• Title/Summary/Keyword: Satellite Image Analysis

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GIS와 위성영상을 이용한 수질 오염인자의 공간 변화 분석 (A Spatial Change Analysis of Water Quality Pollutant using GIS and Satellite Image)

  • 조명희;권봉겸;부기동
    • 한국지리정보학회지
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    • 제2권3호
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    • pp.60-70
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    • 1999
  • GIS와 두시기의 Landsat TM영상을 이용하여 금호강 상류의 수질 오염인자에 대한 소유역별 공간분포의 변화를 탐지하고 수질측정지점에서 관측한 자료와 비교 분석하였다. 이를 위하여 수질오염원과 관련 있는 유역의 인자들을 ARC/INFO를 이용하여 데이터베이스를 구축하고, 1985년과 1997년의 위성영상을 이용하여 감독분류의 최우법으로 토지피복 분류도를 작성하였다. 아울러 두 시기의 토지이용변화 탐지 및 공간분석을 수행하여 소유역 분지별로 변화면적을 추출하였으며, 추출된 수질오염원의 변화량을 단계구분도로 작성하여 가중치를 부여하고 중첩분석을 실시하였다. 분석결과, 수질오염인자들 중에서 인구, 가축, 그리고 과수원 밭의 분포변화가 금호강 수질오염의 주요 요인임이 규명되었다. 금호강 상류에 있어서의 소유역별 오염원의 분포는 도시지역을 포함하고있는 대창천, 오목천 유역분지가 가장 높게 나타나고 있음이 본 연구에서 밝혀졌다.

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다중 해상도 영상 등록을 위한 가변 원형 템플릿을 이용한 특징 정합 (Feature Matching using Variable Circular Template for Multi-resolution Image Registration)

  • 예철수
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제34권6_3호
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    • pp.1351-1367
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    • 2018
  • 다중 센서 영상을 영상 융합, 변화 탐지, 시계열 분석에 활용하기 위해서는 두 영상 간의 영상 등록 과정이 필수적이다. 영상 등록을 위해서는 서로 다른 공간 해상도를 가지는 다중 센서 영상 사이의 스케일과 회전각도 차이를 정확히 검출해야 한다. 본 논문에서는 다중 해상도 영상 간의 영상 등록을 위하여 가변 원형 템플릿을 이용한 새로운 특징 정합 기법을 제안한다. 제안하는 정합 기법은 스케일이 작은 영상의 특징점을 중심으로 원형 템플릿을 설정하고 스케일이 큰 영상에서는 가변 원형 템플릿을 생성한다. 가변 원형 템플릿의 스케일을 일정한 스케일 단위로 변경한 후에 가변 원형 템플릿을 일정 각도 단위로 회전시키면서 두 원형 템플릿 사이의 상호 정보량이 최대가 될 때의 가변 원형 템플릿의 스케일, 회전 각도 그리고 중심 위치를 각각 검출한다. 제안한 방법을 서로 다른 공간 해상도를 가지는 Kompsat(Korea Multi-Purpose Satellite) 2호, 3호, 3A호 영상 조합에 적용한 결과, 스케일 팩터 오차는 0.004 이하, 회전 각도 오차는 $0.3^{\circ}$ 이하, 제어점의 위치 오차는 1 화소 이하의 정합 성능을 보였다.

CycleGAN 기반 영상 모의를 적용한 건물지역 변화탐지 분석 (The Analysis of Change Detection in Building Area Using CycleGAN-based Image Simulation)

  • 조수민;원태연;어양담;이승우
    • 한국측량학회지
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    • 제40권4호
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    • pp.359-364
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    • 2022
  • 원격탐사 영상의 변화탐지는 카메라의 광학적 요인, 계절적 요인, 토지피복 특성에 의해 오류가 발생한다. 본 연구에서는 CycleGAN (Cycle Generative Adversarial Network) 방법을 사용하여 촬영 각도에 따른 영상 내 건물 기울기를 모의 조정하였고, 이렇게 모의한 영상을 변화탐지에 활용하여 탐지 정확도 향상에 기여하도록 하였다. CycleGAN 기반으로 두 개 시기 영상 중 한 시기 영상을 기준으로 건물의 기울기를 다른 한 영상 내 건물에 유사하게 모의하였고 원 영상과 건물 기울기에 대한 오류를 비교 분석하였다. 실험자료로는 서로 다른 시기에 다른 각도로 촬영되었고, 건물이 밀집한 도시지역을 포함한 Kompsat-3A 고해상도 위성영상을 사용하였다. 실험 결과, 영상 내 건물 영역에 대하여 두 영상의 건물에 의한 오탐지 화소 수가 원 영상에서는 12,632개, CycleGAN 기반 모의 영상에서는 1,730개로 약 7배 감소하는 것으로 나타났다. 따라서, 제안 방법이 건물 기울기로 인한 탐지오류를 감소시킬 수 있음을 확인하였다.

