Landsat 7 ETM+ 영상과 ASTER GDEM 자료를 이용한 제주도 지역의 지형보정 효과 분석

현창욱 ( Chang Uk Hyun ),박형동 ( Hyeong Dong Park ) 대한원격탐사학회 2012 大韓遠隔探査學會誌 Vol.28 No.4

본 연구에서는 광학 원격탐사 영상의 획득 시 태양의 고도 및 방위가 대상 지역의 지형기복과 결합하여 나타나는 영향 및 다수의 시기에 걸쳐 획득한 영상을 비교분석하는 경우 영상 촬영시기의 차이로 인한 태양의 위치변화와 지형기복이 결합하여 나타나는 영향에 대한 보정을 시도하였다. 한라산과 다수의 분석구가 분포하는 제주도를 대상으로 Landsat 7 ETM+ 영상과 ASTER GDEM 지형자료를 사용하여 국지적조도의 모델링 시 커널의 크기를 3×3, 5×5, 7×7, 9×9 화소로 변화시키며 Lambertian 보정기법인cosine 보정법과 비 Lambertian 보정기법인 c-보정법을 적용하고 보정기법 및 커널 크기에 대한 지형보정효과를 분석하였다. 개별 영상의 육상지역에 대하여 보정을 수행한 결과 커널의 크기 7×7을 적용한 c-보정법을 사용하였을 때에 보정효과가 가장 우수한 것으로 평가되었고, 대상지역을 ISODATA 무감독분류법을 이용하여 선택된 산림지역에 한정하여 지형보정을 수행한 경우에는 커널의 크기 9×9를 적용한 c-보정법을 사용하였을 때에 가장 우수한 결과가 도출되었으며 다양한 지표피복이 혼합된 대상지역 대한 보정보다 효과가 큰 것으로 평가되었다. 다시기 영상의 경우 세 시기에 획득된 영상에 대하여 각각 지형보정을 수행한 후상대적 방사도 보정을 적용하였을 때 지형보정을 수행하지 않은 경우와 비교하여 적외선 파장영역에서는 보다 균질한 반사도로 방사보정이 이루어졌으며 가시광 파장영역에서는 원영상의 반사도 패턴이 잘 보존된 결과가 도출되었다. 이상의 결과로부터 주변 지형으로부터 반사되는 에너지와 불완전한 대기보정으로 인한 잔류 대기영향을 고려하는 c-보정법을 적용하는 경우 cosine 보정법보다 우수한 지형보정 효과가 나타나며 수치표고모델에 내재된 수평과 수직방향 오차 및 위성영상과의 정합오차의 영향을 감소시기키 위하여 국지적 조도의 모델링 시 커널의 크기를 증가시키는 경우 지형보정의 효과가 증대되는 것으로 판단된다. xThis study focuses on the correction of topographic effects caused by a combination of solar elevation and azimuth, and topographic relief in single optical remote sensing imagery, and by a combination of changes in position of the sun and topographic relief in comparative analysis of multitemporal imageries. For the Jeju Island, Republic of Korea, where Mt. Halla and various cinder cones are located, a Landsat 7 ETM+ imagery and ASTER GDEM data were used to normalize the topographic effects on the imagery, using two topographic normalization methods: cosine correction assuming a Lambertian condition and assuming a non-Lambertian c-correction, with kernel sizes of 3×3, 5×5, 7×7, and 9×9 pixels. The effects of each correction method and kernel size were then evaluated. The c-correction with a kernel size of 7×7 produced the best result in the case of a land area with various land-cover types. For a land-cover type of forest extracted from an unsupervised classification result using the ISODATA method, the c-correction with a kernel size of 9×9 produced the best result, and this topographic normalization for a single land cover type yielded better compensation for topographic effects than in the case of an area with various land-cover types. In applying the relative radiometric normalization to topographically normalized three multi-temporal imageries, more invariant spectral reflectance was obtained for infrared bands and the spectral reflectance patterns were preserved in visible bands, compared with un-normalized imageries. The results show that c-correction considering the remaining reflectance energy from adjacent topography or imperfect atmospheric correction yielded superior normalization results than cosine correction. The normalization results were also improved by increasing the kernel size to compensate for vertical and horizontal errors, and for displacement between satellite imagery and ASTER GDEM.

