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      • KCI등재

        RapidEye 영상을 이용한 북한의 논 면적 산정

        홍석영(Suk Young Hong),민병걸(Byoung-Keol Min),이지민(Jee-Min Lee),김이현(Yihyun Kim),이경도(Kyungdo Lee) 한국토양비료학회 2012 한국토양비료학회지 Vol.45 No.6

        북한과 같이 접근이 힘들고 농업과 관련된 정보가 부족한 지역을 대상으로 RapidEye 위성영상의 판독 및 분류를 통하여 가장 기초적인 농업 현황과 생산 기반인 논 면적을 산정하였다. 291개의 RapidEye 영상을 이용하여 북한 전역을 대상으로 시기별로 논을 분류하기 위한 영상 판독 기준을 설정하였다. 5월 초에서 6월 말은 벼 이앙을 위해 관개를 하기 때문에 벼 이앙 전후에 물의 특성이 위성영상에서 잘 관측되기 때문에 영상이 어둡게 보이는 점을 이용하여 논과 다른 토지이용을 구분한다. 주요 벼 생육시기인 7월 초부터 9월 말에는 RapidEye 영상을 5:3:2 밴드조합으로 하여 영상을 판독하면 벼논의 색상과 질감의 차이를 이용하여 밭작물, 초지, 산림으로부터 논을 분류한다. 9월 말부터 10월 말은 벼 수확을 한 후로 논에 식생이 없는 시기로써 5:3:2 밴드 조합에서 회색빛이 나는 경지 형태를 대상을 논으로 판독한다. 그 결과 북한 전역에 대한 논 분포지도를 작성하였고 시도 행정구역별로 논 면적을 살펴보았다. 대부분의 논은 평안남북도와 황해남도가 위치한 서해안 평야지대에 전체 논 면적의 66% 정도인 3,521 km2가 분포하였고 함경남북도, 강원도, 나선시와 같이 동해에 인접한 지역의 논 면적은 1,172 km2로 전체 논 면적의 약 20%를 차지하는 것으로 나타났다. RapidEye 영상을 이용하여 분류한 논 면적은 2001년 및 2010년 FAO/WFP 북한 보고서와 비교할 때 각각 1% 이내의 면적 편차를 나타내었다. RapidEye 위성영상을 이용한 북한의 논 분류 결과는 농경지 이용 면적의 산정과 변화, 벼 수량 추정을 위한 마스킹 (masking) 자료로 활용될 수 있는 기본 자료로 의미가 매우 큰 것으로 판단된다. 향후에는 밭에 대한 분류 지도를 구축하고 나아가 옥수수와 같은 주요 밭작물에 대한 판독 방법에 대해서도 연구할 필요가 있을 것으로 생각된다. Remotely sensed satellite images can be applied to monitor and obtain land surface information on inaccessible areas. We classified paddy field area in North Korea based on on-screen digitization with visual interpretation using 291 RapidEye satellite images covering the whole country. Criteria for paddy field classification based on RapidEye imagery acquired at different time of rice growth period was defined. Darker colored fields with regular shape in the images with false color composite from early May to late June were detected as rice fields. From early July to late September, it was hard to discriminate rice canopy from other type of vegetation including upland crops, grass, and forest in the image. Regular form of readjusted rice field in the plains and uniform texture when compared with surrounding vegetation. Paddy fields classified from RapidEye imagery were mapped and the areas were calculated by administrative district, province or city. Sixty six percent of paddy fields (3,521 ㎢) were distributed in the west coastal regions including Pyeongannam-do, Pyeonganbuk-do, and Hwanghaenam-do. The paddy field areas classified from RapidEye images showed less than 1% of difference from the paddy field areas of North Korea reported by FAO/WFP (Food and Agriculture Organization/World Food Programme).

      • KCI등재

        항공사진을 이용한 훼손 산지 탐지 연구

        함보영(Ham, Bo Young),이천용(Lee, Chun Yong),변혜경(Byun, Hye Kyung),민병걸(Min, Byoung Keol) 대한공간정보학회 2013 대한공간정보학회지 Vol.21 No.3