지형공간정보 생성을 위한 KOPMSAT-2 영상의 활용성 분석 (Analysis for Practical use as KOMPSAT-2 Imagery for Product of Geo-Spatial Information)

  • 이현직;유지호;고영창
    • 대한공간정보학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.21-35
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    • 2009
  • KOMPSAT-2(KOrean MultiPurpose SATellite-2)위성은 GSD(Ground sample distance) 1m급 전정색(panchromatic) 영상과 GSD 4m급의 다중분광(multispectral)영상을 동시에 제공하는 세계 7번째 고해상도(High-Resolution) 위성으로 지도제작, 국토모니터링, 환경 등 여러 분야에서의 다양한 활용이 기대된다. 그러나, KOMPSAT-2영상은 다중분광센서(MSC : Multi Spectral Camera)의 복잡성과 보안성에 의해 위성궤도 및 자세정보 등 영상 취득 시 기하학적 정보 및 영상이 제한적으로 제공되고 있어 KOMPSAT-2 영상을 이용한 다양한 연구가 미흡한 실정이다. 이에 본 연구에서는 KOMPSAT-2의 스테레오 영상을 이용하여 DEM 및 정사영상 제작실험을 수행하여 KOMPSAT-2 영상을 이용한 지형공간정보 생성 가능성을 타진하고자 하였다. KOMPSAT-2영상을 이용한 DEM(Digital Elevation Model) 및 정사영상을 제작하기 위해서는 먼저 표정해석(orientation)을 수행하여야 한다. DEM을 제작하여 정확도를 분석한 결과, 전반적으로 수치지도에 비해 표고가 높게 추출되었다. 평지부에서는 평균 1.8m, 구릉지에서는 평균 7.2m, 산지에서는 평균 11.9m의 표고오차를 나타냈다. 본 연구를 통해 생성된 정사영상의 수평위치오차 평균은 ${\pm}3.081m$로 1:5,000 수치지도 수평위치오차 허용범위인 ${\pm}3.5m$ 준하는 것으로 나타났다. KOMPSAT-2호 영상을 이용하여 DEM 및 정사영상을 제작한 결과, 1:5,000급의 수치지도제작 및 지형공간정보 생성에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

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Analysis of forest types and stand structures over Korean peninsula Using NOAA/AVHRR data

  • Lee, Seung-Ho;Kim, Cheol-Min;Oh, Dong-Ha
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 1999년도 Proceedings of International Symposium on Remote Sensing
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    • pp.386-389
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    • 1999
  • In this study, visible and near infrared channels of NOAA/AVHRR data were used to classify land use and vegetation types over Korean peninsula. Analyzing forest stand structures and prediction of forest productivity using satellite data were also reviewed. Land use and land cover classification was made by unsupervised clustering methods. After monthly Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) composite images were derived from April to November 1998, the derived composite images were used as temporal feature vector's in this clustering analysis. Visually interpreted, the classification result was satisfactory in overall for it matched well with the general land cover patterns. But subclassification of forests into coniferous, deciduous, and mixed forests were much confused due to the effects of low ground resolution of AVHRR data and without defined classification scheme. To investigate into the forest stand structures, digital forest type maps were used as an ancillary data. Forest type maps, which were compiled and digitalized by Forestry Research Institute, were registered to AVHRR image coordinates. Two data sets were compared and percent forest cover over whole region was estimated by multiple regression analysis. Using this method, other forest stand structure characteristics within the primary data pixels are expected to be extracted and estimated.

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기상요소와 MODIS NDVI를 이용한 한국형 논벼 생산량 예측모형 (KRPM)의 개발 (Development of Korean Paddy Rice Yield Prediction Model (KRPM) using Meteorological Element and MODIS NDVI)

  • 나상일;박종화;박진기
    • 한국농공학회논문집
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    • 제54권3호
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    • pp.141-148
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    • 2012
  • Food policy is considered as the most basic and central issue for all countries, while making efforts to keep each country's food sovereignty and enhance food self-sufficiency. In the case of Korea where the staple food is rice, the rice yield prediction is regarded as a very important task to cope with unstable food supply at a national level. In this study, Korean paddy Rice yield Prediction Model (KRPM) developed to predict the paddy rice yield using meteorological element and MODIS NDVI. A multiple linear regression analysis was carried out by using the NDVI extracted from satellite image. Six meteorological elements include average temperature; maximum temperature; minimum temperature; rainfall; accumulated rainfall and duration of sunshine. Concerning the evaluation for the applicability of the KRPM, the accuracy assessment was carried out through correlation analysis between predicted and provided data by the National Statistical Office of paddy rice yield in 2011. The 2011 predicted yield of paddy rice by KRPM was 505 kg/10a at whole country level and 487 kg/10a by agroclimatic zones using stepwise regression while the predicted value by KOrea Statistical Information Service was 532 kg/10a. The characteristics of changes in paddy rice yield according to NDVI and other meteorological elements were well reflected by the KRPM.

