는 지역인 강원도 강릉 부근(N $37^{\circ}.30'{\sim}38{\circ}.10'$, E $128^{\circ}.05'{\sim}129^{\circ}.00'$)을 대상으로 SAR 영상 처리 기법 중 하나인 간섭기법(Interferometric SAR, InSAR)를 통해 생성되는 coherence 영상을 분석하여 93년 7월 27일과 동년 9월 9일 사이에 발생한 산사태 피해 지역을 추정하였다.

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MOTION OF GLACIERS, SEA ICE, AND ICE SHELVES IN CANISTEO PENINSULA, WEST ANTARCTICA OBSERVED BY 4-PASS DIFFERENTIAL INTERFEROMETRIC SAR TECHNIQUE

  • Han, Hyang-Sun;Lee, Hoon-Yol
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2008년도 International Symposium on Remote Sensing
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    • pp.414-417
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    • 2008
  • We have extracted a surface deformation map of a part of Canisteo Peninsula on Amundsen Sea in West Antarctica by applying 4-pass DInSAR technique to two ERS-1/2 tandem pairs obtained on October 21-22, 1995 (diff-pair) and March 9-10, 1996 (topo-pair), and analyzed changes of glaciers, sea ice, ice shelves, and their kinematic interactions. We observed fast motion of glaciers pushing the adjoining sea ice. Some interferometric phases indicate the up-rise of sea ice of which type is thought to be land-fast ice to exert repulsive force against the pushing glacier. There were other glaciers and sea ice that moved to the same direction, suggesting that the sea ice in these regions was land-fast ice weakly harnessed to sea bottom or pack ice not harnessed at all. Several small circular fringes in ice shelves suggested that islands or seamounts on the bottom of ice shelves deterred the movement of ice shelves, resulting in the rise of ice surface.

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PS-InSAR기법을 이용한 광산구 지표 변위 분석 (Analysis of surface displacement of Gwangsan-gu using PS-InSAR technique)

  • 이원응;윤홍식;염민교;이준민
    • 한국재난정보학회:학술대회논문집
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    • 한국재난정보학회 2017년 정기학술대회
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    • pp.369-371
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    • 2017
  • 지반침하는 열차 탈선과 같은 대형재난을 야기할 수 있다. 그러므로 지반침하를 사전에 파악하기 위한 다양한 연구가 진행 중이다. 최근 광범위한 지역의 지표변위를 경제적으로 분석할 수 있는 InSAR(nterferometric SAR)기법을 이용한 연구가 활발히 진행되고 있다. InSAR 기법 중 PS-InSAR(Permanent Scatterer Interferometric SAR)기법이란 SAR영상에서 긴밀도가 높은 고정산란체(PS:Permanent scatterer)를 이용하여 지반침하를 분석하는 기법으로 다른 InSAR 기법에 비해 대기에 의해 발생하는 오차가 적으며, 보다 정확한 지표변위량을 도출할 수 있다. 또한 장기간에 걸친 시계열적 지표 변위 분석에 용이하다. 본 논문에서는 독일의 Terra SAR-X 위성 영상을 이용하여, 광주광산구의 지표변위를 분석하였다. 연구지역인 광주 광산구는 대표적인 연약지반인 평야지역에 위치해 있으며, 실제로 2015년 한국시설안전공단의 발표에 의하면 6곳의 지반탐사 필요 의심지역이 존재할 만큼 지반이 불안정한 지역이다. 연구 결과 광주 광산구 8mm/year로 지반이 침하되고 있음을 알 수 있었다. 이에 광주 광산구 일대의 지반침하 대비를 위해 다양한 노력들이 필요할 것으로 사료된다.

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