• 제목/요약/키워드: Multi-temporal Images

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Two-stage Deep Learning Model with LSTM-based Autoencoder and CNN for Crop Classification Using Multi-temporal Remote Sensing Images

  • Kwak, Geun-Ho;Park, No-Wook
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.719-731
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    • 2021
  • This study proposes a two-stage hybrid classification model for crop classification using multi-temporal remote sensing images; the model combines feature embedding by using an autoencoder (AE) with a convolutional neural network (CNN) classifier to fully utilize features including informative temporal and spatial signatures. Long short-term memory (LSTM)-based AE (LAE) is fine-tuned using class label information to extract latent features that contain less noise and useful temporal signatures. The CNN classifier is then applied to effectively account for the spatial characteristics of the extracted latent features. A crop classification experiment with multi-temporal unmanned aerial vehicle images is conducted to illustrate the potential application of the proposed hybrid model. The classification performance of the proposed model is compared with various combinations of conventional deep learning models (CNN, LSTM, and convolutional LSTM) and different inputs (original multi-temporal images and features from stacked AE). From the crop classification experiment, the best classification accuracy was achieved by the proposed model that utilized the latent features by fine-tuned LAE as input for the CNN classifier. The latent features that contain useful temporal signatures and are less noisy could increase the class separability between crops with similar spectral signatures, thereby leading to superior classification accuracy. The experimental results demonstrate the importance of effective feature extraction and the potential of the proposed classification model for crop classification using multi-temporal remote sensing images.

입력 영상의 방사학적 불일치 보정이 다중 센서 고해상도 위성영상의 시공간 융합에 미치는 영향 (Effect of Correcting Radiometric Inconsistency between Input Images on Spatio-temporal Fusion of Multi-sensor High-resolution Satellite Images)

  • 박소연;나상일;박노욱
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제37권5_1호
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    • pp.999-1011
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    • 2021
  • 다중 센서 영상으로부터 공간 및 시간해상도가 모두 높은 영상을 예측하는 시공간 융합에서 다중 센서 영상의 방사학적 불일치는 예측 성능에 영향을 미칠 수 있다. 이 연구에서는 다중 센서 위성영상의 서로 다른 분광학적 특성을 보정하는 방사보정이 융합 결과에 미치는 영향을 분석하였다. 두 농경지에서 얻어진 Sentinel-2, PlanetScope 및 RapidEye 영상을 이용한 사례연구를 통해 상대 방사보정의 효과를 정량적으로 분석하였다. 사례연구 결과, 상대 방사보정을 적용한 다중 센서 영상을 사용하였을 때 융합의 예측 정확도가 향상되었다. 특히 입력 자료 간 상관성이 낮은 경우에 상대 방사보정에 의한 예측 정확도 향상이 두드러졌다. 분광 특성의 차이를 보이는 다중 센서 자료를 서로 유사하게 변환함으로써 예측 성능이 향상된 것으로 보인다. 이 결과를 통해 상대 방사보정은 상관성이 낮은 다중 센서 위성영상의 시공간 융합에서 예측 능력을 향상시키기 위해 필요할 것으로 판단된다.

Atmospheric Correction Problems with Multi-Temporal High Spatial Resolution Images from Different Satellite Sensors

  • Lee, Hwa-Seon;Lee, Kyu-Sung
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.321-330
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    • 2015
  • Atmospheric correction is an essential part in time-series analysis on biophysical parameters of surface features. In this study, we tried to examine possible problems in atmospheric correction of multitemporal High Spatial Resolution (HSR) images obtained from two different sensor systems. Three KOMPSAT-2 and two IKONOS-2 multispectral images were used. Three atmospheric correction methods were applied to derive surface reflectance: (1) Radiative Transfer (RT) - based absolute atmospheric correction method, (2) the Dark Object Subtraction (DOS) method, and (3) the Cosine Of the Uun zeniTh angle (COST) method. Atmospheric correction results were evaluated by comparing spectral reflectance values extracted from invariant targets and vegetation cover types. In overall, multi-temporal reflectance from five images obtained from January to December did not show consistent pattern in invariant targets and did not follow a typical profile of vegetation growth in forests and rice field. The multi-temporal reflectance values were different by sensor type and atmospheric correction methods. The inconsistent atmospheric correction results from these multi-temporal HSR images may be explained by several factors including unstable radiometric calibration coefficients for each sensor and wide range of sun and sensor geometry with the off-nadir viewing HSR images.