KOMPSAT-2/3/3A호의 영상융합에 대한 품질평가 프로토콜의 비교분석 (Comparison Analysis of Quality Assessment Protocols for Image Fusion of KOMPSAT-2/3/3A)

  • 정남기;정형섭;오관영;박숭환;이승찬
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제32권5호
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    • pp.453-469
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    • 2016
  • 최근 영상융합 기법의 품질평가를 위하여 다양한 방법이 제안되었다. 품질평가를 위한 일련의 과정들을 통틀어 프로토콜이라 정의되었으며, Wald's 프로토콜, QNR 프로토콜, Khan's 프로토콜 등의 다양한 품질평가 프로토콜이 제시되었다. 본 논문에서는 KOMPSAT-2/3/3A 위성영상을 활용하여 제시된 세 가지 품질평가 프로토콜을 각기 다른 융합 기법에 적용하였을 때 나타나는 결과를 비교하고, KOMPSAT 위성영상에의 활용가능성을 알아보는 한편 각 프로토콜의 장단점을 분석하였다. 이 때 기존의 연구와 달리 융합 영상의 품질이 시각적으로 뚜렷하게 구분되는 융합 기법을 사용하여 육안 분석을 통한 정성적 분석을 진행함과 동시에 각 품질평가 프로토콜을 통한 정량적 분석을 수행하였다. 이를 통해 분광정보 보존의 측면과 공간 정보 보존의 측면에서 정성적 결과와 정량적 결과의 유사성을 파악하였다. 분석 결과, 각 프로토콜의 과정상 특징을 반영하는 결과를 나타내었다. Wald's 프로토콜의 경우 정성적/정량적 분석 결과가 동일하였으나, 프로토콜 수행 과정이 번거로우며 특히 영상의 공간해상도를 강제로 저하시킨 후 융합을 진행하여도 그 결과가 실제 공간해상도의 융합 결과와 동일하다는 전제를 가정하고 있다는 한계점이 존재하였다. QNR 프로토콜의 경우 원 영상의 융합 결과를 평가할 수 있다는 장점이 존재하였다. 그러나 분광정보 보존 분석 시 Wavelet 융합 결과의 aliasing 현상을 반영하지 못하는 등의 불안정성이 존재하여 프로토콜을 활용할 때 주의해야하는 단점이 있었다. Khan's 프로토콜의 경우 분광정보 보존 분석의 경우에 정성적/정량적 분석 결과가 Wavelet 융합 기법에서 일치하지 않았다. 이는 품질평가 시 공간해상도를 강제로 저하시킬 때 융합 영상의 품질이 변하여 발생하는 문제였다. 공간정보 보존 분석의 경우 Wald's 프로토콜의 한계점과 QNR 프로토콜의 단점을 모두 보완하여 품질평가를 수행하는 프로토콜이라 할 수 있음을 확인하였다.

봄 가뭄 평가를 위한 다중시기 MODIS 영상의 적용성 분석 (Applicability of Multi-Temporal MODIS Images for Drought Assessment in South Korea)

  • 박정술;김경탁;이진희;이규성
    • 한국지리정보학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.176-192
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    • 2006
  • 지난 2001년 발생한 전국적인 봄 가뭄을 계기로 체계적인 가뭄관리의 필요성이 증대 되었으며 가뭄 대책 수립 및 가뭄방재를 위한 다양한 연구가 수행되고 있다. Terra 위성으로부터 제공되는 MODIS 영상은 임의의 지역의 시 공간적 특성을 효과적으로 관찰할 수 있는 주기해상도와 공간 해상도를 보유하고 있다. 또한 적절한 자료처리 과정을 거쳐 제공되는 MODIS data product는 영상전처리 및 기하보정이 용이할 뿐만 아니라 다양한 기간에 대한 합성자료를 지속적으로 제공하여 가뭄 모니터링을 위한 도구로 활용 가능성이 제기 되고 있다. 본 연구에서는 2000년 이후 중부지방을 중심으로 심화되고 있는 봄 가뭄을 탐지하고 평가하기 위하여 안성천 유역과 남한강 상류유역을 대상으로 다중시기 MODIS 영상과 누가 강우량을 활용하였으며 가뭄발생년도와 평년의 식생의 변화탐지 결과를 다양한 지형 공간 자료와 비교하였다. 연구결과 남한의 봄 가뭄 평가를 위한 도구로 지표면복사온도(LST) 보다는 정규식생지수(NDVI)와 지표면수분지수(LSWI)를 활용하는 것이 적절했으며 MODIS NDVI 및 LSWI는 약 2개월의 누가강수량과 일정한 상관성을 갖는 것으로 나타났다. 또한, 토지피복 및 고도에 따라 가뭄에 대한 영향이 달라지는 것으로 나타나 MODIS 영상을 이용한 효과적인 가뭄분석을 위해서는 동일시기 및 동일공간을 대상으로 한 영상자료의 활용이 필요한 것으로 나타났다.

