GPS/INS와 LIDAR자료를 이용한 자동 항공영상 정사보정 개발

장재동,Jang Jae-Dong 한국정보통신학회 2006 한국정보통신학회논문지 Vol.10 No.4

항공관측으로 얻어지는 디지털 영상은 지리정보로써의 가치를 가지기 위해서는 정밀하게 정사보정되어야 한다. 항공영상의 자동 정사보정을 위해 카메라와 함께 설치된 GPS/INS (Global Positioning System/Inertial Navigation System) 자료와 LIDAR (LIght Detection And Ranging) 지표고도 자료를 이용하였다. 본 연구에서 635개 항공영상이 생산되고 LIDAR 자료는 정사보정에 적용하기 위하여 격자영상 형태로 변환되었다. 영상 전체적으로 일정한 명도를 가지기 위해서, flat field 수정을 영상에 적용하였다. 영상은 내부방위와 GPS/INS를 이용한 외부방위를 계산하여 기하보정되고, LIDAR 지표고도 영상을 이용하여 정사보정되었다. 정사보정의 정도는 임의의 5개 영상과 LIDAR 반사강도 영상에서 50개 지상기준점을 수집하여 검증되었다. 검정된 결과로써 RMSE (Root Mean Square Error)는 화소 해상도의 단지 2배에 해당하는 0.387 m를 도출하였다. 높은 정도를 가진 자동 항공영상 정사보정 방법은 항공영상 산업에 적용 가능할 것이다. Digital airborne image must be precisely orthorectified to become geographical information. For orthorectification of airborne images, GPS/INS (Global Positioning System/Inertial Navigation System) and LIDAR (LIght Detection And Ranging) elevation data were employed. In this study, 635 frame airborne images were produced and LIDAR data were converted to raster image for applying to image orthorectification. To derive images with constant brightness, flat field correction was applied to images. The airborne images were geometrically corrected by calculating internal orientation and external orientation using GPS/INS data and then orthorectified using LIDAR digital elevation model image. The precision of orthorectified images was validated by collecting 50 ground control points from arbitrary five images and LIDAR intensity image. As validation result, RMSE (Root Mean Square Error) was 0.387 as almost same as only two times of pixel spatial resolution. It is possible that this automatic orthorectification method of airborne image with higher precision is applied to airborne image industry.

디중분광영상과 LIDAR자료를 이용한 농업지역 토지피복 분류

장재동,Jang Jae-Dong 대한원격탐사학회 2006 大韓遠隔探査學會誌 Vol.22 No.2

본 연구에서는 항공 관측으로 얻어진 다중분광영상과 LIDAR (LIght Detection And Ranging) 자료를 이용하여 농업지역의 토지피복 분류 정도를 분석하였다. 다중분광영상은 녹색, 적색, 근적외역의 3분광으로 이루어져 있다. LIDAR 벡터 자료로부터 최초 반사강도 영상과 최초 반사 표고 자료와 최후 반사의 지상 표고 자료의 차이로 산출된 식생 높이 영상이 얻어졌다. 토지피복 분류 방법은 최대우도법을 사용했으며, 다중분광영상의 3밴드 영상 LIDAR의 반사강도 영상, 식생 높이 영상을 이용하였다. 모든 영상을 이용한 토지피복 분류의 전체 정도는 85.6%로 다중분광영상만을 이용한 정도보다 10%이상 향상되었다. 여러 농작물간의 높이의 차이, 수목과 농작물 높이의 차이와 LIDAR 반사강도 차이로 인하여 다중분광영상과 LIDAR 영상을 사용한 토지피복 분류의 정도가 향상되었다. The accuracy of rural land cover using airborne multispectral images and LEAR (Light Detection And Ranging) data was analyzed. Multispectral image consists of three bands in green, red and near infrared. Intensity image was derived from the first returns of LIDAR, and vegetation height image was calculated by difference between elevation of the first returns and DEM (Digital Elevation Model) derived from the last returns of LIDAR. Using maximum likelihood classification method, three bands of multispectral images, LIDAR vegetation height image, and intensity image were employed for land cover classification. Overall accuracy of classification using all the five images was improved to 85.6% about 10% higher than that using only the three bands of multispectral images. The classification accuracy of rural land cover map using multispectral images and LIDAR images, was improved with clear difference between heights of different crops and between heights of crop and tree by LIDAR data and use of LIDAR intensity for land cover classification.

