• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2023.05a
• /
• pp.409-409
• /
• 2023

하천 수위는 합리적인 수자원의 이용 및 관리를 위해 반드시 필요한 수문 자료이다. 우리나라에서는 수위 측정을 위해 유역 내에 관측소를 설치하여 장비 또는 인력을 통해 수위를 측정하고 있다. 하지만, 많은 관측소를 운영하고 관리하기에는 예산과 인력이 소모되는 한계가 있다. 위성 영상을 통한 시계열 분석은 전지구적 모니터링과 관측 분야에 중요한 역할을 수행할 것으로 기대되고 있으며, 특히 위성 영상자료를 활용한 수자원 분야 연구가 활발히 진행되고 있다. 위성 영상을 활용하여 수면적을 감지하고 수위와 유량을 판별하는 많은 연구가 진행되었지만, 하천 하상의 경사와 단면 형태에 따라 수면적이 변하여 정량적인 수위 추정에는 한계가 존재한다. 본 연구에서는 Sentinel-1의 SAR 영상과 InSAR 기법을 통해 낙동강 유역의 홍수 전후의 하천 수위 변화를 분석하였다. Sentinel-1 IW 모드의 Single Look Complex(SLC) 영상 12장과 ESA 영상 처리 툴인 SNAP을 활용하여 VV(Vertical-Vertical) 데이터의 간섭을 통해 센티미터(cm) 단위지표 변화에 따른 수위 변위를 분석하였다. 위성 영상을 통해 추출한 수위 변위와 계측 수위 및 단면 자료의 정합성을 비교한 결과, 제방과 수체 경계면 식생과 하상 세굴로 인한 오차로 정량적이 수위의 정합성에는 한계가 존재하였지만, 수위의 정량적인 변동성을 확인할 수 있었으며, 수위 변화의 반응속도를 판별할 수 있었다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2018.05a
• /
• pp.313-313
• /
• 2018

유량 자료는 수자원 계획 및 개발, 정책결정, 관련 시설 운영 등의 가장 기초가 되는 핵심 자료이다. 하지만 전세계적으로 많은 유역에서 경제적 이유 등으로 인해 현장에서 정확한 유량 자료를 확보하는데 한계가 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 극복하고자 SAR 영상을 활용한 하천의 유량 추정 기법을 개발하였다. 악천후 및 주야의 영향을 받지 않는 SAR 영상 자료인 유럽항공우주국 ESA(European Space Agency)의 Sentinel-1 영상자료와 함께 한강홍수통제소에서 제공하는 지상 관측 자료를 사용하여, 위성 영상자료에서 하천의 면적을 추출한 후 유량과의 상관관계를 분석하였다. 촬영 시간 등에 의한 위성 영상의 조도 차이에 따른 하천 면적의 오차를 제거하기 위하여 각 관측소별로 영상을 보정하였고 주변 지역에 의한 오차를 줄이기 위하여 하천유역을 분리하여 면적을 추출하였다. 이를 통해 하천 면적과 유량의 상관관계를 파악하였다. 국내 10여 개의 하천에 대하여 기법을 적용한 결과, 유량을 비교적 정확히 추정할 수 있었다. 본 연구의 결과는 미계측 유역의 수자원 관리 능력을 향상시킬 것으로 기대된다.

• Journal of Satellite, Information and Communications
• /
• v.9 no.2
• /
• pp.74-79
• /
• 2014

Conventional ScanSAR mode has been adopted in Envisat or Radarsat and played an important role to acquire wide swath SAR images for environmental surveillance. However, it suffers from the undesirable scalloping effect caused by non-homogeneity of antenna pattern while the image resolution is sacrificed. In recent years, TOPS mode has been suggested and put into use to overcome the disadvantages of the conventional scanning mode. Although TOPS mode is able to produce wide-swath SAR image in a short time interval, it demands highly complicated system design knowledge. In this paper, we present the operation principle of TOPS mode and a full SAR simulation is performed to generate TOPS SAR raw data. Azimuth antenna pattern is modified during TOPS mode operation and it is shown that the undesired scalloping effect is suppressed in the generated SAR image.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2017.05a
• /
• pp.159-159
• /
• 2017