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WorldView-2 위성영상의 분광지수를 이용한 개체 추출 연구 (A Study on the Feature Extraction Using Spectral Indices from WorldView-2 Satellite Image)

  • 김혜진;김용일;이병길
    • 한국측량학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.363-371
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    • 2015
  • 개체 추출은 원격탐사 분야의 주된 연구분야 중 하나로, 고해상도 위성영상의 활용도가 높아짐에 따라 보다 세밀하고 특정적인 개체를 추출할 수 있게 되었다. 기존의 화소 기반의 영상 처리 기법들은 고해상도 위성영상의 분광 및 기하학적인 다양성과 복잡성을 제대로 반영하기 어렵기 때문에 근래에는 영상분할 기술을 기반으로 하는 많은 연구가 진행되고 있다. 그런데 단순히 RGB 밴드 영상에 한 가지 영상분할 기법을 적용하는 것으로는 다양한 분광 특성과 형태를 갖는 여러 대상 개체들을 추출하는데 한계가 있다. 지표면의 피복의 종류를 식별하고, 상태를 모니터링 하는데 효과적인 분광지수는 개체 추출 과정에 효율적으로 이용할 수 있다. 본 연구에서는 영상분할 기술을 기반으로 하여 분광지수를 이용한 보다 효과적인 개체 추출 기술을 제안하고자 하였다. 다양한 종류의 개체를 추출하기 위하여 의사결정 트리 분류 기술을 사용하였으며 고해상도 위성인 WorldView-2의 8밴드 다중분광 영상을 이용한 실험을 통해 각 대상 개체를 추출하기에 적합한 분광지수들을 선택하고 이의 효용성을 평가해보고자 하였다. 그 결과, 건물, 도로, 나지, 식생, 수계, 그림자의 6개 클래스에 대한 개체들을 선택적으로 분류할 수 있었고, 식생지수를 비롯한 다양한 분광지수들이 각 개체의 종류를 선별해내는데 효과적으로 사용될 수 있음을 확인하였다.

광릉 천연활엽수 성숙림에서 주변 인공림으로부터 잣나무 치수의 침입 정착 (Invasion of Korean Pine Seedlings Originated from Neighbour Plantations into the Natural Mature Deciduous Broad-leaved Forest in Gwangneung, Korea)

  • 강호상;임종환;천정화;이임균;김영걸;이재호
    • 한국산림과학회지
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    • 제96권1호
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    • pp.107-114
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    • 2007
  • 주변 인공림으로부터의 종자유입에 따른 치수발생현상은 향후 천연림의 임분동태의 향방에 매우 중요한 역할을 한다. 본 연구는 광릉 천연활엽수 성숙림내 천연갱신된 잣나무 치수의 침입과 이의 동태를 파악하기 위해 수행되었다. 조사지내에는 잣나무 성목이 분포하고 있지 않으나, 천연갱신된 잣나무 치수의 밀도는 ha당 총 345본으로 전체 치수의 56%가 2개 이상씩 모여서 분포하고 있었다. 2003년 1월 IKONOS 위성영상을 이용한 조사지와 주변 잣나무 성목 및 조림지까지의 거리를 조사한 결과, 잣나무 성목과는 최소 200m, 잣나무 조림지와는 최소 270m 이상 떨어진 것으로 나타났다. 천연갱신된 잣나무 치수의 평균 묘고와 근원경은 각각 34cm, 7mm 이었으며, 수령 5년 이하의 치수가 207본(60%)이었다. 잣나무 치수와 토양 수분 및 엽면적지수(LAI)와의 관계를 분석한 결과 토양수분은 16~20%, 엽면적지수는 3.1~3.5 구간에서 잣나무 치수의 분포가 가장 많았다. 광릉 천연활엽수림내 잣나무의 동태 및 종자 분산 경향을 파악하기 위해서는 앞으로 잣나무 치수의 생장과 고사율에 대한 장기적인 모니터링과 함께 방사성 동위원소와 분자유전학적 방법 등을 활용한 추가적인 연구도 필요할 것으로 판단된다.