토픽모델링을 이용한 대한원격탐사학회지의 연구주제 분류 및 연구동향 분석: 자연·환경재해 분야를 중심으로

김태용 ( Taeyong Kim ),박혜민 ( Hyemin Park ),허준용 ( Junyong Heo ),양민준 ( Minjune Yang ) 대한원격탐사학회 2021 大韓遠隔探査學會誌 Vol.37 No.6

대한원격탐사학회지는 국내 원격탐사 분야를 대표하는 학술지로 원격탐사를 바탕으로 다학제 간 융합 연구를 통해 수행된 다양한 분야의 연구논문들이 게재되고 있다. 본 연구는 대한원격탐사학회지에 게재된 논문을 바탕으로 토픽모델링을 수행하여 원격탐사 분야의 역사와 발전에 대해 논의하고자 한다. 1985년부터 2021년까지 총 1,847편의 논문 제목, 주제어, 다국어 초록을 수집하였다. 대한원격탐사학회지의 전반적인 연구동향과 자연·환경재해 분야의 연구동향을 확인하기 위해 Latent Dirichlet Allocation (LDA)를 수행하였으며, 연구주제를 분류하고 연구동향을 확인하였다. 대한원격탐사학회지 전체 논문을 대상으로 LDA를 수행한 결과 4개의 연구주제(‘극권’, ‘수권’, ‘지권’, ‘기권’)로 분류할 수 있었으며, 시간에 따라 ‘기권’과 관련된 연구주제들이 성행하는 것을 확인하였다(linear slope=3.51 × 10^-3, p< 0.05). 전체 논문 중 자연·환경재해 분야를 대상으로 LDA를 수행한 결과 7개의 연구주제(‘해양 오염’, ‘대기 오염’, ‘화산재해’, ‘산불’, ‘홍수’, ‘가뭄’, ‘폭우’)로 분류할 수 있었으며, 시간에 따라 ‘대기 오염’과 관련된 연구주제들이 성행하는 것을 확인하였다(linear slope=2.61 × 10^-3, p<0.05). 본 연구의 결과는 원격탐사를 다루는 다양한 분야의 연구자들에게 원격탐사 분야와 자연·환경재해 분야의 역사와 발전에 대한 이해를 제공했음에 의의가 있다. Korean Journal of Remote Sensing (KJRS), leading the field of remote sensing and GIS in South Korea for over 37 years, has published interdisciplinary research papers. In this study, we performed the topic modeling based on Latent Dirichlet Allocation (LDA), a probabilistic generative model, to identify the research topics and trends using 1) the whole articles, and 2) specific articles related to natural and environmental disasters published in KJRS by analyzing titles, keywords, and abstracts. The results of LDA showed that 4 topics (‘Polar’, ‘Hydrosphere’, ‘Geosphere’, and ‘Atmosphere’) were identified in the whole articles and the topic of ‘Polar’ was dominant among them (linear slope = 3.51 × 10^-3, p< 0.05) over time. For the specific articles related to natural and environmental disasters, the optimal number of topics were 7 (‘Marine pollution’, ‘Air pollution’, ‘Volcano’, ‘Wildfire’, ‘Flood’, ‘Drought’, and ‘Heavy rain’) and the topic of ‘Air pollution’ was dominant (linear slope=2.61 × 10^-3, p< 0.05) over time. The results from this study provide the history and insight into natural and environmental disasters in KRJS with multidisciplinary researchers.

가뭄 모니터링을 위한 인공위성 원격탐사자료의 활용 가능성 평가

원정은 ( Jeongeun Won ),손윤석 ( Youn-suk Son ),이상호 ( Sangho Lee ),강임석 ( Limseok Kang ),김상단 ( Sangdan Kim ) 대한원격탐사학회 2021 大韓遠隔探査學會誌 Vol.37 No.6