효율적인 물 관리를 위해서는 하천 유량 파악이 필수적이지만, 경제적 이유 등으로 인하여 현장에서 정확한 유량 자료를 꾸준히 확보하는 데에는 한계가 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 극복하고자 SAR 영상을 이용하여 하천의 수위와 유량을 추정하였다. SAR 영상 자료는 악천후 및 주야의 영향을 받지 않는 ESA(European Space Agency)의 Sentinel-1 영상을 이용하였다. 위성자료에서 하천의 면적을 추출한 후 수위 및 유량과의 상관관계를 분석하였다. 촬영 시간 등에 의한 위성 영상의 조도 차이에 따른 하천 면적의 오차를 제거하기 위하여 영상을 보정하였고 주변 지역에 의한 오차를 줄이기 위하여 하천유역을 분리하여 면적을 추출하였다. 이를 통해 하천 면적과 수위 및 유량의 상관관계를 파악하였다. 국내 10여 개의 하천에 대하여 기법을 적용한 결과, 수위와 유량을 비교적 정확히 추정할 수 있었다. 본 연구의 결과는 미계측 유역의 수자원 관리 능력을 향상시킬 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2022.05a
• /
• pp.443-443
• /
• 2022

적설은 자주는 아니지만 가끔 비교적 넓은 범위에 피해를 발생시킨다. 적설에 의한 피해를 예방하기 위해서는 피해를 유발하는 적설심을 미리 파악해 둘 필요가 있다. 하지만 관측하고 있는 적설심은 특정 관측지점으로 한정되어 피해를 유발하는 한계적설심을 파악하는데 어려움이 있다. 이를 극복하기 위한 일반적인 방법은 관측지점의 적설을 보간하여 공간적으로 확대하는 것이다. 하지만 이것은 매우 적은 자료를 가지고 넓은 영역을 통계적으로 추정해야하는 한계로 인해 피해 유발 한계적설심의 구명에 더 혼란을 주기도 한다. 이를 보완하기 위해서는 넓은 영역을 관측하는 위성영상을 활용할 수 있으며, 그 중에서도 합성개구레이더(Synthetic Aperture Radar; SAR)를 이용한 InSAR(Interferometric Synthetic Aperture Radar) 기법은 이를 위해 적절한 방법일 수 있다. 영상의 간섭계는 두 개의 다른 시기에 측정된 합성개구레이더 영상의 위상차를 이용한 것으로 일반적으로 다른 조건들이 일치할 때 지형의 변화를 추적할 때 사용되곤 한다. 그런데 만약 두 시기 사이에 특별한 지형적인 변화를 일으키는 요인이 없고 단지 적설만이 존재한다면 두 영상의 위상차는 적설의 효과로 볼 수 있을 것이다. 적설이 전파의 전달경로를 다르게 만들어 위상차를 발생시키는 것으로 가정할 수 있다. 이때 발생하는 위상차는 적설심과 적설의 굴절률에 의해 다를 수 있다. 이에 본 연구에서는 적설 전후에 수집된 인공위성 합성개구레이더 자료의 위상차를 분석한 간섭영상을 이용해 적설심의 공간분포를 추정하여 비교해 보고자 한다. 이를 위해 적설에 대한 투과가 가능한 C밴드 레이더를 사용하는 Sentinel-1의 영상을 사용하였다. 적설심의 공간분포는 실제 피해발생지역의 적설심을 보다 정확하게 추정하는데 기여할 수 있으며, 이것은 실제 피해유발적설심을 파악하는데 도움이 될 것이다.

• Korean Journal of Remote Sensing
• /
• v.28 no.1
• /
• pp.29-38
• /
• 2012

Nowadays, most remote sensing image processing systems are on client-based ones. But in the view of information technology, a web-based system is predominant, being closely related to cloud computing and services. The web-based system in remote sensing is somewhat limited in the area of data sharing or dissemination, but it is necessary to extend. This study is to implement a web-based system and its component modules for SAR data processing. First, the previous cases dealt with both web computing and SAR information are investigated. InSAR information processing and concerned modules for a web-based system among SAR research domains are the main points in this work. It is expected that this approach contributes to the first attempt to link web computing technology such as HTML5 and satellite image processing.

