수치표고모형 공간해상도에 따른 선구조 자동 추출 연구

박서우 ( Seo-woo Park ),김건일 ( Geon-il Kim ),신진호 ( Jin-ho Shin ),홍상훈 ( Sang-hoon Hong ) 대한원격탐사학회 2018 大韓遠隔探査學會誌 Vol.34 No.3

The lineament is a linear or curved terrain element to discriminate adjacent geological structures in each other. It has been widely used for analysis of geology, mineral exploration, natural disasters, and earthquake, etc. In the past, the lineament has been extracted using cartographic map or field survey. However, it is possible to extract more efficiently the lineament for a very wide area thanks to development of remote sensing technique. Remotely sensed observation by aircraft, satellite, or digital elevation model (DEM) has been used for visual recognition for manual lineament extraction. Automatic approaches using computer science have been proposed to extract lineament more objectively. In this study, we evaluate the characteristics of lineament which is automatically extracted with respect to difference of spatial resolution of DEM. We utilized two types of DEM: one is Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) with spatial resolution of about 90 m (3 arc sec), and the other is the latest world DEM of TerraSAR-X add-on for Global DEM with 12 m spatial resolution. In addition, a global DEM was resampled to produce a DEM with a spatial resolution of 30 m (1 arc sec). The shaded relief map was constructed considering various sun elevation and solar azimuth angle. In order to extract lineament automatically, we used the LINE module in PCI Geomatica software. We found that predominant direction of the extracted lineament is about N15-25°E (NNE), regardless of spatial resolution of DEM. However, more fine and detailed lineament were extracted using higher spatial resolution of DEM. The result shows that the lineament density is proportional to the spatial resolution of DEM. Thus, the DEM with appropriate spatial resolution should be selected according to the purpose of the study.

ALOS-2 Stripmap-ScanSAR 위상간섭기법에서의 스펙트럼 분석 평가

박서우,정성우,홍상훈,Park, Seo-Woo,Jung, Seong-Woo,Hong, Sang-Hoon 대한원격탐사학회 2020 大韓遠隔探査學會誌 Vol.36 No.2

