수치표고모델 및 PSInSAR 기법을 이용한 강원도 태백시 장성동 폐석적치장의 적치량과 침하관측

최은철,문지현,강태민,이훈열,Choi, Euncheol,Moon, Jihyun,Kang, Taemin,Lee, Hoonyol 대한원격탐사학회 2022 大韓遠隔探査學會誌 Vol.38 No.6

In this study, the amount of coal waste dump was calculated using six Digital Elevation Models (DEMs) produced between 2006 and 2018 in Jangseong-dong, Taebaek-si, Gangwon-do, and the subsidence was observed by applying the Persistent Scatterer Interferometric SAR (PSInSAR) technique on the Sentinel-1 SAR images. As a result of depositing activities using DEMs, a total of 1,668,980 m³ of coal waste was deposited over a period of about 12 years from 2006 to 2018. The observed subsidence rate from PSInSAR was -32.3 mm/yr and -40.2 mm/yr from the ascending and descending orbits, respectively. As the thickness of the waste pile increased, the rate of subsidence increased, and the more recent the completion of the deposit, the faster the subsidence tended to occur. The subsidence rates from the ascending and descending orbits were converted to vertical and horizontal east-west components, and 22 random reference points were set to compare the subsidence rate, the waste rock thickness, and the time of depositing completion. As a result, the subsidence rate of the reference point tended to increase as the thickness of the waste became thicker, similar to the PSInSAR results in relation to the waste thickness. On the other hand, there was no clear correlation between the completion time of the deposits and the rate Of subsidence at the reference points. This is because the time of completion of the deposits at all but 5 of the 22 reference points was too biased in 2010 and the correlation analysis was meaningless. As in this study, the use of DEM and PSInSAR is expected to be an effective alternative to compensate for the lack of field data in the safety management of coal waste deposits.

InSAR 자료 역산을 이용한 2017 포항지진 유한단층 지진원 모델 결정

송석구(Seokgoo Song),이훈열(Hoonyol Lee) 대한지질학회 2018 대한지질학회 학술대회 Vol.2018 No.10

SAR 영상을 이용한 몽산포 조간대의 퇴적구조 및 레이더 산란 특성 분석

장소영(Soyeong Jang),이훈열(Hoonyol Lee),한향선(Hyangsun Han),김이현(Yi-Hyun Kim),홍석영(Sukyoung Hong) 한국토양비료학회 2010 한국토양비료학회 학술발표회 초록집 Vol.2010 No.10

갯벌과 화강암의 분광반사도 특성 분석

김범준(Bumjun Kim),이성순(Sungsun Lee),이훈열(Hoonyol Lee) 대한지질학회 2013 대한지질학회 학술대회 Vol.2013 No.10

Sentinel-1 InSAR 긴밀도 영상을 이용한 3월5일청년광산의 지표 변화 탐지

문지현 ( Jihyun Moon ),김근영 ( Geunyoung Kim ),이훈열 ( Hoonyol Lee ) 대한원격탐사학회 2021 大韓遠隔探査學會誌 Vol.37 No.3