위성데이터로부터 획득된 지형 특성을 고려한 한반도 풍력지도작성 연구

현창욱(Hyun, Chang-Uk),조종희(Cho, Chong-Hee),박형동(Park, Hyeong-Dong) 한국신재생에너지학회 2007 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2007 No.11

다중시기 위성자료 기반 낙동강 하구 지역 갯벌 면적 분석을 통한 블루카본 저장량 변화 평가

김민주,박정우,현창욱,Minju Kim,Jeongwoo Park,Chang-Uk Hyun 대한원격탐사학회 2024 大韓遠隔探査學會誌 Vol.40 No.2

Global warming is causing abnormal climates worldwide due to the increase in greenhouse gas concentrations in the atmosphere, negatively affecting ecosystems and humanity. In response, various countries are attempting to reduce greenhouse gas emissions in numerous ways, and interest in blue carbon, carbon absorbed by coastal ecosystems, is increasing. Known to absorb carbon up to 50 times faster than green carbon, blue carbon plays a vital role in responding to climate change. Particularly, the tidal flats of South Korea, one of the world's five largest tidal flats, are valued for their rich biodiversity and exceptional carbon absorption capabilities. While previous studies on blue carbon have focused on the carbon storage and annual carbon absorption rates of tidal flats, there is a lack of research linking tidal flat area changes detected using satellite data to carbon storage. This study applied the direct difference water index to high-resolution satellite data from PlanetScope and RapidEye to analyze the area and changes of the Nakdong River estuary tidal flats over six periods between 2013 and 2023, estimating the carbon storage for each period. The analysis showed that excluding the period in 2013 with a different tidal condition, the tidal flat area changed by up to approximately 5.4% annually, ranging from about 9.38 km² (in 2022) to about 9.89 km² (in 2021), with carbon storage estimated between approximately 30,230.0 Mg C and 31,893.7 Mg C.

위성영상과 머신러닝 활용 도시열섬 지역 옥상녹화 효과 예측과 이산화탄소 흡수량 평가

김민주,박정우,박주현,박지수,현창욱,Minju Kim,Jeong U Park,Juhyeon Park,Jisoo Park,Chang-Uk Hyun 대한원격탐사학회 2023 大韓遠隔探査學會誌 Vol.39 No.5

고밀도 도심지의 열섬현상이 도시 기온을 더 높이고 있으며 이로부터 대기오염 악화, 냉방 에너지 소비 증가 및 온실가스 배출 증대와 같은 부정적 영향들이 발생한다. 녹지의 추가 확보가 어려운 도시 환경에서 옥상녹화는 효율적인 온실가스 감축 전략이다. 본 연구에서는 열섬현상 현황 분석에서 더 나아가 고해상도 위성자료 및 공간정보를 활용하여 연구 지역 내 옥상녹화 가용면적 산정 후 옥상녹화가 가져오는 온도 분포 예측을 통한 열섬현상 완화도 및 이산화탄소 흡수량 평가를 수행하였다. 이를 위해 WorldView-2 위성자료를 활용하여 부산시 도시열섬 지역의 기존 토지피복을 분류하고 머신러닝 기법을 적용하여 옥상녹화 전 후 온도 분포 예측 모델을 개발하였다. 옥상녹화 면적 변화에 따른 열섬현상 완화도를 평가하기 위해 랜덤포레스트 기법을 통해 온도가 종속변수인 온도 분포 예측모델을 구축하였고, 이 과정에서 랜덤포레스트 모델의 훈련자료로 사용될 고해상도 지표 온도 도출을 위해 Google Earth Engine을 활용하여 Landsat-8과 Sentinel-2 위성자료를 융합하는 다중회귀모델을 적용하였다. 또한, 옥상녹화용 초본식생별 이산화탄소 흡수량을 기반으로 녹화 면적에 따른 이산화탄소 흡수량을 평가하였다. 연구 결과를 통해 개발된 위성자료 활용 도시 열섬현상 평가 및 랜덤포레스트 모델 기반 온도 분포 예측 기술은 도시열섬 취약 지역에 확대 적용이 가능할 것으로 기대된다.