기후변화로 인해 가뭄의 발생 빈도가 증가함에 따라 광범위하게 발생하는 가뭄의 상황을 정확하게 판단할 수 있는 모니터링 체계를 갖추는 것이 매우 중요하다. 그러나 지상 관측 기상자료만으로는 한국의 전 지역에 대한 복잡한 가뭄을 모두 파악하기에는 한계가 존재하는 반면, 인공위성 원격탐사자료는 광범위한 지역에서의 가뭄의 공간적 특성을 파악하고 가뭄을 탐지하는 데 효과적으로 이용될 수 있다. 본 연구에서는 남한의 가뭄 식별을 위한 원격탐사자료의 활용 가능성을 분석하고자 하였다. 다양한 측면의 가뭄을 모니터링하기 위해 가뭄에 영향을 미치는 주요 변수인 강수량과 잠재증발산량의 원격탐사 및 지상 관측자료를 수집하였다. 원격탐사자료의 적용성 평가는 관측자료와의 비교를 중심으로 수행하였다. 먼저 원격탐사자료의 적용성과 정확성을 평가하기 위하여 관측자료와의 상관관계를 분석하고, 기상학적 가뭄 모니터링을 위해 강수량과 잠재증발산량을 이용하여 다양한 측면의 가뭄지수들을 산정하였다. 이후 원격탐사자료의 가뭄 모니터링 능력을 평가하기 위해 가뭄지수에 대한 ROC 분석을 적용하여 과거 가뭄 재현성을 확인하였다. 마지막으로 원격탐사자료를 이용한 고해상도의 가뭄 지도를 작성하여 남한의 실제 가뭄에 대한 원격탐사자료의 모니터링 활용 가능성을 평가하였다. 원격탐사자료의 적용을 통해 향후 미 계측 유역을 포함한 남한 전 지역에서 다양하게 발생하는 가뭄 상황을 파악하고 이해할 수 있을 것으로 판단되었다. As the frequency of drought increases due to climate change, it is very important to have a monitoring system that can accurately determine the situation of widespread drought. However, while ground-based meteorological data has limitations in identifying all the complex droughts in Korea, satellite remote sensing data can be effectively used to identify the spatial characteristics of drought in a wide range of regions and to detect drought. This study attempted to analyze the possibility of using remote sensing data for drought identification in South Korea. In order to monitor various aspects of drought, remote sensing and ground observation data of precipitation and potential evapotranspiration, which are major variables affecting drought, were collected. The evaluation of the applicability of remote sensing data was conducted focusing on the comparison with the observation data. First, to evaluate the applicability and accuracy of remote sensing data, the correlations with observation data were analyzed, and drought indices of various aspects were calculated using precipitation and potential evapotranspiration for meteorological drought monitoring. Then, to evaluate the drought monitoring ability of remote sensing data, the drought reproducibility of the past was confirmed using the drought index. Finally, a high-resolution drought map using remote sensing data was prepared to evaluate the possibility of using remote sensing data for actual drought in South Korea. Through the application of remote sensing data, it was judged that it would be possible to identify and understand various drought conditions occurring in all regions of South Korea, including unmeasured watersheds in the future.

다중 스케일 지구통계학을 이용한 원격탐사 자료 기반 주제도의 다운스케일링

박노욱 ( No Wook Park ) 대한원격탐사학회 2010 大韓遠隔探査學會誌 Vol.26 No.1

높은 공간 해상도의 지상 자료와 상대적으로 저해상도인 원격탐사 자료의 통합을 통한 지표 환경 주제도 작성에서는 이러한 해상도의 차이를 반영한 통합 방법론이 필요하다. 이 연구에서는 상대적으로 저해상도인 원격탐사 자료와 지상 자료로부터 고해상도 주제도 작성과 관련된 다운스케일링을 위한 다중 스케일 지구통계학적 방법론을 적용하였다. 기존 정규 크리깅 시스템을 확장하여 포인트 자료로 간주할 수 있는 지상 자료와 블럭 자료로 간주할 수 있는 원격탐사 자료를 크리깅 시스템에 직접 포함하는 블럭 크리깅 방법론을 이용하였다. 부가적으로 다운스케일링에 따른 불확실성을 묘사하기 위해 블럭 크리깅 기반 시뮬레이션 기법도 함께 이용하였다. SRTM DEM과 MODIS 엽면적 지수 자료의 다운 스케일링 실험 연구를 통해 적용 기법의 적용성을 평가하였다. 두가지 실험 연구 결과, 적용 기법을 통해 효과적으로 상대적으로 고해상도 주제도 생성이 가능함을 확인하였으며, 특히 다중 시뮬레이션 결과는 다운 스케일링된 자료를 입력 자료로 사용하는 GIS 모델에 사용하여 모델 결과의 불확실성 분석에 효율적으로 이용될 수 있을 것으로 기대된다. It is necessary to develop an integration model which can account for various data acquired at different measurement scales in environmental thematic mapping with high-resolution ground survey data and relatively low-resolution remote sensing data. This paper presents and applies a multi-scale geostatistical methodology for downscaling of thematic maps generated from lowresolution remote sensing data. This methodology extends a traditional ordinary kriging system to a block kriging system which can account for both ground data and remote sensing data which can be regarded as point and block data, respectively. In addition, stochastic simulation based on block kriging is also applied to describe spatial uncertainty attached to the downscaling. Two downscaling experiments including SRTM DEM and MODIS Leaf Area Index (LAI) products were carried out to illustrate the applicability of the geostatistical methodology. Through the experiments, multi-scale geostatistics based on block kriging successfully generated relatively high-resolution thematic maps with reliable accuracy. Especially, it is expected that multiple realizations generated from simulation would be effectively used as input data for investigating the effects of uncertain input data on GIS model outputs.