노천 채광을 수행하는 광산은 지표 변화와 환경 교란을 발생시킬 수 있기 때문에 지속적인 모니터링이 필요하다. 노천 광산은 채광 작업장에 식생이 거의 분포하지 않아 InSAR 긴밀도 영상을 이용한 모니터링이 가능하다. 본 연구는 최근 개발된 InSAR 긴밀도 영상 기반의 Normalized Difference Activity Index(NDAI)를 적용하여 광산에서 발생하는 활동을 분석하였다. 3월5일청년광산은 2008년 이후 본격적으로 개발이 확장된 북한의 광산이다. 3월5일청년광산을 촬영한 12일 간격의 Sentinel-1 SAR 영상을 이용하여 획득된 InSAR 긴밀도 영상으로 NDAI 분석을 진행하였다. 우선 2000년부터 약 14년간 발생한 75.24 m의 고도 하강 지역과 약 9.85 m의 고도 상승 지역을 채광 작업장 및 광미 적치장으로 정의하였다. 이후 NDAI 영상을 이용하여 기간별 활동 분석을 진행하기 위해 전체 기간의 평균 영상, 1년 단위의 평균 영상, 및 4개월 단위의 평균 영상을 제작하였다. 2017년부터 2019년까지 광산 활동은 평균적으로 채광 작업장의 중심에서 비교적 활발하였다. 보다 자세한 광산의 활동 변화를 확인하기 위해 시간 간격을 좁혀 1년간의 활동을 알아보고자 하였다. 2017년은 지진파 자료의 정보와 NDAI 영상을 이용하여 인공 지진의 발생 시점과 그 전후에 대하여 RGB 합성 영상을 제작하고 채광 작업장의 활동 변화를 분석하였다. 2017년 4월 30일 발생한 대규모 발파 이후 채광 작업장의 서쪽에서 활발한 활동이 감지되었다. 9월 30일의 두 차례의 발파 이후에는 채광 작업장의 크기가 확장된 것으로 추정된다. 2018년 및 2019년의 활동 변화는 4개월 단위의 시간 평균 영상을 RGB 영상으로 합성하여 분석하였다. 연도별 활동을 분석한 결과, 2018년은 채광 작업장의 북동쪽에서 활발하게 활동하는 영역을 찾을 수 있었으며, 2019년은 광미 적치장에서 확장에 따른 특징적인 활동이 확인되었다. NDAI를 이용한 시계열 분석으로 광학 영상으로는 확인하기 어려운 노천 광산의 무작위적인 지표 변화를 탐지할 수 있었다. 특히 현장 자료를 획득할 수 없는 지역의 광산 활동을 원격 탐사를 이용하여 효과적으로 수행할 수 있었다. Open-pit mines require constant monitoring as they can cause surface changes and environmental disturbances. In open-pit mines, there is little vegetation at the mining site and can be monitored using InSAR (Interferometric Synthetic Aperture Radar) coherence imageries. In this study, activities occurring in mine were analyzed by applying the recently developed InSAR coherence-based NDAI (Normalized Difference Activity Index). The March 5 Youth Mine is a North Korean mine whose development has been expanded since 2008. NDAI analysis was performed with InSAR coherence imageries obtained using Sentinel-1 SAR images taken at 12-day intervals in the March 5 Youth Mine. First, the area where the elevation decreased by about 75.24 m and increased by about 9.85 m over the 14 years from 2000 was defined as the mining site and the tailings piles. Then, the NDAI images were used for time series analysis at various time intervals. Over the entire period (2017-2019), average mining activity was relatively active at the center of the mining area. In order to find out more detailed changes in the surface activity of the mine, the time interval was reduced and the activity was observed over a 1- year period. In 2017, we analyzed changes in mining operations before and after artificial earthquakes based on seismic data and NDAI images. After the large-scale blasting that occurred on 30 April 2017, activity was detected west of the mining area. It is estimated that the size of the mining area was enlarged by two blasts on 30 September 2017. The time-averaged NDAI images used to perform detailed timeseries analysis were generated over a period of 1 year and 4 months, and then composited into RGB images. Annual analysis of activity confirmed an active region in the northeast of the mining area in 2018 and found the characteristic activity of the expansion of tailings piles in 2019. Time series analysis using NDAI was able to detect random surface changes in open-pit mines that are difficult to identify with optical images. Especially in areas where in situ data is not available, remote sensing can effectively perform mining activity analysis.

마이크로파 산란계를 이용한 벼, 콩 생육단계 추정

김이현(Yihyun Kim),홍석영(Sukyoung Hong),이훈열(Hoonyol Lee),이재은(Jae-Eun Lee),이경도(Kyungdo Lee) 한국토양비료학회 2012 한국토양비료학회지 Vol.45 No.4