극지 해양환경 연구를 위한 웹GIS 구축

지준화 ( Jun-hwa Chi ),현창욱 ( Chang-uk Hyun ),김현철 ( Hyun-cheol Kim ),주형민 ( Hyoung-min Joo ),양은진 ( Eun-jin Yang ),박호준 ( Ho-joon Park ),강성호 ( Sung-ho Kang ) 한국지리정보학회 2017 한국지리정보학회지 Vol.20 No.1

최근 국제적으로 환경 및 기후변화 대응, 자원개발, 북극항로개척 등 남/북극을 통합한 양극해의 중요성이 대두되어 연구가 가속화되고 있다. 양극해 진출과 국제적 위상제고를 위하여 극지연구소에서는 2010년부터 쇄빙연구선“아라온”호를 이용하여 현장연구를 수행하였고 이를 통해 다양한 종류의 극지 해양 관측 자료를 획득하여 양극해 연구를 수행하고 있다. 더 나아가 양극 해양환경웹GIS 서비스 개발을 통해 양극해에서 획득한 해양 환경정보에 대한 GIS 데이터베이스를 구축하고, 본 시스템을 통해 연구 자료의 수집, 현장관측 자료의 표준화, 연구 자료의 가시화와 공간정보도 제작 등의 기능을 구현하여 제공하고 있다. 이를 통해 극지 해양 관측 자료의 접근성을 높여 국내 연구진뿐만 아니라 전 세계 극지 해양 연구자들 간의 정보 공유를 기대할 수 있는 창구를 마련하여 극지 해양연구의 질적, 양적 성장을 기대하고 있다. In recent years, polar research has been focused on climate change, natural resources, and development of a new North Pole Route. Since 2010, the Korea Polar Research Institute has been collecting various in situ data from the Arctic/Antarctic oceans using ARAON, which is the first effort of Korea toward leading global polar research. As a part of these activities, a web-based GIS service was developed to collect in situ data and to standardize data formats. Visualizations of in situ measurements and thematic maps were also developed to improve both the quantitative and qualitative quality of polar ocean research, and to increase accessibility of polar oceanographic data. This system will ultimately share all of the data acquired from the Arctic/Antarctic oceans with international research groups.

지목조사를 위한 초분광영상의 활용성 검토 연구

이인수(Lee, InSu),현창욱(Hyun, Chang-Uk) 한국측량학회 2014 한국측량학회지 Vol.32 No.4-2

연구 논문 : Landsat-8 OLI를 이용한 북극해 스발바드 피요르드의 고해상도 Ocean Color Product 산출

김상일 ( Sang Il Kim ),김현철 ( Hyun Cheol Kim ),현창욱 ( Chang Uk Hyun ) 대한원격탐사학회 2014 大韓遠隔探査學會誌 Vol.30 No.6

Ocean Color products have been used to understand marine ecosystem. In high latitude region, ice melting optically influences the ocean color products. In this study, we assessed optical properties in fjord around Svalbard Arctic sea, and estimated distribution of chlorophyll-a and suspended sediment by using high resolution satellite data, Landsat-8 Operational Land Imager (OLI). To estimate chlorophyll-a and suspended sediment concentrations, various regression models were tested with different band ratio. The regression models were not shown high correlation because of temporal difference between satellite data and in-situ data. However, model-derived distribution of ocean color products from OLI showed a possibility that fjord and coastal areas around Arctic Sea can be monitored with high resolution satellite data. To understand climate change pattern around Arctic Sea, we need to understand ice meting influences on marine ecosystem change. Results of this study will be used to high resolution monitoring of ice melting and its influences on the marine ecosystem change at high latitude. KOPRI (Korea Polar Research Institute) has been operated the Dasan station on Svalbard since 2002, and study was conducted using Arctic station.

지열에너지 개발용 GIS 모델링

박형동(Park, Hyeong-Dong),최요순(Choi, Yosoon),현창욱(Hyun, Changuk) 한국신재생에너지학회 2005 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2005 No.06

For the development of geothermal energy, many different kind of geoscientific data including both surface geological data and underground geomechanical data, are acquired. Integration of such data itself for better understanding of underground condition is not a simple process due to complexity of the data, i.e. mixture of 20 and 3D data, mixture of geological data, geochemical data, geomechanical data and hydrogeological data. This paper reports a preliminary suggestion of GIS modeling for such specific purpose. Data used for GIS modeling mainly came from British case studies. The modeling is much more focused on the design of database for 3D underground geotechnical data in this study.

침수흔적도를 활용한 풍수해 보험요율 지도 작성에 관한 연구

이준석(Lee, JunSeok),이인수(Lee, InSu),현창욱(Hyun, Chang-Uk),강지훈(Kang, JiHun) 대한토목학회 2013 대한토목학회 학술대회 Vol.2013 No.10