원격탐사의 지하수 수자원 적용 사례 고찰

이정호,Lee, Jeongho 대한원격탐사학회 2017 大韓遠隔探査學會誌 Vol.33 No.5

본 논문에서는 지하수 수자원의 부존 및 대수층의 역학적 변화를 원격 탐사 방법으로 해석한 연구사례를 고찰하였다. 지질 분포, 지표수 및 지형 고도차, 식생 분포, 강수량과 증발산량의 변화를 측정하는 기법에는 항공 자력 탐사 분석에 의한 지질 선구조 해석, DEM, 엽면적지수, 정규 식생 지수 및 지표면 에너지 밸런스 계산 등이 있으며, 모두 원격 탐사로 수득된 자료에 기반하며, 광역적 차원에서의 지하수 수자원 부존 여부를 정성적으로 분석할 수 있다. 위성 센서 자료의 직접 이용을 통한 지하수 부존 및 동력학의 정량적 해석은 현재까지 GRACE와 InSAR가 가장 각광받는 탐사 방법임을 알 수 있었다. GRACE는 미소 중력장 변화를 지구 표면 및 내부 수체의 질량 변화로 전환할 수 있는 센서 보유 위성으로서, 센서 자료의 보정이 필요 없고, 지하수 부존 정량 분석을 위한 보조 자료를 모두 다른 위성 센서 자료에서 수득할 수 있으며, 자료처리 알고리즘의 지속적인 개선이 진행되고 있어서, 전세계적으로 수많은 연구가 수행되었다. 그러나, 위성센서의 검출 한계로 인해 협소한 지역에서의 지하수 질량 변화 정량이 부정확할 수 있고, 현장 조사 자료와 연동할 경우 과대 추정된 결과가 도출될 수 있다. InSAR는 특정 대수층에서 지표의 수직 변위가 지하수위와 비례한다는 원리를 이용, mm 단위의 지표 수직 변위를 측정하여 대수층 및 대수층 내 지하수의 물리적 특징을 정량화할 수 있다. 그러나, 지표의 토지 피복이 단순한 건조-반건조 기후 지역에 한정되어 적용되고 있으며, 지표면과의 긴밀도 값 손실이 우려되는 지역에서는 적용이 힘들다. 상기 두 위성을 이용하여 우리나라 지하수 수자원의 질량 변화 및 흐름 특징을 광역적으로 정량화하기 위해서는 우리나라의 지형 및 지질, 자연 조건에 알맞은 자료 전처리 알고리즘 개발 및 적용이 선행되어야 할 것이다. Several research cases using remote sensing methods to analyze changes of storage and dynamics of groundwater aquifer were reviewed in this paper. The status of groundwater storage, in an area with regional scale, could be qualitatively inferred from geological feature, surface water altimetry and topography, distribution of vegetation, and difference between precipitation and evapotranspiration. These qualitative indicators could be measured by geological lineament analysis, airborne magnetic survey, DEM analysis, LAI and NDVI calculation, and surface energy balance modeling. It is certain that GRACE and InSAR have received remarkable attentions as direct utilization from satellite data for quantification of groundwater storage and dynamics. GRACE, composed of twin satellites having acceleration sensors, could detect global or regional microgravity changes and transform them into mass changes of water on surface and inside of the Earth. Numerous studies in terms of groundwater storage using GRACE sensor data were performed with several merits such that (1) there is no requirement of sensor data, (2) auxiliary data for quantification of groundwater can be entirely obtained from another satellite sensors, and (3) algorithms for processing measured data have continuously progressed from designated data management center. The limitations of GRACE for groundwater storage measurement could be defined as follows: (1) In an area with small scale, mass change quantification of groundwater might be inaccurate due to detection limit of the acceleration sensor, and (2) the results would be overestimated in case of combination between sensor and field survey data. InSAR can quantify the dynamic characteristics of aquifer by measuring vertical micro displacement, using linear proportional relation between groundwater head and vertical surface movement. However, InSAR data might now constrain their application to arid or semi-arid area whose land cover appear to be simple, and are hard to apply to the area with the anticipation of loss of coherence with surface. Development of GRACE and InSAR sensor data preprocessing algorithms optimized to topography, geology, and natural conditions of Korea should be prioritized to regionally quantify the mass change and dynamics of the groundwater resources of Korea.