대도시 주변지역의 토지이용변화 - 대구광역시를 중심으로 - (A Study on the Change Detection of Multi-temporal Data - A Case Study on the Urban Fringe in Daegu Metropolitan City -)

  • 박인환;장갑수
    • 한국조경학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.1-10
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    • 2002
  • The purpose of this article is to examine land use change in the fringe area of a metropolitan city through multi-temporal data analysis. Change detection has been regarded as one of the most important applications for utilization of remotely sensed imageries. Conventionally, two images were used for change detection, and Arithmetic calculators were generally used on the process. Meanwhile, multi-temporal change detection for a large number of images has been carried out. In this paper, a digital land-use map and three Landsat TM data were utilized for the multi-temporal change detection Each urban area map was extracted as a base map on the process of multi-temporal change detection. Each urban area map was converted to bit image by using boolean logic. Various urban change types could be obtained by stacking the urban area maps derived from the multi-temporal data using Geographic Information System(GIS). Urban change type map was created by using the process of piling up the bit images. Then the urban change type map was compared with each land cover map for the change detection. Dalseo-gu of Daegu city and Hwawon-eup of Dalsung-gun, the fringe area of Daegu Metropolitan city, were selected for the test area of this multi-temporal change detection method. The districts are adjacent to each other. Dalseo-gu has been developed for 30 yeais and so a large area of paddy land has been changed into a built-up area. Hwawon-eup, near by Dalseo-gu, has been influenced by the urbanization of Dalseo-gu. From 1972 to 1999, 3,507.9ha of agricultural area has been changed into other land uses, while 72.7ha of forest area has been altered. This agricultural area was designated as a 'Semi-agricultural area'by the National landuse Management Law. And it was easy for the preserved area to be changed into a built-up area once it would be included as urban area. Finally, the method of treatment and management of the preserved area needs to be changed to prevent the destruction of paddy land by urban sprawl on the urban fringe.

Change Detection of Land-cover from Multi-temporal KOMPSAT-1 EOC Imageries

  • Ha, Sung-Ryong;Ahn, Byung-Woon;Park, Sang-Young
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.13-23
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    • 2002
  • A radiometric correction method is developed to apply multi-temporal KOMPSAT-1 EOC satellite images for the detection of land-cover changes b\ulcorner recognizing changes in reflection pattern. Radiometric correction was carried out to eliminate the atmospheric effects that could interfere with the image properly of the satellite data acquired at different multi-times. Four invariant features of water, sand, paved road, and roofs of building are selected and a linear regression relationship among the control set images is used as a correction scheme. It is found that the utilization of panchromatic multi-temporal imagery requires the radiometric scene standardization process to correct radiometric errors that include atmospheric effects and digital image processing errors. Land-cover with specific change pattern such as paddy field is extracted by seasonal change recognition process.

다중시기 SAR 영상자료 긴밀도 분석을 통한 토지피복 분류 (Landcover classification by coherence analysis from multi-temporal SAR images)

  • 윤보열;김윤수
    • 항공우주기술
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    • 제8권1호
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    • pp.132-137
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    • 2009
  • 본 연구는 지표투과력이 높은 L밴드 SAR 영상자료를 이용하여 토지피복 분류를 수행하였다. 다중시기 SAR 영상자료의 시간적 변이도 특성이 각기 다르게 나타나는 점을 이용하여 영상의 긴밀도 정보를 추출하고, 추출된 긴밀도 정보를 기반으로 분류를 수행하였다. 시간적 긴밀도 정보를 추출하기 위해 반복 패스를 통해 획득된 간섭 레이더(Interferometry SAR, 이하 InSAR) 기법을 이용하였고, 다중시기 영상에 대해 가장 최적의 기선거리에서 선정된 긴밀도 정보를 포함하는 영상을 선정하여 토지피복 분류작업을 수행한 결과 분류된 객체들 간에 명확하게 구분됨을 확인할 수 있었다.

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LAND COVER CLASSIFICATION BY USING SAR COHERENCE IMAGES

  • Yoon, Bo-Yeol;Kim, Youn-Soo
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2008년도 International Symposium on Remote Sensing
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    • pp.76-79
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    • 2008
  • This study presents the use of multi-temporal JERS-1 SAR images to the land cover classification. So far, land cover classified by high resolution aerial photo and field survey and so on. The study site was located in Non-san area. This study developed on multi-temporal land cover status monitoring and coherence information mapping can be processing by L band SAR image. From July, 1997 to October, 1998 JERS SAR images (9 scenes) coherence values are analyzed and then classified land cover. This technique which forms the basis of what is called SAR Interferometry or InSAR for short has also been employed in spaceborne systems. In such systems the separation of the antennas, called the baseline is obtained by utilizing a single antenna in a repeat pass