VAST장비를 이용한 통신방안

장재동,Jang, Jae-Dong 한국전자정보통신산업진흥회 1990 電子振興 Vol.10 No.4

웨이브렛 패킷 필터 뱅크를 이용한 자동차 내부에서의 적응 능동 소음제어

장재동(Jae-Dong Jang),김영중(Young-Joong Kim),임묘택(Myo-Taeg Lim) 대한전기학회 2006 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2006 No.7

이 논문에서는 밀폐된 공간 내에서 발생하는 소음을 줄이기 위해 일종의 능동 소음 제어 방법을 발표한다. 제안된 제어방법은 WPFB(Wavelet Packet Filter Bank)를 이용하여 기존의 FXLMS(Filtered-X Least Mean Square) 알고리즘의 단점인, 소음제어시스템 내에서의 소음전달의 지연으로 인한 불안정성과, 소음의 급작스런 변화에 대한 응답능력부족을 해소하는 방법이다. 이 시스템의 주요 특성은 소음제어 시스템의 이차경로에 WPFB이 삽입되어 FXLMS 알고리즘에 비해 빠른 연산이 수행된다는 것이다. 다른 말로 하면, WPFB는 병렬연산을 수행한다. 그러면, 적응 알고리즘 내에 있는 필터의 웨이트들이 더 빨리 갱신될 것이다. 또한 WPFB는 뛰어난 분해능을 가지고 있어서 아주 미세한 소음까지도 처리해 낼 수가 있다. 이 제어기법의 효율성은 simulation을 통해 증명될 것이다.

웨이브렛 패킷을 이용한 능동 소음제어 및 비교실험

장재동(Jae-Dong Jang),김영중(Young-Joong Kim),임묘택(Myo-Taeg Lim) 제어로봇시스템학회 2007 제어·로봇·시스템학회 논문지 Vol.13 No.6

고층건물의 환경인자가 환기시스템에 미치는 영향

김경환(Kyung-Hwan Kim),한성원(Sung-Won Han),김기동(Ki-Dong Kim),장재동(Jae-Dong Jang),오세기(Sai-kee Oh),김강산(Kang-San Kim) 대한설비공학회 2010 대한설비공학회 학술발표대회논문집 Vol.2010 No.11

The skyscraper is exposed to various pressure environment which is wind pressure by air flow, stack effect by difference temperature between indoor and outdoor and so on. These pressures infect a ventilation system in order to supply a requirement ventilation flow rate insufficiently. A present study has simulated wind pressure and stack effect affected ventilation system and designs a ventilation system responding on pressure.

한반도 주변 해양에서 위성 기반 열플럭스 산출 및 월별 특성 분석

김재민 ( Jaemin Kim ),이윤곤 ( Yun Gon Lee ),박준동 ( Jun Dong Park ),손은하 ( Eun Ha Sohn ),장재동 ( Jae-dong Jang ) 대한원격탐사학회 2018 大韓遠隔探査學會誌 Vol.34 No.3

The sensible heat flux (SHF)and latent heat flux (LHF) over Korean Peninsula ocean during recent 4 years were calculated using Coupled Ocean-Atmosphere Response Experiment (COARE) 3.5 bulk algorithm and satellite-based atmospheric-ocean variables. Among the four input variables (10-m wind speed; U, sea surface temperature; T_s, air temperature; T_a, and air humidity; Q_a) required for heat flux calculation, Ta and Q_a, which are not observed directly by satellites, were estimated from empirical relations developed using satellite-based columnar atmospheric water vapor (W) and T_s. The estimated satellite-based T_aand Q_a show high correlation coefficients above 0.96 with the buoy observations. The temporal and spatial variability of monthly ocean heat fluxes were analyzed for the Korean Peninsula ocean. The SHF showed low values of 20 W/m² over the entire areas from March to August. Particularly, in July, SHF from the atmosphere to the ocean, which is less than 0 W/m², has been shown in some areas. The SHF gradually increased from September and reached the maximum value in December. Similarly, The LHF showed low values of 40 W/m² from April to July, but it increased rapidly from autumn and was highest in December. The analysis of monthly characteristics of the meteorological variables affecting the heat fluxes revealed that the variation in differences of temperature and humidity between air and sea modulate the SHF and LHF, respectively. In addition, as the sensitivity of SHF and LHF to U increase in winter, it contributed to the highest values of ocean heat fluxes in this season.