원격탐사와 모델을 이용한 작황 모니터링

이경도,박찬원,나상일,정명표,김준환,Lee, Kyung-do,Park, Chan-won,Na, Sang-il,Jung, Myung-Pyo,Kim, Junhwan 대한원격탐사학회 2017 大韓遠隔探査學會誌 Vol.33 No.5

농작물 작황 추정은 생산량 예측을 통한 수급 조절, 가격 예측, 농가 소득 보전을 위한 정책 수립 등에 중요한 판단자료로 활용된다. 급변하는 국내외 여건에서 작물의 안정생산과 식량안보, 생태계 지속성 평가를 위해 원격탐사 등 국가차원의 미래기술 개발 노력이 요구되고 있다. 농촌진흥청은 2010년부터 국내외 주요 곡물생산지대 작황 평가를 위한 원격탐사, 작물모형, 농업기상 분야 원천기술 개발을 위해 노력해왔다. 본 특별호는 농촌진흥청에서 지난 8년간 국내외 작황 평가를 위해 수행해 온 원격탐사, 작물모형, 농업기상 분야의 연구개발 성과 및 연계된 이들 분야 간 융복합 연구 수행 현황을 정리하고 향후 연구 방향을 제시하고자 발간하게 되었다. The periodic monitoring of crop conditions and timely estimation of crop yield are of great importance for supporting agricultural decision-makings, as well as for effectively coping with food security issues. Remote sensing has been regarded as one of effective tools for crop condition monitoring and crop type classification. Since 2010, RDA (Rural Development Administration) has been developing technology for monitoring on crop condition using remote sensing and model. These special papers address recent state-of-the-art of remote sensing and geospatial technologies for providing operational agricultural information, such as, crop yield estimation methods using remote sensing data and process-oriented model, crop classification algorithm, monitoring and prediction of weather and climate based on remote sensing data,system design and architecture of crop monitoring system, history on rice yield forecasting method.

환경공간정보의 이해와 활용

이명진,박욱,송원경,Lee, Moung-Jin,Park, Wook,Song, Wonkyong 대한원격탐사학회 2017 大韓遠隔探査學會誌 Vol.33 No.5