• 한국지형공간정보학회:학술대회논문집
• /
• 2002.03a
• /
• pp.150-155
• /
• 2002

SAR 시스템은 능동적 센서로 마이크로파라 불리우는 전자기파를 직접 지상에 보내고 돌아오는 신호의 위상과 진폭을 이용하여 영상으로 나타내는 간섭성 시스템이다. 이러한 영상의 특성으로 인해 날씨나 태양의 유 무에 상관없이 영상을 취득할 수 있는 장점이 있다. 또한, 최근에는 기존의 다중분광 위성영상과의 SAR 영상의 Data Fusion을 통해 지상의 새로운 정성적 정보를 취득하려는 시도 등 나날이 그 활용성이 증대되고 있는 상황이다. 그러나 SAR 영상의 광범위한 활용을 위해서는 먼저 영상의 지형보정이 선행되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 SAR 영상의 활용을 위해서 선행되어야 할 지형보정의 알고리즘을 컴포넌트 기반의 프로그램으로 구현하고 대상연구지역에 대한 적용을 통해 그 활용성과 가능성을 보여주고자 한다. 연구대상지역은 ERS-1, ERS-2 SAR로 촬영된 대전광역시와 그 주변지역으로 해당 SAR 영상에 대하여 엄밀지형보정 알고리즘과 경사거리 영상을 지상거리 영상으로 변환하는 알고리즘을 개발하여 적용하였다. 실험결과 공칭해상도 30m의 ERS 영상에 대하여 39.7m(X방향으로 24.5m, Y방향으로 31.3m)의 수평오차를 나타내었으며 경사거리 영상의 지상거리 영상으로의 변환도 원활하게 수행됨을 알 수 있었다. 마지막으로 본 연구를 통해 연구된 모든 알고리즘은 컴포넌트 기반으로 설계하고 구현되어 향후 국내 SAR 처리기술 개발에 있어서 공유할 수 있도록 하였다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC
• /
• v.39 no.3
• /
• pp.117-124
• /
• 2002

A high speed data link capability is one of the critical factors in determining the performance of the spaceborne SAR system with high resolution because of the strict requirement for the real-time data transmission of the massive SAR data in a limited time of mission. In this paper, based on the data link model characterized by the spaceborne small SAR system, the high rate multi-channel data link module is designed including link storage, link processor, transmitter, and wide-angle antenna. The design results are presented with the performance analysis on the data link budget as well as the multi-mode data rate in association with the SAR imaging mode of operation from high resolution to the wide swath. The designed data link module can be effectively used for the spaceborne and airborne applications which requires to expand the high speed data link capability.

• Korean Journal of Remote Sensing
• /
• v.31 no.3
• /
• pp.255-265
• /
• 2015

Very high resolution (VHR) satellite imagery provide valuable information on urban change monitoring due to multi-temporal observation over large areas. Recently, there has been increased interest in the urban change detection technique using VHR Synthetic Aperture Radar (SAR) imaging system, because it can take images regardless of solar illumination and weather condition. In this paper, we proposed a texture-based urban change detection method using the VHR SAR texture features generated from Gray-Level Co-Occurrence Matrix (GLCM). In order to evaluate the efficiency of the proposed method, the result was compared, visually and quantitatively, with the result of Non-Coherent Change Detection (NCCD) which is widely used for the change detection of VHR SAR image. The experimental results showed the greater detection accuracy and the visually satisfactory result compared with the NCCD method. In conclusion, the proposed method has shown a great potential for the extraction of urban change information from VHR SAR imagery.

• Korean Journal of Remote Sensing
• /
• v.38 no.6_4
• /
• pp.1935-1943
• /
• 2022

The development and application of a high-resolution soil moisture mapping method using satellite imagery has been considered one of the major research themes in remote sensing. In this study, soil moisture mapping in the test area of Jeju Island was performed. The soil moisture was calculated with optical images using linearly adjusted Synthetic Aperture Radar (SAR) polarization images and incident angle. SAR Backscatter data, Analysis Ready Data (ARD) provided by Google Earth Engine (GEE), was used. In the soil moisture processing process, the optical image was applied to normalized difference vegetation index (NDVI) by surface reflectance of KOMPSAT-3 satellite images and the land cover map of Environmental Systems Research Institute (ESRI). When the SAR image and the optical images are fused, the reliability of the soil moisture product can be improved. To validate the soil moisture mapping product, a comparative analysis was conducted with normalized difference water index (NDWI) products by the KOMPSAT-3 image and those of the Landsat-8 satellite. As a result, it was shown that the soil moisture map and NDWI of the study area were slightly negative correlated, whereas NDWI using the KOMPSAT-3 images and the Landsat-8 satellite showed a highly correlated trend. Finally, it will be possible to produce precise soil moisture using KOMPSAT optical images and KOMPSAT SAR images without other external remotely sensed images, if the soil moisture calculation algorithm used in this study is further developed for the KOMPSAT-5 image.