벽면에 근처에 놓인 정방형주의 수평 분리판에 의한 유동 제어

노기덕(Ki-Deok Ro),이상준(Sang-Jun Lee),이경윤(Gyeong-Yun Lee),장재동(Jae-Dong Jang),정용길(Yong-Gil Jung) 한국마린엔지니어링학회 2011 한국마린엔지니어링학회지 Vol.35 No.5

국가기상위성센터 영상처리 시스템 구축을 위한 국내외 기상위성 영상처리 시스템 아키텍처 분석

국승학 ( Seung Hak Kuk ),서용진 ( Yong Jin Seo ),김현수 ( Hyeon Soo Kim ),사공영보 ( Young Bo Sakong ),이봉주 ( Bong Ju Lee ),장재동 ( Jae Dong Jang ),오현종 ( Hyun Jong Oh ) 대한원격탐사학회 2012 大韓遠隔探査學會誌 Vol.28 No.1

본 논문에서는 기존에 구축되어있는 위성영상처리 시스템의 구축현황을 살펴보고, 향후 국내 기상위성 영상처리 시스템 구축에서 고려해야 할 사항에 대해 살펴본다. 기존의 위성영상처리 시스템은 운영중인 개별 위성에 대한 영상의 수집, 처리, 배포 기능을 구현한 시스템이 대부분이었다. 그러나 향후 지구환경 감시를 위한 다양한 위성들의 개발에 따른 새로운 시스템의 통합, 기존 시스템에 대한 유지보수에 대한 문제점이 지적되고 있다. 미국의 NOAA, NWS, 유럽의 ESA등에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 기존의 시스템에 대한 개선 사업을 진행 중에 있다. 이에 본 논문에서는 현재 국내외에서 개발되는 위성영상처리 시스템의 구축 현황을 살펴보고, 개발 이슈 및 개발 전략에 대해 살펴보고자 한다. In this paper, we have surveyed the existing architectures of the image processing systems for several meteorological satellites and identified issues which are taken into consideration to construct the advanced meteorological satellite image processing system that is being developed by NMSC (National Meteorological Satellite Center). Most of the existing systems provide the functionalities of the image acquisition, the image processing, the data management, and the data dissemination. Those systems have some common problems with respect to system integration and system maintenance. To solve these problems, NOAA, NWS and ESA suggest new system architectures to improve the existing systems. This paper introduces domestic and foreign approaches to build the satellite image processing systems and studies some issues and strategies for developing those systems.

기상위성 영상처리 기본체계 아키텍처 설계

국승학 ( Seung Hak Kuk ),최창민 ( Chang Min Choi ),서용진 ( Yong Jin Seo ),김현수 ( Hyeon Soo Kim ),사공영보 ( Young Bo Sakong ),이봉주 ( Bong Ju Lee ),장재동 ( Jae Dong Jang ),오현종 ( Hyun Jong Oh ) 대한원격탐사학회 2012 大韓遠隔探査學會誌 Vol.28 No.1

본 논문에서는 국가기상위성센터에서 진행 중인``한국형 기상·환경 위성영상처리 기본체계``구축을 위한 위성영상처리 시스템 아키텍처를 제안한다. 위성영상처리 기본 체계는 위성영상의 수신, 처리, 저장, 배포의 기본적인 기능을 갖는다. 그런데 기존 시스템은 향후 개발될 다양한 위성 및 처리 시스템을 수용하기에는 시스템 통합과 유지보수 측면에서 문제점이 있었다. 현재 운영 중인 시스템의 문제점을 해결하고, 향후 개발될 다양한 위성 및 처리 시스템을 수용할 수 있도록 시스템 아키텍처는 설계되어야 한다. 이를 위해 본 논문에서는 위성영상 처리 기본 체계의 주요 아키텍처 드라이버를 변경가능성, 상호운영성, 확장성, 재사용성, 플랫폼 독립성으로 도출하고 각 아키텍처 드라이버를 달성할 수 있도록 시스템 아키텍처를 설계하였다. 이를 통해 기존 시스템이 갖고 있는 통합 시스템 관리, 시스템 간 의존성 문제, 데이터 관리의 문제를 해결할 수 있을 것이다. 또한 향후 시스템에 대한 유지보수와 새로운 시스템의 도입 시에도 쉽게 변경하고 통합할 수 있을 것으로 기대된다. This paper suggests a system architecture for the advanced meteorological satellite image processing system that is developing by NMSC (National Meteorological Satellite Center). The meteorology satellite image processing system has basically the image acquisition, the image processing, the data management, and the data dissemination functionalities. However, the existing system has some problems with respect to system integration as well as maintenance to accommodate new satellites and/or the new image processing systems for them which will be developed in the near future, To cope with these problems we propose a new system architecture for the advanced meteorology satellite image processing system, To do this we select as the architectural drivers the quality attributes such as modifiability, inter-operability, extendability, reusability, and platform independency and design the architecture to achieve such quality attributes. We expect that the new approach will solve current issues such as system integration, system dependency, or data management problems and will provide easy ways to incorporate new systems and to maintain them.