본 연구에서는 마이크로파 산란계 시스템을 이용하여 벼, 콩 작물을 대상으로 후방산란계수와 작물생육변화를 관측하고 pauli decomposition을 통해 얻어진 인자값과 작물생육과의 비교를 통해 작물 생육단계를 추정하였다. Pauli decomposition 방법을 이용 생육시기에 따른 벼 산란특성을 분석한 결과 L-밴드는 벼 출수기 (DOY 222, 8월 10일) 이후 이중 산란 (σhh - σvv) 효과가 크게 나타났고, C-밴드는 생육기간동안 이중 산란과 체적 산란의 decomposition value가 거의 같았으며, X-밴드는 체적 산란이 이중 산란보다 높게 나타났다. Pauli decomposition 방법을 이용하여 콩 생육시기별 산란특성을 분석한 결과 L-밴드에서는 R2(DOY 224, 8월 13일) 시기에 이중 산란이 체적 산란보다 높게 나타났고, R4 (DOY 242, 8월 31일) 이후로는 두 요소간의 값 차이가 크게 나타났다. Pauli decomposition ratio을 이용한 벼, 콩 생육단계를 추정하는데 있어 이중 산란이 key factor로 작용하는 것을 알 수 있었다. 벼의 경우 L-밴드에서는 이중 산란이 차지하는 비율이 체적 산란 비율보다 높아지기 시작하는 시점이 분얼기 (DOY 183, 7월 1일)이며, 이중 산란 효과가 벼 출수기 이후 지속적으로 나타나기 때문에 분얼기와 벼 출수기의 생육단계 추정이 가능하다. C-밴드는 이중 산란 비율이 최대값을 나타내는 시점이 벼 출수기와 일치하여 이 시기 추정이 가능할 것으로 판단된다. X-밴드의 경우에는 이중 산란 비율이 최대값을 가지는 시점이 유수형성기 (DOY 206, 7월 24일)로 이 시기 추정이 가능하고, 표면 산란이 다시 증가하는 시점이 유숙기 (DOY 243, 8월 31일)로 이 시기도 pauli decomposition ratio를 이용하여 추정이 가능할 것으로 판단된다. 또한 콩의 경우에는 L-밴드의 이중 산란이 체적 산란보다 높아지는 시기가 R2 (DOY 224, 8월 13일) 임으로 이 시기 예측이 가능할 것으로 판단된다. 따라서 마이크로파 산란계에서 얻어진 decomposition 방법을 이용하여 벼, 콩 생육단계를 예측할 수 있음을 확인하였다. Microwave radar can penetrate cloud cover regardless of weather conditions and can be used day and night. Especially a A ground-based polarimetric scatterometer operating at multiple frequencies can continuously monitor the crop conditions. We analyzed scattering characteristics of rice and soybean using pauli decomposition method. Surface scattering (α) is the dominant component over the entire stages for all bands and pauli decomposition value was the highest for L-band. Double bounce scattering (β) and volume scattering (γ) were approximately equal for C-band and volume scattering was higher than double bounce scattering for X-band in rice field. In soybean, double bounce scattering becomes higher than volume scattering during the R2 stage (DOY 224) and there was a significant difference between the two components after the R4 stage (DOY 242) for L-band. The maximum growth stage of soybean can also be detected using L-band double bounce scattering. The peak of double bounce effect coincides with the peak of growth biophysical variables on DOY 271. We found that pauli decomposition can provide insight on the relative magnitude of different scattering mechanisms during the rice and soybean growth cycle.

Sentinel-1A/B 위성의 SAR 간섭영상을 활용한 지진 변위 분석

박지호(Jiho Park),이대라(Daera Lee),이권철(Gwoncheol Lee),이훈열(Hoonyol Lee) 대한지질학회 2017 대한지질학회 학술대회 Vol.2017 No.10

Monitoring rice growth using multi-frequency microwave scatterometer

Yihyun Kim(김이현),Sukyoung Hong(홍석영),Hoonyol Lee(이훈열),Soyeong Jang(장소영) 한국토양비료학회 2012 한국토양비료학회 학술발표회 초록집 Vol.2012 No.6

X-밴드 레이더 산란계 자동 측정시스템 구축과 벼 생육 모니터링

김이현(Yi-Hyun Kim),홍석영(SukYoung Hong),이훈열(Hoonyol Lee) 한국토양비료학회 2010 한국토양비료학회지 Vol.43 No.3

Microwave radar can penetrate cloud cover regardless of weather conditions and can be used day and night. Especially a ground-based polarimetric scatterometer has advantages of monitoring crop conditions continuously with full polarization and different frequencies. Kim et al. (2009) have measured backscattering coefficients of paddy rice using L-, C-, X-band scatterometer system with full polarization and various angles during the rice growth period and have revealed the necessity of near-continuous automatic measurement to eliminate the difficulties, inaccuracy and sparseness of data acquisitions arising from manual operation of the system. In this study, we constructed an X-band automatic scatterometer system, analyzed scattering characteristics of paddy rice from X-band scatterometer data and estimated rice growth parameter using backscattering coefficients in X-band. The system was installed inside a shelter in an experimental paddy field at the National Academy of Agricultural Science (NAAS) before rice transplanting. The scatterometer system consists of X-band antennas, HP8720D vector network analyzer, RF cables and personal computer that controls frequency, polarization and data storage. This system using automatically measures fully-polarimetric backscattering coefficients of rice crop every 10 minutes. The backscattering coefficients were calculated from the measured data at a fixed incidence angle of 45° and with full polarization (HH, VV, HV, VH) by applying the radar equation and compared with rice growth data such as plant height, stem number, fresh dry weight and Leaf Area Index (LAI) that were collected at the same time of each rice growth parameter. We examined the temporal behaviour of the backscattering coefficients of the rice crop at X-band during rice growth period. The HH-, VV-polarization backscattering coefficients steadily increased toward panicle initiation stage, thereafter decreased and again increased in early-September. We analyzed the relationships between backscattering coefficients in X-band and plant parameters and predicted the rice growth parameters using backscattering coefficients. It was confirmed that X-band is sensitive to grain maturity at near harvesting season.

다편파 레이다 산란계(L, C, X-band)를 이용한 벼 군락의 산란특성 측정

김이현(Yi-Hyun Kim),홍석영(Suk Young Hong),이훈열(Hoonyol Lee) 한국토양비료학회 2008 한국토양비료학회 학술발표회 초록집 Vol.2008 No.5