연안 충적층 지역은 토양침식, 지반침하 등 지질 재해와 태풍, 홍수 해양 재해에 노출되어 인명 또는 재산 피해의 위험에 취약하다. 지반 침하는 지표 물질이 지하로 이동하면서 지반의 점진적인 또는 급격한 침강이 발생하는 현상으로 지속적인 감시가 요구된다. 영상레이더 위상간섭기법 (Radar Interferometry)은 마이크로파 영역에서 관측된 위상정보를 이용하여 지형 변위를 정밀하게 관측할 수 있는 기술이다. Small BAseline Subset(SBAS) 기법은 최소 20장 이상의 영상레이더 자료를 사용하여 대상 지역에 대한 시계열 지표 변위를 정밀하게 분석할 수 있어 지반침하 감시에 유용하다. X- 또는 C-밴드에 비해 장파장인 L-밴드 영상레이더 자료는 긴밀도 유지에 보다 유리하여 지구과학용으로 적합하다. 하지만 L-밴드 ALOS-2 PALSAR-2은 전지구 관측 프로그램을 운영하고 있어 시계열 분석을 하기에 영상 획득이 충분하지 않을 수 있다. 관심 지역인 부산의 경우, Stripmap 영상은 11장으로서 SBAS 시계열 분석 기법을 적용하기에는 부족한 촬영 수이다. 일반적으로 동일한 모드의 영상 간 위상간섭기법의 적용이 가능하지만, 비슷한 관측 기하에서 관측한 Stripmap과 ScanSAR 영상을 이용한 위상간섭기법의 적용이 성공적으로 수행된 바 있다. 해당 지역의 ScanSAR 영상은 18장으로 Stripmap-ScanSAR 위상간섭기법을 적용하면 SBAS 기법을 이용한 향상된 시계열 분석이 가능하게 된다. 본 연구에서는 Gamma 소프트웨어를 이용하여 ALOS-2 PALSAR-2로부터 획득된 L-band 영상 자료에 대한 위상간섭기법 적용 가능여부를 평가하였다. Stripmap-ScanSAR 위상간섭기법 적용을 위해 이종 모드 관측 영상 사이의 chirp bandwidth와 pulse repetition frequency (PRF)의 차이를 고려한 영상레이더 자료 처리를 수행하였으며, radar carrier frequency의 차이 보정과 common band filtering 적용 여부에 따라 발생하는 위상간섭도의 품질을 분석하였다. Radar carrier frequency 차이 보정에 따른 위상간섭도의 긴밀도 변화는 크게 나타나지 않았으나, common band filtering으로 인해, 위상간섭도에서 azimuth 방향으로 주기적인 잡음과 전체적인 긴밀도 저하가 발생하였다. 따라서 Stripmap-ScanSAR 위상간섭기법을 적용하는 경우 두 관측 모드의 range와 azimuth 방향의 밴드 폭의 특성에 따라 주의 깊은 자료 처리가 요구된다. It is well known that alluvial sediment located in coastal region has been easily affected by geohazard like ground subsidence, marine or meteorological disasters which threaten invaluable lives and properties. The subsidence is a sinking of the ground due to underground material movement that mostly related to soil compaction by water extraction. Thus, continuous monitoring is essential to protect possible damage from the ground subsidence in the coastal region. Radar interferometric application has been widely used to estimate surface displacement from phase information of synthetic aperture radar (SAR). Thanks to advanced SAR technique like the Small BAseline Subset (SBAS), a time-series of surface displacement could be successfully calculated with a large amount of SAR observations (>20). Because the ALOS-2 PALSAR-2 L-band observations maintain higher coherence compared with other shorter wavelength like X- or C-band, it has been regarded as one of the best resources for Earth science. However, the number of ALOS-2 PALSAR-2 observations might be not enough for the SBAS application due to its global monitoring observation scenario. Unfortunately, the number of the ALOS-2 PALSAR-2 Stripmap images in area of our interest, Busan which located in the Southeastern Korea, is only 11 which is insufficient to apply the SBAS time-series analysis. Although it is common that the radar interferometry utilizes multiple SAR images collected from same acquisition mode, it has been reported that the ALOS-2 PALSAR-2 Stripmap-ScanSAR interferometric application could be possible under specific acquisition mode. In case that we can apply the Stripmap-ScanSAR interferometry with the other 18 ScanSAR observations over Busan, an enhanced time-series surface displacement with better temporal resolution could be estimated. In this study, we evaluated feasibility of the ALOS-2 PALSAR-2 Stripmap-ScanSAR interferometric application using Gamma software considering differences of chirp bandwidth and pulse repetition frequency (PRF) between two acquisition modes. In addition, we analyzed the interferograms with respect to spectral shift of radar carrier frequency and common band filtering. Even though it shows similar level of coherence regardless of spectral shift in the radar carrier frequency, we found periodic spectral noises in azimuth direction and significant degradation of coherence in azimuth direction after common band filtering. Therefore, the characteristics of spectral bandwidth in the range and azimuth direction should be considered cautiously for the ALOS-2 PALSAR-2 Stripmap-ScanSAR interferometry.

간척지 토양 유기탄소 함량 분석 방법의 불확실성

박서우(Seo-Woo Park),백누리(Nuri Baek),신은서(Eun-Seo Shin),서보성(Bo-Seong Seo),김한용(Han-Yong Kim),최우정(Woo-Jung Choi) 한국토양비료학회 2023 한국토양비료학회 학술발표회 초록집 Vol.2023 No.10

벼 재배기간 중 토양 직접 배출 메탄 플럭스

신은서(Eun-Seo Shin),백누리(Nuri Baek),박서우(Seo-Woo Park),Pia Husna Israt,김한용(Han-Yong Kim),최우정(Woo-Jung Choi) 한국토양비료학회 2023 한국토양비료학회 학술발표회 초록집 Vol.2023 No.10

TEROS12 토양 센서를 이용한 간척농지 포화침출액 EC 계측 방법

백누리 ( Nuri Baek ),박서우 ( Seo-woo Park ),허수빈 ( Su-bin Heo ),신은서 ( Eun-seo Sin ),신은서(2) ( Eun-seo Sin(2) ),이지유 ( Ji-yu Lee ),신미르 ( Mi-reu Sin ),박승영 ( Seung-young Park ),안도영 ( Do-young An ),박현진 ( Hyun-jin 한국농공학회 2022 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2022 No.-

