• 제목/요약/키워드: NDVI Technique

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농림위성 활용을 위한 산불 피해지 분류 딥러닝 알고리즘 평가 (Deep Learning-based Forest Fire Classification Evaluation for Application of CAS500-4)

  • 차성은;원명수;장근창;김경민;김원국;백승일;임중빈
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제38권6_1호
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    • pp.1273-1283
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    • 2022
  • 최근 기후변화로 인해 중대형 산불이 빈번하게 발생하여 매년 인명 및 재산피해로 이어지고 있다. 원격탐사를 활용한 산불 피해지 모니터링 기법은 신속한 정보와 대규모 피해지의 객관적인 결과를 취득할 수 있다. 본 연구에서는 산불 피해지를 분류하기 위해 Sentinel-2의 분광대역, 정규식생지수(normalized difference vegetation index, NDVI), 정규수역지수(normalized difference water index, NDWI)를 활용하여 2022년 3월 발생한 강릉·동해 산불 피해지를 대상으로 U-net 기반 convolutional neural networks (CNNs) 딥러닝 모형을 모의하였다. 산불 피해지 분류 결과 강릉·동해 산불 피해지의 경우 97.3% (f1=0.486, IoU=0.946)로 분류 정확도가 높았으나, 과적합(overfitting)의 가능성을 배제하기 어려워 울진·삼척 지역으로 동일한 모형을 적용하였다. 그 결과, 국립산림과학원에서 보고한 산불 피해 면적과의 중첩도가 74.4%로 확인되어 모형의 불확도를 고려하더라도 높은 수준의 정확도를 확인하였다. 본 연구는 농림위성과 유사한 분광대역을 선택적으로 사용하였으며, Sentinel-2 영상을 활용한 산불 피해지 분류가 정량적으로 가능함을 시사한다.

AGE ESTIMATION TECHNIQUE OF INDUSTRIALIZED TIMBER PLANTATION USING VARIOUS REMOTE SENSING DATA

  • Kim, Jong-Hong;Heo, Joon;Park, Ji-Sang
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume I
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    • pp.94-97
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    • 2006
  • Timber stand age information of timber in industrialized plantation forest is generally collected by field surveying which is labor-intensive, time-consuming, and very costly. It is also inconsistent in analyses perspective. As an alternative, The objective of this research is to present a practical solution for estimating timber age of loblolly pine plantation using Landsat thematic mapper (TM) images, shuttle radar topography mission (SRTM), and national elevation dataset (NED). A multivariate regression model was developed based upon satellite image-based information (i.e.normalized difference vegetation index (NDVI), tasseled cap (TC) transformation, and derived tree heights). A residual studentized technique was applied to remove potential outliers. After that, a refined age estimation model with a correlation coefficient R-square of 84.6% was obtained. Finally, the feasibility test of estimated model was performed by comparing estimated and measured stand ages of timber plantations using test datasets of plantation stands (2,032 stands). The result shows that the proposed method of this study can estimate loblolly pine stand age within an error of $2{\sim}3$ years in an effective and consistent way in terms of time and cost.

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Impact of Vegetation in Reducing Heat Island Phenomenon of Fukuoka City By Applying Remote Sensing Technique

  • Shibata Satoshi;Gotoh Keinosuke;Tachiiri Kaoru
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2004년도 Proceedings of ISRS 2004
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    • pp.541-544
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    • 2004
  • Recently, the heat island phenomenon in which the temperature of a city part rises from the circumference ground has developed into a big problem. In this study, we aimed at examining the impact of increasing vegetation in urban areas to reduce the heat island phenomenon by taking the Fukuoka City of Japan as a case. In order to discuss the relation between vegetation environment and the heat island phenomenon, we have calculated Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) and mapped the spatial vegetation distribution. These are then compared with the heat island phenomenon investigations in Fukuoka City. The results of the study revealed that the areas showing comparatively lesser heat island phenomenon are those having increased vegetation.

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SLURP 모형을 이용한 광역적 수문분석 - 소양강댐 유역을 대상으로 - (Regional Hydrological Analysis using SLURP Model - Soyanggang-dam watershed -)

  • 임혁진;권형중;장철희;김성준
    • 한국농공학회:학술대회논문집
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    • 한국농공학회 2003년도 학술발표논문집
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    • pp.523-526
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    • 2003
  • This study is to test the applicability of SLURP (Semi-distributed Land Use-based runoff Process) model that is a semi-distributed, continuous hydrologic model developed by Kite (1997). The Soyanggang-dam watershed ($2,694km^2$) was selected. The DEM, land-cover map, monthly NDVI from NOAA/AVHRR and daily meteorological data of 2001 were prepared. By using the parameter optimization technique, SCE-UA (Shuffled Complex Evolution-University of Arizona), the model was calibrated and the Nash-Sutcliffe efficiency was 0.73.