본 사설은 대한원격탐사학회지의 환경공간정보 이해와 활용 특별호 발간의 배경과 목적 그리고 발간 논문의 의의 고찰을 목적으로 한다. 환경정보는 환경과 관련된 정보(문헌, 통계 및 이미지 등)를 포괄적으로 의미한다. 이러한 환경정보가 지역적으로 발생하는 환경의 변화나 이슈로써 공간적인 형태로 발전하여 환경공간정보로 정의된다. 원격탐사자료는 광역 국지적인 환경에 대한 정보를 포함하여 환경공간정보에 대한 직 간접적인 자료로 매우 높은 활용성을 지니고 있으며, 몇 가지 개선을 통하여 환경분야에 국한되지 않고 보다 다양한 활용이 가능할 것이다. 이를 위하여 첫째, 환경공간정보 구축 기반기술의 정밀화 및 과학화하여 활용을 증대할 수 있다. 둘째, 기존의 환경공간정보의 개념과 내용을 확대함으로써 활용분야를 넓힐 수 있다. 셋째, 기존 환경공간정보의 활용을 지속적으로 증가시키는 것이다. 본 논문에서는 환경공간정보의 최근 변화(데이터의 형식의 전환 및 ICT(Information and Communications Technologies)와 접목 등)를 반영한 발전방향을 고찰하였다. 특히, 환경공간정보 구축의 기본이 되는 기반기술이 정밀화 및 과학화를 다양한 논문을 통하여 고찰하였다. 위와 관련된 연구를 통해 국내 환경공간정보의 활용을 다각화시키고 이를 활용한 정책개발 및 환경요소의 효율적인 관리가 가능할 것이다. The purpose of this paper is to review the background and purpose of the special issue on Theory of Environment Geospatial Information and Its Applications in Korean Journal of Remote Sensing. The significance of the paper was also discussed. Environmental information refers to environment related information (literature, statistics, images, etc.) in a comprehensive manner. Such environmental information as a local change or issue of the environment is defined as environmental spatial information by developing in a spatial form. Remote sensing data is very useful as direct or indirect data including environmental spatial information on wide-area and local environment. Various applications will be possible not only in the environmental field through several improvements. For this purpose, first, refining and scientificization of technology to build environmental spatial information could be performed. Second, the application field can be expanded by developing the concept and contents of existing environmental spatial information. The third method is continuous increase of the application of existing environmental spatial information. In this paper, the direction of development was examined that reflects recent changes of environmental spatial information such as conversion of data formats and integration with ICT (Information and Communications Technologies). In particular, the basic technology for the construction of environmental spatial information was reviewed through various papers. Through the studies related to the above, utilization of domestic environmental spatial information would be diversified. Also, the development of environment policy and efficient management of environmental factors could be possible.

연안 환경 요소에 대한 지상 원격 관측 방법 고찰 : 마린 레이다와 카메라 시스템 관측을 중심으로

김태림,장성우 大韓遠隔探査學會 2011 大韓遠隔探査學會誌 Vol.27 No.4

연안 환경에 대한 효과적인 관측을 위해서는 높은 주기 및 공간 해상도의 지속적인 관측이 필요하다. 지상에 설치한 기기로부터 이루어지는 원격 관측은 소수의 현장 기기 개수로는 관측할 수 없는 넓은 범위의 해역을 동시에 관측할 수 있고 또한 높은 빈도의 지속적인 관측이 가능하다. 본 연구에서는 연안 환경에 대한 대표적인 지상 원격 관측 기기인 마린 레이다와 카메라 시스템의 활용에 대하여 고찰해본다. 마린 레이다는 시간적으로 연속된 레이다 영상으로부터 파수 스펙트럼을 계산하고 이를 통합 적분하고 조정 전달함수를 적용하여 시간에 따른 주파수 스펙트럼을 산출할 수 있다. 또한 시간에 따른 파랑 레이다 영상을 평균함으로서 쇄파대와 이안류 그리고 연안사주의 위치 등에 대한 분석도 가능하다. 카메라 시스템은 해안선의 변화뿐만 아니라 오염 등으로 인하여 해안에서 발생하는 거품 발생량의 변화에 대한 분석을 할 수 있다. 빗각 촬영된 거품 영상을 기하 보정 후 거품부분을 따로 추출함으로서 거품량에 대한 정량적인 분석이 가능하다. 위의 두 기기는 각기 그 특성이 다른 센서로서 이를 동시에 활용하면 연안환경 관측에 있어 시너지 효과를 얻을 수 있다. Consistent observation with high temporal and spatial resolution is required for an efficient monitoring of coastal environments. Remote monitoring system installed on the ground is capable of simultaneous observation of wide coastal area and consistent observation with high frequency, which a small number of in-situ measurements cannot manage. This paper studies two typical ground based coastal monitoring system, marine radar and camera system. Marine radar can produce time series of frequency spectrum by integrating wave number spectrum calculated from spatial and temporal variation of waves in the radar image. The time averaged radar images of waves can analyze wave breaking zone, rip currents and location of littoral bars. Camera system can observe temporal variation of foam generation originated from coastal contamination as well as shoreline changes. By extracting the part of foams from rectified images, quantitative analysis of temporal foam variation can be done. By using the two above systems of different characteristics, synergetic benefit can be achieved.