간척농지 염농도 관리를 위해서 염농도 자동계측기 설치가 확대되고 있다. 자동계측기에서는 용적전기전도도(Bulk electrical conductivity, EC_b)가 측정되는데, EC_b는 토양 수분에 크게 영향을 받는다. 따라서, EC_b를 토양 수분함량에 독립적인 포화침출액 전기전도도(Saturated-paste extract EC, EC_e)로 환산할 필요가 있다. 본 연구에서는, 실내 토조실험을 통해 사양토, 미사질양토, 미사질식토를 이용하여 EC_b와 EC_e의 상관관계를 구명하였다. 토조에 세 가지 수준의 염농도로 조정된 토양을 충진하고 염농도 센서(Teros12)를 설치한 후 수분을 과포화 상태로 조정하여 각각의 토양에 대해 약 2주간 실험을 수행하였다. 사양토의 EC_e는 4.5, 7.0, 10.5 dS m^-1, 미사질양토의 EC_e는 4.3, 7.8, 11.4 dS m^-1, 미사질식토의 EC_e는 4.1, 6.7, 11.9 dS m^-1였다. 시간이 경과함에 따라 토양 수분 함량은 증발에 의해 약 0.2 cm³ cm^-3로 감소하였다. 수분함량이 과포화에서 약 0.3 cm³ cm^-3 수준으로 감소하는 동안 EC_b는 염 농축에 의해 증가하였지만, 그 이후부터는 수분함량이 감소함에 따라 이온 활동도가 감소하여 EC_b도 감소하였다. 토성과 염농도 수준에 상관없이 EC_e와 EC_b의 비(EC_e/EC_b)는 수분함량과 2차 함수관계를 보였다. 이와 같은 상관관계 회귀식을 현장 계측기에 적용한 결과, 계측기에서 측정되는 용적수분함량과 EC_b를 매개변수로 활용하여 EC_e를 계측할 수 있었다. 따라서, 향후 염농도 자동계측기를 활용하면 토양 EC_e의 장기 변동을 모니터링할 수 있으며, 이와 같은 시간에 따른 EC_e 변화양상을 활용하여 목표 EC_e 수준까지 제염되는 기간을 예측할 수 있을 것으로 기대된다.

TEROS12 토양 센서를 이용한 간척농지 포화침출액 EC 계측 방법

백누리 ( Nuri Baek ),박서우 ( Seo-woo Park ),허수빈 ( Su-bin Heo ),신은서 ( Eun-seo Sin ),신은서(2) ( Eun-seo Sin(2) ),이지유 ( Ji-yu Lee ),신미르 ( Mi-reu Sin ),박승영 ( Seung-young Park ),안도영 ( Do-young An ),박현진 ( Hyun-jin 한국농공학회 2022 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2022 No.-

간척농지 염농도 관리를 위해서 염농도 자동계측기 설치가 확대되고 있다. 자동계측기에서는 용적전기전도도(Bulk electrical conductivity, EC_b)가 측정되는데, EC_b는 토양 수분에 크게 영향을 받는다. 따라서, EC_b를 토양 수분함량에 독립적인 포화침출액 전기전도도(Saturated-paste extract EC, EC_e)로 환산할 필요가 있다. 본 연구에서는, 실내 토조실험을 통해 사양토, 미사질양토, 미사질식토를 이용하여 EC_b와 EC_e의 상관관계를 구명하였다. 토조에 세 가지 수준의 염농도로 조정된 토양을 충진하고 염농도 센서(Teros12)를 설치한 후 수분을 과포화 상태로 조정하여 각각의 토양에 대해 약 2주간 실험을 수행하였다. 사양토의 EC_e는 4.5, 7.0, 10.5 dS m^-1, 미사질양토의 EC_e는 4.3, 7.8, 11.4 dS m^-1, 미사질식토의 EC_e는 4.1, 6.7, 11.9 dS m^-1였다. 시간이 경과함에 따라 토양 수분 함량은 증발에 의해 약 0.2 cm³ cm^-3로 감소하였다. 수분함량이 과포화에서 약 0.3 cm³ cm^-3 수준으로 감소하는 동안 EC_b는 염 농축에 의해 증가하였지만, 그 이후부터는 수분함량이 감소함에 따라 이온 활동도가 감소하여 EC_b도 감소하였다. 토성과 염농도 수준에 상관없이 EC_e와 EC_b의 비(EC_e/EC_b)는 수분함량과 2차 함수관계를 보였다. 이와 같은 상관관계 회귀식을 현장 계측기에 적용한 결과, 계측기에서 측정되는 용적수분함량과 EC_b를 매개변수로 활용하여 EC_e를 계측할 수 있었다. 따라서, 향후 염농도 자동계측기를 활용하면 토양 EC_e의 장기 변동을 모니터링할 수 있으며, 이와 같은 시간에 따른 EC_e 변화양상을 활용하여 목표 EC_e 수준까지 제염되는 기간을 예측할 수 있을 것으로 기대된다.