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SEMI-AUTOMATIC EXTRACTION OF AGRICULTURAL LAND USE AND VEGETATION INFORMATION USING HIGH RESOLUTION SATELLITE IMAGES

  • Lee, Mi-Seon;Kim, Seong-Joon;Shin, Hyoung-Sub;Park, Jong-Hwa
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2008년도 International Symposium on Remote Sensing
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    • pp.147-150
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    • 2008
  • This study refers to develop a semi-automatic extraction of agricultural land use and vegetation information using high resolution satellite images. Data of IKONOS satellite image (May 25 of 2001) and QuickBird satellite image (May 1 of 2006) which resembles with the spatial resolution and spectral characteristics of KOMPSAT3. The precise agricultural land use classification was tried using ISODATA unsupervised classification technique and the result was compared with on-screen digitizing land use accompanying with field investigation. For the extraction of vegetation information, three crops of paddy, com and red pepper were selected and the spectral characteristics were collected during each growing period using ground spectroradiometer. The vegetation indices viz. RVI, NDVI, ARVI, and SAVI for the crops were evaluated. The evaluation process is under development using the ERDAS IMAGINE Spatial Modeler Tool.

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AUTOMATIC BUILDING EXTRACTION BASED ON MULTI-SOURCE DATA FUSION

  • Lu, Yi Hui;Trinder, John
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2003년도 Proceedings of ACRS 2003 ISRS
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    • pp.248-250
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    • 2003
  • An automatic approach and strategy for extracting building information from aerial images using combined image analysis and interpretation techniques is described in this paper. A dense DSM is obtained by stereo image matching. Multi-band classification, DSM, texture segmentation and Normalised Difference Vegetation Index (NDVI) are used to reveal building interest areas. Then, based on the derived approximate building areas, a shape modelling algorithm based on the level set formulation of curve and surface motion has been used to precisely delineate the building boundaries. Data fusion, based on the Dempster-Shafer technique, is used to interpret simultaneously knowledge from several data sources of the same region, to find the intersection of propositions on extracted information derived from several datasets, together with their associated probabilities. A number of test areas, which include buildings with different sizes, shape and roof colour have been investigated. The tests are encouraging and demonstrate that the system is effective for building extraction, and the determination of more accurate elevations of the terrain surface.

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기후변화와 토지피복변화를 고려한 한강 유역의 수자원 영향 평가 (An Impact Assessment of Climate and Landuse Change on Water Resources in the Han River)

  • 김병식;김수전;김형수;전환돈
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제43권3호
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    • pp.309-323
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    • 2010
  • 최근 기후변화와 이상기후에 대한 관심으로 세계 각국에서는 미래 기후에 대한 보다 정확한 정보를 얻기 위하여 IPCC 권장 시나리오인 SRES (Special Report in Emission Scenario)기반의 GCM(General Circulation Model)과 RCM(Regional Circulation Model)을 이용하고 있으며 특히, 최근에는 고해상도 자료를 생산함으로써 국부지역에 대한 지형학적 특성을 효과적으로 모의할 수 있는 RCM모형을 이용한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 기후변화와 토지이용변화에 따른 미래 한강 유역의 수자원을 평가하기 위하여 다음의 과정을 진행하였다. CA-Markov Chain기법으로부터 토지이용변화를 추정하였으며 기온과 강수자료을 독립변수로 이용한 다중 회귀식으로부터 미래 NDVI를 추정하였다. 또한 기상청에서 제공하는 RegCM3 지역지후모형으로부터 축소기법을 이용하여 추정된 RegCM3 RCM 50 set의 기후변화 시나리오를 SLURP 모형에 입력하여 2001년부터 2090년까지 총 90년에 대한 한강 유역의 미래 유출모의를 실시하였다. 예측된 미래의 유출사상을 기반으로 각 댐별 과거와 미래 유출량을 월별로 비교하고 이들의 유황분석을 실시하였다. 최종 모의 지점으로 선택한 팔당댐에서 월단위 유출 모의 결과 8월 보다는 9월 유출량이 증가하는 결과를 보였고 이는 미래 강우 패턴의 변화에 기인한 것으로 판단되었다. 또한, 기후변화가 물 순환 구조에 미치는 영향을 검토한 결과 한강유역은 물 순환 요소(강수량, 증발량, 증산량, 유출량)의 변화에 의하여 수자원 관리 측면에서 어려움이 가중될 수 있음을 확인하였다.