미국의 상업적 원격탐사활동에 대한 규제개혁 정책

권희석,이진호,이은정 대한원격탐사학회 2019 大韓遠隔探査學會誌 Vol.35 No.2

The current U.S. remote sensing act was made in 1992 and has been criticized for being outdated and inappropriate in view of the modern technological development. In order to enhance the American competitiveness and leadership in the world, President Trump announced Space Policy Directive (SPD) – 2 on May 24, which is designed to modernize the regulations related to commercial space activities including private remote sensing system operations. It should be noted that the regulatory reform efforts are made within broader terms of the National Security Strategy on Dec. 17, 2017, pursuing the enhancement of national security and economic prosperity as well. A legislative support in Congress has also been added to the Administration’s efforts. The proposed regulatory reform on the licensing of commercial remote sensing system operations outlines the features of lessening administrative burden on applicants by simplifying the overall application process and of limiting the operations only when there is an impact upon the national security with clear and convincing evidence. But, due to a different regulatory system of each country, such a movement to expand an individual’s freedom to explore and utilize outer space may result in an international dispute or a violation of international obligations, so there should be a merit in paying attention to the U.S. commercial remote sensing regulatory reform, and it is desirable to establish international norms as flexible and appropriate to the level of space technology and space industry. 미국의 현행 원격탐사에 관한 법은 1992년에 제정되어 현재의 기술수준에 맞지 않는다는 비판을 받아왔다. 이에 트럼프 대통령은 원격탐사분야를 포함해 상업적 우주활동에 대한 규제체제를 개혁함으로써 미국의 경쟁력을 제고하기 위해 2018년 5월 24일 Space Policy Directive (SPD) – 2를 발표하였다. 미 행정부의 규제개혁 노력은 국가안보와 경제적 번영을 동시에 추구하고자 하는 2017년 12월 17일 국가안보전략(National Security Strategy)의 틀에서 추진된다. 미 의회 또한 행정부의 규제개혁 노력에 발 맞춰 입법논의를 진행하고 있다. 상업원격탐사시스템의 운영허가에 관한 규제개혁은 허가절차에 관한 프로세스를 대폭 개선해서 신청인의 행정부담을 경감하고 또한 허가심사과정에서 국가안보 등에 미치는 영향이 명백한 경우에만 허가를 제한하는 내용을 골자로 한다. 그러나 개인 우주활동의 자유 확대는 국가간 상이한 규제체제로 인해 국제법상 분쟁이나 위반을 초래할 수 있기 때문에 국제적인 차원에서 미국의 규제개혁 노력에 관심을 갖고 우주기술 및 우주산업의 수준에 맞게 신축적으로 적용 가능한 국제적 규범을 발전시키기 위한 노력이 필요하다.

