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AISA 초분광 영상에 대한 Endmember 추출 알고리즘의 적용성 분석
송아람 ( Ah Ram Song ),장안진 ( An Jin Chang ),김용일 ( Yong Il Kim ),최재완 ( Jae Wan Choi ) 대한원격탐사학회 2013 大韓遠隔探査學會誌 Vol.29 No.5
분광혼합분석을 효과적으로 수행하기 위한 정확한 endmember의 추출은 반드시 선행되어야할 조건이며, 이를 위한 다양한 endmember 추출 알고리즘들이 개발되었다. 이러한 endmember 추출 알고리즘의 개발 및 적용성을 평가하기 위한 기존의 연구는 대부분 모의 초분광 영상 또는 AVIRIS 영상을 대상으로 진행되었다. 그러나 이러한 영상 자료는 실제 국내에서 획득되고 활용할 수 있는 초분광 영상과 차이를 보일수 있다. 따라서 본 연구에서는 국내에서 취득된 AISA 초분광 영상에 대하여 대표적인 endmember추출 알고리즘을 사용하고, 그 적용성을 평가하였다. 물질의 종류 및 크기에 따른 차이를 분석하기 위하여 인공적으로 설계한 테스트베드를 구축하고, AISA 초분광 영상을 취득하여 실험 자료로 이용하였다. 실험결과, 테스트베드 내 물질과 초기 입력값에 따라 알고리즘별로endmember 추출결과가 다르게 나타났다. 따라서 효과적인 endmember 추출 알고리즘을 적용하기 위해서는 영상을 구성하는 테스트베드 내 물질의 특성 및 최적의 endmember의 개수를 고려해야 할 것이다. Extraction of correct endmembers is prerequisite to successful spectral unmixing analysis. Various endmember extraction algorithms have been proposed and most experiments based on endmember extraction have used synthetic image and AVIRIS image data. However, these data can present different characteristics comparing with hyperspectral images acquired from real domestic environment. For this study, a test-bed was constructed for analysing the difference on diverse substances and sizes in domestic areas, and AISA hyperspectral imagery acquired from the test-bed was tested with two well-known endmember extraction algorithms: IEA, and N-FINDR. The results indicated that two different algorithms depended on the number of endmembers and material types in the test-bed. Therefore, optimized number of endmembers and characteristics of materials in test-bed site should be considered for the effective application of endmember extraction algorithms.
토지피복지도와 KOMPSAT-3A위성영상을 활용한 환경성평가지도의 구축
권희성,송아람,정세정,이원희,Kwon, Hee Sung,Song, Ah Ram,Jung, Se Jung,Lee, Won Hee 한국측량학회 2022 한국측량학회지 Vol.40 No.5
In this study, the periodic and simplified update and production way of the ECVAM (Environmental Conservation Value Assessment Map) was presented through the classification of environmental values using KOMPSAT-3A satellite imagery and land cover map. ECVAM is a map that evaluates the environmental value of the country in five stages based on 62 legal evaluation items and 8 environmental and ecological evaluation items, and is provided on two scales: 1:25000 and 1:5000. However, the 1:5000 scale environmental assessment map is being produced and serviced with a slow renewal cycle of one year due to various constraints such as the absence of reference materials and different production years. Therefore, in this study, one of the deep learning techniques, KOMPSAT-3A satellite image, SI (Spectral Indices), and land cover map were used to conduct this study to confirm the possibility of establishing an environmental assessment map. As a result, the accuracy was calculated to be 87.25% and 85.88%, respectively. Through the results of the study, it was possible to confirm the possibility of constructing an environmental assessment map using satellite imagery, optical index, and land cover classification.
공간정보 모델링을 이용한 원전 사고의 환경 영향 평가: 체르노빌 사례연구
이상원 ( Sang Won Lee ),송아람 ( Ah Ram Song ),박노욱 ( No Wook Park ) 대한원격탐사학회 2012 大韓遠隔探査學會誌 Vol.28 No.1
이 논문은 1986년에 발생한 체르노빌 원전 사고 사례연구를 통해 환경 모니터링과 영향 평가를 위한 고급 공간정보 모델링 기술의 유용성을 예시하였다. 사고지점 주변에서 1986년과 1992년에 촬영된 Landsat TM 영상자료를 대상으로 선분류 후비교법을 적용하여 변화가 크게 일어난 지역과 토지피복 변화 양상을 분석하였다. 그리고 이 사고의 가장 큰 피해지역으로 알려진 벨로루시 지역을 대상으로 다양한 크리 깅 기법을 포함한 공간 모델링 기법을 적용하여 토양 내 세슘 농도와 갑상선 암 발병률 자료와의 상관성을 분석하였다. 변화 탐지 결과, 농경지 면적의 감소와 황무지 면적의 증가가 가장 뚜렷하게 나타났고, 방사능 염의 확산을 막기 위한 콘크리트 구조물들이 새롭게 생겨난 것을 확인할 수 있었다. 벨로루시 지역의 영향평가 결과, 세슘 오염이 심한 원전 인근 지역에서 포아송 크리깅에 의해 추정된 위험도가 상대적으로 높게 나타났다. 세슘 농도와 사고지점과의 거리를 독립 변수로 사용하여 이 변수들의 공간 변화 양상을 반영할 수 있는 지리적 가중 회귀분석을 적용하였다. 적용 결과, 갑상선 암 위험도와 상관계수 0.98을 나타내는 갑상 암 발병 위험도 추정이 가능하였으며, 이는 원전 사고가 갑상선 암 발병 위험도에 영향을 준 것을 의미한다. 결론적으로 이 연구에서 적용한 공간정보 모델링 기법들은 환경 영향 평가 및 환경 보건 분야에서 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다. This paper demonstrates the effectiveness of advanced spatial modeling techniques for environmental monitoring and impact assessment through a case study of Chernobyl nuclear accident occurred in 1986. Land-cover types changed after the accident are analysed by a post classification comparison method using bi-temporal Landsat TM data acquired in 1986 and 1992 near the accident site. Spatial modeling including various kriging algorithms are also applied to analyze the relationships between Cesium concentrations in soil and thyroid cancer incidence rates in Belarus, which was greatly damaged by the accident. The change detection results clearly showed the decrease of croplands and the increase of abandoned lands, and concrete structures were newly built around the nuclear plant to prevent the spread of radioactive contamination. In Belarus, high Cesium concentrations were observed in southern areas with high thyroid cancer risk estimated by Poisson kriging. Geographically weighted regression, which could account for geographic variations of independent variables including Cesium concentrations and distances from the Chernobyl nuclear power plant, was applied to extract the relationships between the independent variables and the thyroid cancer risk. The estimated risk values showed a correlation coefficient value of 0.98 with respect to the thyroid cancer risk values, which implied that the thyroid cancer risk in Belarus was affected by the accident. In conclusion, it is expected that advanced spatial modeling techniques applied in this study would be useful for environmental impact assessment and public health research.