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등록오차 분포특성을 이용한 고해상도 위성영상 간 정밀 등록 (Fine Registration between Very High Resolution Satellite Images Using Registration Noise Distribution)

  • 한유경
    • 한국측량학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.125-132
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    • 2017
  • IKONOS, QuickBird, Kompsat-2 등 서로 다른 고해상도 광학 센서로 취득된 다중시기 영상은, 취득 당시의 센서 자세나 환경의 차이에 의해 영상 등록(image registration)을 수행한 이후에도 여전히 지역적인 지형 불일치가 존재한다. 등록오차(registration noise)라고도 불리는 이러한 지형 불일치는 고해상도 다중시기 영상을 이용하여 공간정보를 추출하는 다양한 활용분야의 정확도를 떨어뜨리는 방해 요인으로 작용한다. 반대로, 등록오차를 추출하여 이를 효과적으로 제거한다면 결과적으로는 다중시기 고해상도 영상을 이용하여 추출되는 공간정보의 정확도를 높일 수 있다. 이에 본 연구에서는 지배적인 등록오차는 주로 영상 내 객체의 경계를 따라서 존재한다는 가정 하에, 경계강도 영상을 이용하여 등록오차를 추출한다. 추출된 등록오차의 지역적 분포특성을 고려하여 고해상도 영상 간 지형 불일치를 최소화하는 정밀 등록 기법을 제안한다. 제안 기법을 평가하기 위해, 고해상도 다중시기 광학위성 영상을 이용하여 실험지역을 구성한다. 등록오차 기반의 정밀 등록 기법 적용 결과와 수동으로 수행한 등록 결과와의 정량적/정성적 비교평가를 통해 제안 기법의 우수성을 판단하고자 한다.

다중시기 위성영상을 이용한 3차원 웨이블릿 변환의 지구모니터링 응용가능성 연구 (The Applicability for Earth Surface Monitoring Based on 3D Wavelet Transform Using the Multi-temporal Satellite Imagery)

  • 류희영;이기원
    • 한국지구과학회지
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    • 제32권6호
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    • pp.560-574
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    • 2011
  • 주기적이고 지속적으로 자료를 얻을 수 있는 위성영상은 지표면의 변화를 모니터링 하기 위한 매우 효과적인 자료이다. 위성영상을 이용한 기존의 변화탐지 연구는 두 시점의 지표 특성을 각각 분석해 서로 비교하여 변화를 밝혀내는 연구를 주로 해왔다. 그러나 최근에는 연속성을 갖는 다중 시기 위성영상으로부터 전체적인 경향이나 단기적인 변화를 찾아내는 연구에 관심이 높아지고 있다. 이 연구에서는 다중 시기 위성영상을 분석하기 위해 3차원 웨이블릿 변환 기반의 기법을 제안하고 테스트해보았다. 3차원 웨이블릿 변환을 이용하면 자료의 중요한 특성은 보존하면서 차원을 줄이는 것이 가능하다. 또한 다중 시기의 자료로부터 주요 패턴을 간추려 내고 공간, 시간적으로 인접한 주변 화소와의 관계를 파악할 수 있다. 연구 결과, 3차원 웨이블릿 변환 기법은 전체적인 경향성이나 특별한 변화 특성을 빠른 시간내에 밝혀내는 데 유용할 뿐만 아니라 분해 방향에 따라 각기 다른 정보를 제공해 주는 하위 밴드를 통해 새로운 정보를 얻을 수 있을 것으로 기대된다.

EXTRACTION OF LAND COVER INFORMATION BY USING SAR COHERENCE IMAGES

  • Yoon, Bo-Yeol;Kim, Youn-Soo
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2007년도 Proceedings of ISRS 2007
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    • pp.475-478
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    • 2007
  • This study presents the use of multi-temporal JERS-1 SAR images to extract the land cover information and possibility. So far, land cover information extracted by high resolution aerial photo and field survey. The study site was located in Non-san area. This study developed on multi-temporal land cover status monitoring and coherence information mapping can be processing by L band SAR image. From July, 1997 to October, 1998 JERS SAR images (9 scenes) coherence values are analyzed and then extracted land cover information factors, so on. This technique which forms the basis of what is called SAR Interferometry or InSAR for short has also been employed in spaceborne systems. In such systems the separation of the antennas, called the baseline is obtained by utilizing a single antenna in a repeat pass

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