인공위성 원격탐사를 이용한 대기보정 기술 고찰

이권호,염종민 대한원격탐사학회 2019 大韓遠隔探査學會誌 Vol.35 No.6

인공위성 또는 항공기에서 사용되는 원격탐사용 센서는 지구 대기를 통과하는 전자기파를 측정하므로, 지구 대기에 의하여 흡수 또는 산란되는 과정에서 지표면의 정보가 영향을 받게 된다. 인공위성은 탑재센서의 사용목적에 따라 파장범위, 해상도가 다르지만, 공통적으로 지구 표면의 대상의 분광신호를 정확히 측정하기 위하여 대기에 의한 영향을 제거해야 하는 대기보정이 이루어져야 한다. 대기보정의 목적은 원격탐사 영상에서 대기 효과를 제거하여 지표면 반사도 값을 결정하고 지표면의 물리적 매개 변수를 도출하는 것이다. 현재까지 개발된 대기보정 알고리즘은 영상기반의 경험적인 방법 또는 현지 관측 자료를 이용한 간접적인 보정 방법에서 보다 복잡한 복사전달과정을 수치해석적으로 해석하는 직접적인 보정 방법으로 발전해왔다. 본 연구는 지난 40여년 동안 개발된 대기보정 알고리즘에 대한 연구 기록을 분석함으로써, 대기보정 기술의 현황 및 주요 대기보정 알고리즘에 대한 연구 결과를 체계적으로 정립하여 관련 기술의 현황 및 연구동향을 제시하였다. Remote sensing sensors used in satellites or aircrafts measure electromagnetic waves passing through the earth’s atmosphere, and thus the information on the surface of the earth is affected as it is absorbed or scattered by the earth’s atmosphere. Although satellites have different wavelength ranges and resolutions depending on the purpose of onboard sensors, in general, atmospheric correction must be made to remove the influence of the atmosphere in order to accurately measure the spectral signal of an object on the earth’s surface. The purpose of atmospheric correction is to remove the atmospheric effect from remote sensing images to determine surface reflectivity values and to derive physical parameters of the surface. Until recently, atmospheric correction algorithms have evolved from imagebased empirical methods or indirect methods using in-situ observation data to direct methods that numerically interpret more complex radiative transfer processes. This study analyzes the research records of atmospheric correction algorithms developed over the past 40 years, systematically establishes the current state of atmospheric correction technology and the results of major atmospheric correction algorithms and presents the current status and research trends of related technologies.

피라미드 구조와 베이지안 접근법을 이용한 Markove Random Field의 효율적 모델링

정명희 ( Myung Hee Jung ),홍의석 ( Eui Seok Hong ) 大韓遠隔探査學會 1999 大韓遠隔探査學會誌 Vol.15 No.2

지표면에 대한 다양한 정보를 제공해 주는 원격탐사기법은 수 십년 동안 우리의 환경을 관찰하고 이해하는데 중요한 역할을 해왔다. 이러한 원격탐사 자료를 이용하는데 다양한 디지털 영상처리기법이 도입되어 자료에서 관찰되는 여러 가지 특성을 모형화하고 처리하는데 매우 유용하게 활용되어져 왔다. 화소들 간의 공간적 관계를 고려하는 Markov Random Field (MRF) 모형은 텍스처 모델링이나 영상분할 및 분류와 같은 여러 분야에서 많이 이용되는 모형으로 이것에 기초한 다양한 알고리즘이 발표되었다. 보통 원격탐사 자료는 그 크기가 매우 크고 시간적 간격을 두고 변화를 관측해 가는 경우에는 분석해야 할 자료의 양이 매우 방대하다. 이러한 자료를 처리하는데 걸리는 시간은 처리해야 할 자료의 양과는 비선형적 관계에 있다. 본 논문에서는 MRF를 이용하여 원격탐사 자료를 처리할 때 걸리는 시간을 단축하기 위한 방법론들이 연구되었다. 이를 위해 논리적 구조로 영상을 피라미드형태로 감소하는 크기로 분석하는 multiresolution 구조가 고려되었는데 이는 영상의 거시적 특징과 미세한 특징을 효율적으로 분석할 수 있는 방법을 제공해 준다. 영상의 크기가 커질수록 파라미터 추정 또한 복잡하고 많은 시간을 요하게 된다. 본 논문에서는 이를 위해 Bayesian 방법을 이용하여 원격탐사 영상과 같은 크기가 큰 영상의 MRF 모형의 파라미터를 효율적으로 추정할 수 있는 방법이 제안되어 있다. Remote sensing technique has offered better understanding of our environment for the decades by providing useful level of information on the landcover. In many applications using the remotely sensed data, digital image processing methodology has been usefully employed to characterize the features in the data and develop the models. Random field models, especially Markov Random Field (MRF) models exploiting spatial relationships, are successfully utilized in many problems such as texture modeling, region labeling and so on. Usually, remotely sensed imagery are very large in nature and the data increase greatly in the problem requiring temporal data over time period. The time required to process increasing larger images is not linear. In this study, the methodology to reduce the computational cost is investigated in the utilization of the Markov Random Field. For this, multiresolution framework is explored which provides convenient and efficient structures for the transition between the local and global features. The computational requirements for parameter estimation of the MRF model also become excessive as image size increases. A Bayesian approach is investigated as an alternative estimation method to reduce the computational burden in estimation of the parameters of large images.