간척농지 토양의 용적전기전도도와 포화침출액전기전도도의 상관관계

백누리 ( Nuri Baek ),서보성 ( Bo-seong Seo ),정영재 ( Young-jae Jeong ),이승민 ( Seung-min Lee ),김한중 ( Han-joong Kim ),오효림 ( Hyo-lim Oh ),최현수 ( Hyeon-su Choi ),박서우 ( Seo-woo Park ),허수빈 ( Su-bin Heo ),신은서 ( Eun-se 한국농공학회 2021 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2021 No.-

토양 수분함량 변화에 따른 용적전기전도도 변화와 포화침출액전기전도도의 상관관계

백누리(Nuri Baek),서보성(Bo-Seong Seo),정영재(Young-Jae Jeong),이승민(Seung-Min Lee),김한중(Han-Joong Kim),오효림(Hyo-Lim, Oh),최현수(Hyeon-Su Choi),박서우(Seo-Woo Park),허수빈(Su-Bin Seo),신은서(Eun-Seo Sin),최우정(Woo-Jung Choi) 한국토양비료학회 2021 한국토양비료학회 학술발표회 초록집 Vol.2021 No.11

간척농지 염농도 관리를 위해서 염농도 자동계측기 설치가 확대되고 있다. 자동계측기에서는 용적전기 전도도(Bulk electrical conductivity, EC<SUB>b</SUB>)가 측정되는데, EC<SUB>b</SUB>는 토양 수분에 크게 영향을 받는다. 따라서, EC<SUB>b</SUB>를 토양 수분함량에 독립적인 포화침출액 전기전도도(Saturated-paste extract EC, EC<SUB>e</SUB>)로 환산할 필요가 있다. 본 연구에서는, 실내 토조실험을 통해 사양토와 미사질 양토를 이용하여 EC<SUB>b</SUB>와 EC<SUB>e</SUB>의 상관관계를 구명하였다. 토조에 세 가지 수준의 염농도로 조정된 토양을 충진하고 염농도 센서(Teros12)를 설치한 후 수분을 과포화 상태로 조정하여 각각의 토양에 대해 약 2주간 실험을 수행하였다. 사양토의 EC<SUB>e</SUB>는 4.5, 7.0, 10.5 dS m<SUP>-1</SUP> 였고, 미사질양토의 EC<SUB>e</SUB>는 4.3, 7.8, 11.4 dS m<SUP>-1</SUP> 였다. 시간이 경과함에 따라 토양 수분 함량은 증발에 의해 약 0.2 cm³ cm<SUP>-3</SUP>로 감소하였다. 수분 함량이 과포화에서 약 0.3 cm³ cm<SUP>-3</SUP> 수준으로 감소하는 동안 EC<SUB>b</SUB>는 염 농축에 의해 증가하였지만, 그 이후부터는 수분 함량이 감소함에 따라 이온 활동도가 감소하여 EC<SUB>b</SUB>도 감소하였다. EC<SUB>b</SUB>가 EC<SUB>e</SUB>에 가장 근접하게 측정되는 수분함량은 토양 염농도 수분별로 상이하였는데, 사양토의 경우 ECe는 4.5, 7.0, 10.5 dS m<SUP>-1</SUP>에서 각각 0.39, 0.39, 0.28 cm³ cm<SUP>-3</SUP> 였고, 미사질양토의 경우에는 ECe는 4.3, 7.8, 11.4 dS m<SUP>-1</SUP>에서 각각 0.48, 0.62, 0.50 cm³ cm<SUP>-3</SUP> 였다. 해당 수분 함량에서 EC<SUB>b</SUB>와 EC<SUB>e</SUB>는 매우 강한 상관관계를 보였는데, 회귀식은 사양토와 미사질양토가 각각 EC<SUB>b</SUB>=EC<SUB>e</SUB> 0.80 x + 1.3, EC<SUB>b</SUB>=EC<SUB>e</SUB> –0.27 x² + 4.7 x - 9.8 였다. 본 연구결과는 염농도 자동계측기에서 측정하는 EC<SUB>b</SUB>가 토양 수분함량이 높을 때는 염농도 희석, 그리고 수분함량이 낮을 때는 이온 활동도 감소에 의해 크게 변하는 것을 보여준다. 따라서, EC<SUB>b</SUB>가 EC<SUB>e</SUB>와 유사한 토양 수분 함량 조건에서만 EC<SUB>b</SUB>를 직접 활용할 수 있는 것으로 나타났다. 따라서, 향후 염농도 자동계측기의 활용도를 높이기 위해서는 토양수분함량에 따른 EC<SUB>b</SUB> 변화를 정량화하여 토양수분함량의 영향을 제거할 수 있는 방법 개발이 필요하다.