        사회 변화에 따라 산지이용 수요가 증가하고 다양화되면서 산림을 훼손하고, 타 용도로 활용하는 산지의 면적이 증가하고 있다. 이에 최근 훼손된 산지의 면적을 효과적으로 확인하기 위하여 두 시기의 항공사진을 활용한 훼손산지 변화탐지 기법을 연구하였다. 본 연구에서 개발한 기법은 객체기반 변화탐지 형식으로, 영상 혼합 - 객체 분할 - 객체 병합 - 노이즈 제거 - 훼손지 추출의 5가지 단계로 진행되었다. 훼손 산지에 적합한 객체생성 수준을 선정하고, 객체를 분할·병합하는 과정을 통해 객체 간의 관계와 각 객체가 지닌 분광 특성 및 정황적(Contextual) 정보를 활용하여 신규 훼손 산지를 추출하였다. 시범 영역 테스트 결과, 전체 판독범위의 12%에 해당하는 훼손 산지를 추출하였고 육안판독 훼손산지의 평균 96%를 포함함으로써, 육안판독 전·후의 보완 자료로서의 가치와 자동추출의 가능성을 확인하였다. With high social demands for the diverse utilizations of forest lands, the illegal forest land use changes have increased. We studied change detection technique to detect changes in forest land use using an object-oriented segmentation of RED bands differencing in multi-temporal aerial photographs. The new object-oriented segmentation method consists of the 5 steps, “Image Composite - Segmentation - Reshaping - Noise Remover - Change Detection”. The method enabled extraction of deforested objects by selecting a suitable threshold to determine whether the objects was divided or merged, based on the relations between the objects, spectral characteristics and contextual information from multi-temporal aerial photographs. The results found that the object-oriented segmentation method detected 12% of changes in forest land use, with 96% of the average detection accuracy compared by visual interpretation. Therefore this research showed that the spatial data by the object-oriented segmentation method can be complementary to the one by a visual interpretation method, and proved the possibility of automatically detecting and extracting changes in forest land use from multi-temporal aerial photographs.

      • KCI등재

        MODIS NDVI와 기상자료를 이용한 우리나라 벼 수량 추정

        홍석영 ( Suk Young Hong ),허지나 ( Ji Na Hui ),안중배 ( Joong Bae Ahn ),이지민 ( Jee Min Lee ),민병걸 ( Byoung Keol Min ),이충근 ( Chung Kuen Lee ),김이현 ( Yi Hyun Kim ),이경도 ( Kyung Do Lee ),김선화 ( Sun Hwa Kim ),김건엽 ( Gun 대한원격탐사학회 2012 大韓遠隔探査學會誌 Vol.28 No.5

        본 연구에서는 농경지의 면적 산정과 다양한 작물의 생산량 추정을 위해 많이 활용되고 있는 MODIS 영상과 기상자료를 이용하여 우리나라의 벼 수량을 추정해보고자 하였다. Terra와 Aqua 위성으로 부터 얻어진 시계열 MODIS NDVI 자료를 구축하고 수량과의 상관성이 높은 시기를 선택하여 기상자료와 함께 다중회귀 모형 기반으로 우리나라 벼 수량을 추정하였다. 2002년부터 2010년까지 MODIS 위성 식생지수 NDVI와 기상자료(일조시간 및 일사량)를 이용하여 우리나라 벼 수량 추정을 위한 다중 회귀모형을 작성하였다. MODIS NDVI와 관측소 기상자료 1을 이용한 모형으로 2011년 쌀 수량 추정한 결과 494.6 kg 10a-1로 통계청이 발표한 최종 수량과는 1.1 kg 10a-1 차이가 나는 것으로 나타났다. MODIS NDVI와 관측소 기상자료 2를 이용한 모형으로 2011년 쌀 수량 추정한 결과 509.7 kg 10a-1로 통계청이 발표한 최종 수량과 14.1 kg 10a-1 차이가 나는 것으로 나타났다. 2002년부터 2011년까지의 우리나라 쌀 수량 분포도를 작성하였다. The objective of this study was to estimate rice yield in Korea using satellite and meteorological data such as sunshine hours or solar radiation, and rainfall. Terra and Aqua MODIS (The MOderate Resolution Imaging Spectroradiometer) products; MOD13 and MYD13 for NDVI and EVI, MOD15 and MYD15 for LAI, respectively from a NASA web site were used. Relations of NDVI, EVI, and LAI obtained in July and August from 2000 to 2011 with rice yield were investigated to find informative days for rice yield estimation. Weather data of rainfall and sunshine hours (climate data 1) or solar radiation (climate data 2) were selected to correlate rice yield. Aqua NDVI at DOY 233 was chosen to represent maximum vegetative growth of rice canopy. Sunshine hours and solar radiation during rice ripening stage were selected to represent climate condition, Multiple regression based on MODIS NDVI and sunshine hours or solar radiation were conducted to estimate rice yields in Korea. The results showed rice yield of 494.6 kg 10a-1 and 509.7 kg 10a-1 in 2011, respectively and the difference from statistics were 1.1 kg 10a-1 and 14.1 kg 10a-1, respectively. Rice yield distributions from 2002 to 2011 were presented to show spatial variability in the country.

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