Study on Plastics Detection Technique using Terra/ASTER Data

  • Syoji, Mizuhiko;Ohkawa, Kazumichi
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2003년도 Proceedings of ACRS 2003 ISRS
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    • pp.1460-1463
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    • 2003
  • In this study, plastic detection technique was developed, applying remote sensing technology as a method to extract plastic wastes, which is one of the big causes of concern contributing to environmental destruction. It is possible to extract areas where plastic (including polypropylene and polyethylene) wastes are prominent, using ASTER data by taking advantage of its absorptive characteristics of ASTER/SWIR bands. The algorithm is applicable to define large industrial wastes disposal sites and areas where plastic greenhouses are concentrated. However, the detection technique with ASTER/SWIR data has some research tasks to be tackled, which includes a partial secretion of reference spectral, depending on some conditions of plastic wastes and a detection error in a region mixed with vegetations and waters. Following results were obtained after making comparisons between several detection methods and plastic wastes in different conditions; (a)'spectral extraction method' was suitable for areas where plastic wastes exist separated from other objects, such as coastal areas where plastic wastes drifted ashore. (single plastic spectral was used as a reference for the 'spectral extraction method') (b)On the other hand, the 'spectral extraction method' was not suitable for sites where plastic wastes are mixed with vegetation and soil. After making comparison of the processing results of a mixed area, it was found that applying both 'separation method' using un-mixing and ‘spectral extraction method’ with NDVI masked is the most appropriate method to extract plastic wastes. Also, we have investigated the possibility of reducing the influence of vegetation and water, using ASTER/TIR, and successfully extracted some places with plastics. As a conclusion, we have summarized the relationship between detection techniques and conditions of plastic wastes and propose the practical application of remote sensing technology to the extraction of plastic wastes.

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미래 산림식생변화 예측을 위한 개선된 CA-Markov 기법의 적용 (Application of the Modified CA-Markov Technique for Future Prediction of Forest Land Cover in a Mountainous Watershed)

  • 박민지;박근애;이용준;김성준
    • 한국농공학회논문집
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    • 제52권1호
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    • pp.61-68
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    • 2010
  • 토지피복은 대부분의 수문 수질 모형의 중요한 매개변수로서, 수자원 변화 예측에 중요한 입력자료로 활용되고 있다. 본 연구에서는 개선된 CA (Cellular Automata)-Markov 기법을 이용하여 충주댐유역의 미래 산림식생변화에 대한 예측을 시도하였다. 예측과정으로 과거의 Landsat TM 영상 (1985, 1990, 1995, 2000)을 이용하여 기법의 정확도 검증 및 산림분포의 변화경향을 파악하고, Landsat 산림은 2000년과 2005년의 NOAA AVHRR NDVI값을 기준으로 침엽수림, 혼효림, 활엽수림의 3종으로 구분한 후, 이를 이용하여 2030년, 2060년, 2090년의 식생변화를 추정하는 방법을 제안하였다. 이 방법의 적용결과, 2000년과 비교하여 2090년의 활엽수림과 혼효림은 각각 14.3 %, 11.6 % 증가하였으며, 침엽수림은 24.9 % 감소하는 것으로 나타났다. 과거의 경향성에 의해 예측을 시도한 본 연구결과는 미래 토지피복 변화에 따른 수문 수질 영향 분석시 지표 조건의 불확실성을 줄이는데 활용될 수 있다고 판단된다.

서울시 도시열섬현상 지역의 물리적 환경과 인구 및 사회경제적 특성 탐색 (Exploring Physical Environments, Demographic and Socioeconomic Characteristics of Urban Heat Island Effect Areas in Seoul, Korea)

  • 조혜민;하재현;이수기
    • 지역연구
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    • 제35권4호
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    • pp.61-73
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    • 2019
  • 도시의 개발과 고밀화는 도시공간의 기온이 주변지역보다 높아지는 도시열섬(Urban Heat Island)현상의 원인이 되고 있으며, 도시열섬현상은 기후변화와 함께 그 강도가 증가하고 있다. 이와 더불어 여름철 도시의 대기온도가 상승할 때 소득이 낮은 계층, 고령인구, 건강에 문제가 있는 사회적 취약계층은 높아진 열환경에 대처할 수 있는 능력이 부족하다. 따라서 본 연구의 목적은 서울시의 열섬지역을 공간통계 기법인 Hotspot 분석을 통해 도출하고, 로지스틱 회귀분석을 활용하여 열섬지역의 물리적 환경과 인구 및 사회경제적 특성을 분석하는 것이다. 서울시 423개 행정동을 대상으로 동별 평균 대기온도를 이용하여 도시열섬 Hotspot 분석을 실행한 결과, 서울시 중구, 종로구, 용산구, 영등포구에서 도시열섬 지역이 집중적으로 분포하는 것을 확인하였다. 로지스틱 회귀분석을 통해 열섬지역의 물리적 환경 특성을 분석한 결과, 주거시설 연면적 비율, 상업시설 연면적 비율, 용적률, 불투수면 비율, 정규화식생지수(NDVI)가 열섬지역에 영향을 미치는 유의한 변수로 나타났다. 또한, 열섬지역의 인구 및 사회·경제적 특성을 고려한 열환경 취약지역을 분석한 결과, 기초생활수급자 비율, 독거노인 비율, 기초생활수급을 받는 독거노인 비율 등이 유의한 변수로 나타났다. 본 연구의 결과는 도시열섬현상에 영향을 미치는 물리적 환경변수를 도출하고 사회적 취약계층의 공간적 분포와 도시열섬지역이 중첩되어 있는 지역을 판별함으로써 향후 취약계층을 고려한 도시 열환경 설계와 정책 개발에 있어 시사점을 제공할 것으로 기대한다.